EP4039412A1 - Clef à cliquet avec un manche articulé - Google Patents

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EP4039412A1
EP4039412A1 EP22155117.9A EP22155117A EP4039412A1 EP 4039412 A1 EP4039412 A1 EP 4039412A1 EP 22155117 A EP22155117 A EP 22155117A EP 4039412 A1 EP4039412 A1 EP 4039412A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
handle
axis
mechanical
articulation
primary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22155117.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry Van Dievoet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Espaces Et Forets
Original Assignee
Espaces Et Forets
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Espaces Et Forets filed Critical Espaces Et Forets
Publication of EP4039412A1 publication Critical patent/EP4039412A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/0085—Counterholding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/46—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle
    • B25B13/461—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle with concentric driving and driven member
    • B25B13/462—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle with concentric driving and driven member the ratchet parts engaging in a direction radial to the tool operating axis
    • B25B13/465—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle with concentric driving and driven member the ratchet parts engaging in a direction radial to the tool operating axis a pawl engaging an internally toothed ring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
    • B25B13/481—Spanners; Wrenches for special purposes for operating in areas having limited access
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25G—HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS
    • B25G1/00—Handle constructions
    • B25G1/04—Handle constructions telescopic; extensible; sectional
    • B25G1/043—Handle constructions telescopic; extensible; sectional for screwdrivers, wrenches or spanners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25G—HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS
    • B25G1/00—Handle constructions
    • B25G1/06—Handle constructions reversible or adjustable for position
    • B25G1/063—Handle constructions reversible or adjustable for position for screwdrivers, wrenches or spanners

Definitions

  • the invention relates to a device and to a method for using a ratchet wrench intended to set a mechanical part in rotation, and the handle of which comprises two parts connected together by an articulation.
  • the document US4530262 discloses a tool whose handle is articulated and comprises two opposite portions which can be moved angularly with respect to each other.
  • the two ends of the sleeves opposite the joint can each comprise a notch suitable for coupling with a mechanical part such as a nut.
  • the joint further comprises a releasable locking mechanism making it possible to modify the angle formed by the two parts of the handle of the tool.
  • the document US3349650 discloses a tool comprising a pair of arms attached through a hinge, each of the arms comprising at its end a mechanical key.
  • the articulation comprises a spring mechanism tending to align the two arms along the same axis with the ends comprising the mechanical keys.
  • the tool is used to lock the position of two parallel and coplanar bolt or nut heads.
  • the document DE402843 discloses a mechanical key, the handle of which comprises two parts, the two parts being able to pivot with respect to one another thanks to a joint which connects them.
  • the joint includes a spring-loaded lock mechanism for fixing the angle formed by the two parts of the handle.
  • the latch of the latch mechanism can be disengaged by compressing a spring.
  • the document FR583335 discloses a key with which it is possible to maneuver nuts or bolts of any diameter placed in any position. It has a handle articulated at one point of its length and equipped with a locking device allowing the two parts to be fixed. articulated at the desired relative inclination.
  • the key located at the end of one of the two parts comprises an articulation allowing it to be tilted on the adjoining part of the handle.
  • Tightening a mechanical part such as a nut or a screw using a mechanical key can be difficult when the space surrounding the mechanical part is cramped or when obstacles are present near the mechanical part.
  • An example is the screws securing the seats to the chassis of a car.
  • various solutions have already been described in the literature. Typical examples being: spanners with curved handles, spanners with articulated handles or even the ratchet spanner which makes it possible to screw a part by making back and forth movements with the handle of the key without having to uncouple the mechanical key. of the mechanical part between each movement.
  • the present invention relates to a mechanical key comprising a ratchet key and which can in particular be used manually.
  • the ratchet wrench according to the invention comprises a handle integral at its distal end with a coupling head.
  • the coupling head comprises a ratchet mechanism and a coupling part allowing the coupling of the mechanical key with a mechanical part in order to screw or unscrew said mechanical part.
  • the coupling part can rotate relative to the coupling head around a fixed axis of rotation in any reference frame integral with the coupling head.
  • the ratchet mechanism blocks or prevents the rotation of the coupling part relative to the coupling head in a first direction of rotation only.
  • the ratchet can be used to screw or unscrew a mechanical part by making a back and forth movement with the handle of the ratchet.
  • the direction of rotation of the coupling part relative to the coupling head which is blocked by the ratchet mechanism is selectable by the user by means of a handle so that: either said first direction of rotation is blocked and said second direction of rotation is permitted, or said first direction of rotation is enabled and said second direction of rotation is blocked.
  • the handle of the mechanical key of the invention comprises an articulation which facilitates its use in cases where elements present in the vicinity of the mechanical part to be screwed or unscrewed prevent large displacements angular handle of a ratchet of the prior art around the part, which involves making a large number of back and forth movements with the ratchet to screw and / or completely unscrew the part.
  • the use of a ratchet key makes it possible to avoid numerous couplings/uncouplings of the key with the mechanical part when the mechanical part is screwed or unscrewed.
  • the mechanical key of the invention can also make it possible to reduce the time required to screw the mechanical part, including in the case where access to the mechanical part does not pose any difficulties.
  • the primary handle of the mechanical key can advantageously comprise a segment of the primary handle rigidly connecting the proximal end of the primary handle and the distal end of the primary handle, that is to say that the proximal and distal ends of the handle primary cannot be moved relative to each other and cannot be separated, the segment of the primary handle preferably being integral.
  • the secondary handle of the mechanical key can advantageously comprise a segment of the secondary handle rigidly connecting the proximal end of the secondary handle and the distal end of the secondary handle, that is to say that the proximal ends and distal of the secondary handle cannot be moved relative to each other and cannot be separated, the segment of the secondary handle preferably being integral.
  • the coupling part can advantageously comprise an end piece or a hollow part making it possible to couple the mechanical key to at least one of the following elements: a nut, a screw, a sleeve.
  • the proximal end of the secondary handle can advantageously comprise a coupling element allowing the coupling with the mechanical part such as a fork or an eye wrench or a ratchet.
  • the articulation does not include mechanical locking means or locking mechanism making it possible to lock the articulation and to prevent the secondary handle from pivoting on the angulation of at least 0.7 radian from the primary shaft around the axis of the joint.
  • said mechanical key may advantageously comprise mechanical locking means making it possible to lock the joint, the locking of the joint consisting in temporarily preventing the secondary handle from pivoting relative to the primary handle around the axis of the joint, the mechanical locking means preferably having at least two stable positions corresponding to locking and unlocking of the joint, respectively.
  • Said mechanical key can advantageously comprise mechanical locking means comprising a ring of cylindrical shape surrounding the primary or secondary handle only when the joint is not blocked and able to slide along the secondary or primary handle respectively, so as to simultaneously surround part of the secondary handle and part of the primary handle and locking the joint.
  • Said mechanical key can also advantageously comprise mechanical locking means comprising a threaded ring of cylindrical shape, the inner surface of which comprises a first helical thread, the threaded ring surrounding only the primary handle or the secondary handle when the joint is not blocked , the external surfaces of the primary handle and of the secondary handle each having at least one cylindrical portion comprising a second helical thread suitable for coupling with the first helical thread of the threaded ring, the position of the threaded ring along the primary or secondary sleeves, respectively, which can be changed by rotating the threaded ring around the primary or secondary shaft, respectively, which induces a longitudinal movement of the threaded ring along the primary or secondary shaft, respectively, and makes it possible to lock the articulation by simultaneously surrounding a part of the secondary handle and a part of the primary handle.
  • mechanical locking means comprising a threaded ring of cylindrical shape, the inner surface of which comprises a first helical thread, the threaded ring surrounding only the primary handle or the secondary handle when the joint is not blocked
  • the axis of the articulation and the axis of rotation of the coupling part can be parallel and separated by a non-zero distance d, the distance d corresponding to the length of a line segment orthogonal to the axis of the articulation and connecting the axis of the articulation and the axis of rotation of the coupling part.
  • the axis of the joint and the axis of rotation of the coupling part can also be parallel and the distance d can be between 1 cm and 50 cm, preferably between 2 cm and 15 cm, preferably between 4 cm and 8cm.
  • the axis of the joint and the axis of rotation of the coupling part intersect and form an angle ⁇ included in the interval ]0; ⁇ /4] radian, the angle ⁇ being 0 radian when the axis of rotation of the coupling part and the axis of the articulation are parallel, a distance L corresponding to the length of the line segment connecting the center geometry of the coupling part and the point of intersection of the axis of the joint with the axis of rotation of the coupling part.
  • the distance d or the distance d' and a length of the secondary handle M are in a ratio d/M or d'/M, respectively, between 0.2 and 1, preferably between 0.3 and 0.7, advantageously between 0.4 and 0.5, the length of the secondary shaft being the length of a line segment orthogonal to the axis of the joint and connecting the axis of the joint to the proximal end of the secondary shaft.
  • the articulation of the mechanical key according to the invention does not include mechanical means configured to promote a preferential position of the articulation corresponding to a preferential orientation of the secondary handle relative to the primary handle, for example a spring.
  • the articulation of the mechanical key according to the invention can advantageously comprise a spring tending to promote a preferential position of the articulation corresponding to a preferential orientation of the secondary handle relative to the primary handle.
  • the method of use relating to the mechanical key according to the invention and which comprises mechanical locking means can advantageously comprise the following step before or after step a): c) modifying, if necessary, the position of the mechanical locking means so as to prevent or not the secondary handle from pivoting with respect to the primary handle around the axis of the joint.
  • the Fig. 1 represents a first embodiment of a mechanical key 1 according to the invention intended to rotate a mechanical part 2 around an axis of rotation of the mechanical part 3, preferably manually.
  • the handle of the mechanical key 1 comprises two parts: a primary handle 5 and a secondary handle 9.
  • the primary handle 5 and the secondary handle 9 are connected by a hinge 10 allowing the primary and secondary handles to pivot relative to each other. the other in a plane of the drawing.
  • the sleeves pivot around the axis of the articulation 11 which is normal to the plane of the drawing, the axis of the articulation 11 being immobile in any reference fixed to the secondary round 9.
  • Fig. 1 represents a first embodiment of a mechanical key 1 according to the invention intended to rotate a mechanical part 2 around an axis of rotation of the mechanical part 3, preferably manually.
  • the handle of the mechanical key 1 comprises two parts: a primary handle 5 and a secondary handle 9.
  • the primary handle 5 and the secondary handle 9 are connected by a hinge 10 allowing the primary and secondary handles to pivot
  • the articulation is a simple hinge and does not include mechanical means configured to favor a preferential position of the articulation (10) corresponding to a preferential orientation of the secondary handle (9) relative to the primary handle (5), such as a spring for example.
  • the articulation is therefore free, and the secondary handle can pivot with respect to the primary handle according to an angulation at least equal to ⁇ radians.
  • the articulation 10 of the mechanical key 1 does not comprise mechanical locking means 12 configured to lock the articulation and prevent the secondary handle from pivoting freely on the angulation of at least 0.7 radians relative to the primary handle (5) around the axis of the articulation (11), that is to say that on the angulation or maximum travel of the articulation 12, it is not possible to block the secondary handle 9 in a particular orientation or angular position with respect to the primary handle 5 thanks to a locking mechanism.
  • the user holds the tool in hand by the secondary handle.
  • the shape of the secondary handle is ergonomic and suitable for manual use of the mechanical key according to the invention.
  • the primary handle 5 of the mechanical key 1 comprises a segment of the primary handle rigidly connecting the proximal end of the primary handle and the distal end of the primary handle, that is to say that the proximal and distal ends of the primary handle cannot be moved relative to each other and cannot be separated, the segment of the primary handle preferably being integral.
  • the secondary handle 9 of the mechanical key 1 according to the invention comprises a segment of the secondary handle rigidly connecting the proximal end of the secondary handle and the distal end of the secondary handle, that is to say that the proximal and distal ends of the secondary handle cannot be moved relative to each other and cannot be separated, the segment of the secondary handle preferably being integral.
  • the primary handle 5 is secured to the joint 10 via its proximal end and secured to a coupling head 6 via its end distal.
  • the coupling head 6 comprises at least one ratchet mechanism 7, as well as a coupling part 8 making it possible to couple the mechanical key with the mechanical part 2.
  • the assembly consisting of the primary handle and the coupling head therefore resembles a ratchet as described in the literature, but whose handle is preferably shortened.
  • the coupling part 8 can rotate relative to the coupling head 6 around an axis of rotation of the coupling part 15. This axis of rotation of the coupling part 15 is fixed in any mark attached to the coupling head, and substantially coplanar with the axis of the articulation 11.
  • the axis of rotation of the mechanical part 3 is identical to the axis of rotation of the coupling part 15, and coplanar with the axis of the articulation 11.
  • the axis of the joint 11 and the axis of rotation of the coupling part 3 are parallel.
  • the pawl mechanism 7 allows the free rotation of the coupling piece 8 relative to the coupling head 6 and around the axis of rotation of the coupling piece 15 in a first selectable direction, and prevents the rotation of the piece from coupling in the opposite direction to the first direction.
  • the coupling head 8 comprises a handle or other means of selection, the change of position of which makes it possible to modify the position of the ratchet mechanism and to reverse the direction of rotation permitted for the rotation of the coupling part 15 relative to the coupling head 6, allowing the user to move from a first position of the ratchet mechanism 7 allowing the mechanical part 2 to be screwed by actuating the mechanical key to a second position of the ratchet mechanism 7 allowing the mechanical part to be unscrewed 2 by actuating the mechanical key 1, and vice versa, the mechanical coupling part 8 being able to rotate relative to the coupling head 6 and around the axis of rotation of the coupling part 15 only in a first direction of rotation or in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation when the pawl mechanism 7 is in the first or the second position of the pawl mechanism 7, respectively.
  • the position of the joystick determines the position and operation of the ratchet mechanism 7, and allows the user to choose the direction of free or blocked rotation
  • the secondary handle 9 has a distal end secured to the joint and a proximal end, opposite the joint, and which may comprise a coupling element to the mechanical part.
  • the coupling element can be a fork or an eye wrench or a ratchet, for example.
  • the mechanical key 1 comprises a locking mechanism 12 similar to a cylindrical ring and allowing the articulation 10 to be locked or not.
  • Fig. 2 shows a side view of the mechanical key described in Fig. 1 , the mechanical key further comprising the locking mechanism 12 of cylindrical shape.
  • the locking mechanism 12 only surrounds the secondary handle when the joint is not locked.
  • the locking mechanism can slide along the secondary handle in order to surround a part of the primary handle and a part of the secondary handle and the articulation, the latter then being locked and the angular position of the primary handle is immobile with respect to the handle secondary.
  • 3a and 3b show the position of the locking mechanism 12 when the joint is unlocked and locked, respectively.
  • this locking mechanism offers the possibility of using the mechanical key whose joint is unlocked during a first screwing phase during which the torque to be applied to screw the mechanical part is low and the number of revolutions is high. Thanks to the presence of the joint, it is possible to limit the amplitude of the movements necessary to carry out back and forth movements with the handle of the ratchet.
  • a second tightening phase during which the bolt must be tightened and the torque to be applied to the mechanical part is high, the user can lock the joint and thus have a greater lever arm to carry out the tightening of the mechanical part.
  • the Fig. 4 shows a fifth embodiment of the mechanical key according to the invention comprising a locking mechanism, and whose cylindrical ring of the locking mechanism is a threaded ring comprising a helical thread on its inner surface.
  • a portion of each of the outer surfaces of the primary shaft and the secondary shaft also includes a threaded portion suitable for coupling with the helical thread of the threaded ring so that a rotational movement of the threaded ring around the primary or secondary shaft induces a translational movement thereof along the primary or secondary handle, respectively.
  • the user can position the threaded ring so as to surround only the primary handle or the secondary handle with the threaded ring, the joint then being unlocked and the primary and secondary sleeves being able to pivot freely with respect to one another. to the other around the joint 10.
  • the user can also position the threaded ring so as to surround a part of the primary handle and the joint and a part of the secondary handle, the joint then being in the locked position and the primary and secondary sleeves cannot rotate relative to each other.
  • the behavior of the mechanical key 1 whose articulation is locked is then identical to that of a ratchet key comprising a single rigid and non-articulated handle as described in the literature.
  • the Fig. 5 represents a sixth embodiment of a mechanical key according to the invention, the primary handle of which is angled in order to be able to access mechanical parts remotely.
  • the Fig. 6a represents a seventh embodiment of the mechanical key according to the invention, the secondary handle 9 of which is bent in order to allow the secondary handle 9 to pivot relative to the primary handle 5 according to an angulation exceeding 2 ⁇ radians, the length of the secondary handle being approximately twice the length of the primary shaft.
  • This key has the advantage of allowing a user to perform a movement of reduced amplitude when he screws the mechanical part 2 for example, even when the nut does not present any difficulty of access. Indeed, the hand of the user who holds the tool at the level of the secondary handle does not have to describe a complete circle around the mechanical part in order to screw the latter by 2 ⁇ radians. This is illustrated in the Fig. 6b representing various positions of the mechanical key of the Fig.
  • the Fig. 7a and 7b represent two positions 14a and 14b of a mechanical ratchet key according to the prior art and two positions 14c and 14d of a mechanical key according to the invention, respectively.
  • the position of the obstacles 13 with respect to the axis of the mechanical part 3 are identical in the two Fig. 7a and 7b , and that the mechanical keys used have similar dimensions.
  • the Fig. 7a and 7b show the advantage that the invention provides for screwing a mechanical part around the axis of rotation of the mechanical part 3 when the environment of the mechanical part includes obstacles 13 preventing ample movements back and forth with a prior art ratchet.
  • the maximum movement or angulation a1 of the handle is limited by the presence of obstacles 13.
  • the user must perform at least 2 ⁇ / ⁇ 1 back and forth movements with the ratchet in order to rotate the mechanical part by 2 ⁇ radians around its axis of rotation 3.
  • a minimum of 120 back-and-forth movements are required to perform 10 turns of the screw, which is uncomfortable and time consuming for the user.
  • a mechanical key according to the invention as shown in Fig.
  • the angulation a2 allowed for the rotation of the primary handle 5 around the axis of the mechanical part 3 is greater than 2 ⁇ /3.
  • the user therefore needs 4 times fewer back-and-forth movements to screw/unscrew the mechanical part with the mechanical key according to the invention than with the key of the prior art shown in Fig. 7a , i.e. 30 back and forth movements for 10 turns of the screw.
  • the torque required for screwing/unscrewing the mechanical part is too great and compromises the use of the mechanical key according to the invention as shown in Fig. 7b .
  • a preferred version of the invention similar to that described in Fig. 7b and further comprising a hinge locking mechanism similar to that shown in Fig. 3a and 3b avoids this problem.
  • the user By locking the tool joint, the user has a greater lever arm, as in the case shown in Fig. 7a .
  • the screwing of a nut on a bolt is a good example: before the final tightening phase, the user rotates the nut a certain number of turns with a low torque using the mechanical key according to the invention in unlocked mode to be faster. During final tightening, the user locks the mechanical wrench joint and has a larger lever arm to tighten the nut.
  • the Fig. 8 shows an eighth embodiment of a mechanical key 1 according to the invention further comprising a length adaptation mechanism 4 of the primary handle 5 in order to improve the comfort of the user when screwing or unscrewing mechanical parts requiring low torque.
  • the presence of the length adaptation mechanism 4 reduces the stress on the arm of the user performing back and forth movements and exploiting the known principle of the ratchet key to screw or unscrew a mechanical part 2. Thanks to the mechanism of length adaptation, this back and forth movement can be carried out mainly by means of wrist movements, which makes it possible to increase the speed of screwing/unscrewing and increases the comfort of the user in cases where the torque to be applied to the part to be screwed is weak.
  • this length adaptation mechanism 4 comprises mechanical means making it possible: either to fix the length of the primary handle and therefore the distance d, or to let the length of the primary handle and the distance d vary freely over given intervals.
  • the Fig. 9 represents a mechanical key 1 according to the invention and of which the axis of the articulation 11 and the axis of rotation of the coupling part 15 are coplanar and intersecting and form an angle ⁇ .
  • the articulation 10 of the mechanical key advantageously comprises a spring tending to favor a preferential position of the articulation 10 corresponding to a preferential orientation of the secondary handle 9 relative to the primary handle 5.
  • REF DESCRIPTION 1 mechanical key 2 Mechanical piece 3 Rotation axis of the mechanical part 4 Length adaptation mechanism 5 Primary Channel 6 Coupling head 7 Ratchet mechanism 8 Coupling piece 9 Secondary channel 10 Joint 11 Joint axis 12

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

Dispositif et méthode d'utilisation d'une clef mécanique à cliquet destiné à mettre en rotation une pièce mécanique. Le manche de la clef à cliquet comprend deux parties reliées entre elles par une articulation. Lorsque la clef mécanique est couplée à la pièce mécanique à visser ou dévisser, l'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce mécanique sont sensiblement coplanaires. Le vissage ou dévissage de pièces mécaniques dans des endroits exigus ou comportant des obstacles est facilité par la présence de l'articulation.

Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte à un dispositif et à une méthode d'utilisation d'une clef à cliquet destinée à mettre en mouvement de rotation une pièce mécanique, et dont le manche comprend deux parties reliées entre elles par une articulation.
    • Etat de la technique
  • Le document US4530262 divulgue un outil dont le manche est articulé et comprend deux portions opposées pouvant être déplacées angulairement l'une par rapport à l'autre. Les deux extrémités des manches opposées à l'articulation peuvent chacune comprendre une encoche adaptée au couplage avec une pièce mécanique telle qu'un écrou. L'articulation comporte en outre un mécanisme de verrouillage déblocable permettant de modifier l'angle formé par les deux parties du manche de l'outil.
  • Le document US3349650 divulgue un outil comprenant une paire de bras attachés au travers d'une articulation, chacun des bras comprenant à son extrémité une clef mécanique. L'articulation comporte un mécanisme à ressort tendant à aligner les deux bras le long d'un même axe avec les extrémités comprenant les clefs mécaniques. L'outil permet de verrouiller la position de deux têtes de boulons ou écrous parallèles et coplanaires.
  • Le document DE402843 divulgue une clef mécanique dont le manche comprend deux parties, les deux parties pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre grâce à une articulation qui les relie. L'articulation comprend un mécanisme de verrou à ressort permettant de fixer l'angle formé par les deux parties du manche. Pour modifier l'angle formé par les deux parties du manche, le verrou du mécanisme de verrou peut être désengagé en comprimant un ressort.
  • Le document FR583335 divulgue une clef avec laquelle il est possible de manœuvrer des écrous ou boulons de diamètre quelconque placés dans une position quelconque. Elle possède un manche articulé en un point de sa longueur et muni d'un dispositif de blocage permettant de fixer les deux parties articulées à l'inclinaison relative voulue. De plus, la clef située à l'extrémité d'une des deux parties comporte une articulation permettant de l'incliner elle-même sur la partie du manche attenante.
    • Résumé de l'invention
  • Visser une pièce mécanique telle un écrou ou une vis à l'aide d'une clef mécanique peut être difficile lorsque l'espace entourant la pièce mécanique est exigu ou que des obstacles sont présents à proximité de la pièce mécanique. Les vis de fixation des sièges au châssis d'une voiture constituent un exemple. Pour solutionner ce problème, diverses solutions ont déjà été décrites dans la littérature. Des exemples typiques étant : les clefs à manches courbes, les clefs à manches articulés ou encore la clef à cliquet qui permet de visser une pièce en faisant des mouvements de va-et-vient avec le manche de la clef sans devoir découpler la clef mécanique de la pièce mécanique entre chaque mouvement.
  • La présente invention concerne une clef mécanique comprenant une clef à cliquet et pouvant notamment être utilisée manuellement. Conformément à l'état de l'art, la clef à cliquet selon l'invention comprend un manche solidaire par son extrémité distale avec une tête de couplage. La tête de couplage comprend un mécanisme de cliquet et une pièce de couplage permettant le couplage de la clef mécanique avec une pièce mécanique afin de visser ou dévisser ladite pièce mécanique. La pièce de couplage peut tourner relativement à la tête de couplage autour d'un axe de rotation fixe dans tout repère solidaire de la tête de couplage. Conformément à l'état de l'art, le mécanisme de cliquet bloque ou empêche la rotation de la pièce de couplage relativement à la tête de couplage dans un premier sens de rotation uniquement. La rotation de la pièce de couplage relativement à la tête de couplage dans un second sens de rotation opposé au premier sens de rotation étant permise par le mécanisme de cliquet, la clef à cliquet peut être utilisée pour visser ou dévisser une pièce mécanique en faisant un mouvement de va-et-vient avec le manche de la clef à cliquet. De préférence, le sens de rotation de la pièce de couplage relativement à la tête de couplage qui est bloqué par le mécanisme de cliquet est sélectionnable par l'utilisateur au moyen d'une manette de manière que : soit ledit premier sens de rotation est bloqué et ledit deuxième sens de rotation est permis, soit ledit premier sens de rotation est permis et ledit deuxième sens de rotation est bloqué.
  • Comparé à l'état de l'art, le manche de la clef mécanique de l'invention comprend une articulation qui facilite son utilisation dans les cas où des éléments présents dans les environs de la pièce mécanique devant être vissée ou dévissée empêchent de grands déplacements angulaires du manche d'une clef à cliquet de l'art antérieur autour de la pièce, ce qui implique de réaliser un nombre élevé de mouvements de va-et-vient avec la clef à cliquet pour visser et/ou dévisser complètement la pièce. De plus, l'utilisation d'une clef à cliquet permet d'éviter des nombreux couplages/découplages de la clef avec la pièce mécanique lorsque la pièce mécanique est vissée ou dévissée. Enfin, la clef mécanique de l'invention peut également permettre de diminuer le temps nécessaire pour visser la pièce mécanique, y compris dans le cas où l'accès à la pièce mécanique ne pose pas de difficultés.
  • L'invention est définie par les revendications indépendantes. Les revendications dépendantes définissent des modes de réalisations préférés de l'invention.
  • Suivant un premier aspect, l'invention fournit une clef mécanique destinée à mettre en mouvement de rotation une pièce mécanique autour d'un axe de rotation de la pièce mécanique, la clef mécanique comprenant une clef à cliquet, la clef à cliquet comprenant au moins les éléments suivants :
    • un manche primaire de la clef mécanique comprenant une extrémité proximale du manche primaire et une extrémité distale du manche primaire alignées le long d'un axe principal du manche primaire, l'extrémité distale du manche primaire étant solidaire avec :
    • une tête de couplage comprenant un mécanisme de cliquet ainsi qu'une pièce de couplage permettant le couplage de la clef mécanique avec la pièce mécanique, la pièce de couplage pouvant tourner relativement à la tête de couplage dans un sens de rotation sélectionnable autour d'un axe de rotation de la pièce de couplage fixe dans tout repère attaché à la tête de couplage, le mécanisme de cliquet empêchant la rotation de la pièce de couplage relativement à la tête de couplage dans le sens opposé au sens de rotation sélectionnable, ladite clef mécanique étant caractérisée en ce que :
    • elle comporte un manche secondaire comprenant une extrémité proximale du manche secondaire et une extrémité distale du manche secondaire reliée à l'extrémité proximale du manche primaire au moyen d'une articulation,
    • elle comprend l'articulation permettant au manche secondaire de pivoter sur une angulation d'au moins 0.7 radian, et préférablement comprise entre 0.7 et 2π, par rapport au manche primaire autour d'un axe de l'articulation, l'axe de l'articulation étant immobile dans tout repère géométrique solidaire du manche secondaire,
    • lorsque la clef mécanique est couplée à la pièce mécanique, l'axe de rotation de la pièce mécanique et l'axe de rotation de la pièce de couplage sont confondus, et l'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce de couplage sont sensiblement coplanaires.
  • Le manche primaire de la clef mécanique peut avantageusement comprendre un segment du manche primaire reliant de manière rigide l'extrémité proximale du manche primaire et l'extrémité distale du manche primaire, c'est-à-dire que les extrémités proximale et distale du manche primaire ne peuvent pas être déplacées l'une par rapport à l'autre et ne peuvent être séparées, le segment du manche primaire étant de préférence d'un seul tenant. Alternativement ou concomitamment, le manche secondaire de la clef mécanique peut avantageusement comprendre un segment du manche secondaire reliant de manière rigide l'extrémité proximale du manche secondaire et l'extrémité distale du manche secondaire, c'est-à-dire que les extrémités proximale et distale du manche secondaire ne peuvent pas être déplacées l'une par rapport à l'autre et ne peuvent être séparées, le segment du manche secondaire étant de préférence d'un seul tenant.
  • La pièce de couplage peut avantageusement comprendre un embout ou une partie creuse permettant de coupler la clef mécanique à au moins l'un des éléments suivants : un écrou, une vis, une douille.
  • L'extrémité proximale du manche secondaire peut avantageusement comprendre un élément de couplage permettant le couplage avec la pièce mécanique telle qu'une fourche ou une clef à œil ou une clef à cliquet.
  • Dans un mode de réalisation avantageux de la clef mécanique, l'articulation ne comprend pas de moyens mécaniques de verrouillage ou mécanisme de verrouillage permettant de verrouiller l'articulation et d'empêcher le manche secondaire de pivoter sur l'angulation d'au moins 0.7 radian par rapport au manche primaire autour de l'axe de l'articulation.
  • Alternativement, ladite clef mécanique peut avantageusement comprendre des moyens mécaniques de verrouillage permettant de verrouiller l'articulation, le verrouillage de l'articulation consistant à empêcher temporairement le manche secondaire de pivoter par rapport au manche primaire autour de l'axe de l'articulation, les moyens mécaniques de verrouillage possédant de préférence au moins deux positions stables correspondant au verrouillage et au déverrouillage de l'articulation, respectivement.
  • Ladite clef mécanique peut avantageusement comprendre des moyens mécaniques de verrouillage comprenant une bague de forme cylindrique entourant le manche primaire ou secondaire uniquement lorsque l'articulation n'est pas bloquée et pouvant coulisser le long du manche secondaire ou primaire respectivement, de manière à entourer simultanément une partie du manche secondaire et une partie du manche primaire et à verrouiller l'articulation.
  • Ladite clef mécanique peut également avantageusement comprendre des moyens mécanique de verrouillage comprenant une bague filetée de forme cylindrique dont la surface intérieure comprend un premier filetage hélicoïdal, la bague filetée entourant uniquement le manche primaire ou le manche secondaire lorsque l'articulation n'est pas bloquée, les surfaces externes du manche primaire et du manche secondaire présentant chacune au moins une portion cylindrique comprenant un second filetage hélicoïdal apte au couplage avec le premier filetage hélicoïdal de la bague filetée, la position de la bague filetée le long des manches primaire ou secondaire, respectivement, pouvant être modifiée en faisant tourner la bague filetée autour du manche primaire ou secondaire, respectivement, ce qui induit un mouvement longitudinal de la bague filetée le long du manche primaire ou secondaire, respectivement, et permet de verrouiller l'articulation en venant entourer simultanément une partie du manche secondaire et une partie du manche primaire.
  • L'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce de couplage peuvent être parallèles et séparés par une distance d non-nulle, la distance d correspondant à la longueur d'un segment de droite orthogonal à l'axe de l'articulation et reliant l'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce de couplage.
  • L'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce de couplage peuvent également être parallèles et la distance d peut être comprise entre 1 cm et 50 cm, de préférence entre 2 cm et 15 cm, préférablement entre 4 cm et 8 cm.
  • En alternative, l'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce de couplage sont sécants et forment un angle β compris dans l'intervalle ]0 ; π/4] radian, l'angle β étant de 0 radian lorsque l'axe de rotation de la pièce de couplage et l'axe de l'articulation sont parallèles, une distance L correspondant à la longueur du segment de droite reliant le centre géométrique de la pièce de couplage et le point d'intersection de l'axe de l'articulation avec l'axe de rotation de la pièce de couplage.
  • L'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce de couplage peuvent également être sécants, la distance L et l'angle β satisfaisant aux contraintes suivantes : L × tan(β) = d', tan(β) étant égal à la tangente de l'angle β, la valeur de d' étant comprise entre 1 cm et 50 cm, de préférence entre 2 cm et 15 cm, préférablement entre 4 cm et 8 cm.
  • De préférence, la distance d ou la distance d' et une longueur du manche secondaire M sont dans un rapport d/M ou d'/M, respectivement, compris entre 0.2 et 1, de préférence entre 0.3 et 0.7, avantageusement entre 0.4 et 0.5, la longueur du manche secondaire étant la longueur d'un segment de droite orthogonal à l'axe de l'articulation et reliant l'axe de l'articulation à l'extrémité proximale du manche secondaire.
  • De préférence, l'articulation de la clef mécanique selon l'invention ne comprend pas de moyens mécaniques configurés pour favoriser une position préférentielle de l'articulation correspondant à une orientation préférentielle du manche secondaire relativement au manche primaire, par exemple un ressort.
  • Alternativement, l'articulation de la clef mécanique selon l'invention peut avantageusement comprendre un ressort tendant à favoriser une position préférentielle de l'articulation correspondant à une orientation préférentielle du manche secondaire relativement au manche primaire.
  • Suivant un deuxième aspect, l'invention fournit une méthode d'utilisation d'une clef mécanique suivant l'invention afin de mettre en mouvement de rotation la pièce mécanique, la méthode comprenant au moins les étapes suivantes :
    1. a) coupler la clef mécanique à la pièce mécanique au travers de la tête de couplage,
    2. b) maintenir et mettre en mouvement le manche secondaire de manière à déplacer l'articulation selon une direction normale à un plan comprenant l'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce mécanique.
  • La méthode d'utilisation portant sur la clef mécanique selon l'invention et qui comprend des moyens mécaniques de verrouillage peut avantageusement comprendre l'étape suivante avant ou après l'étape a) :
    c) modifier au besoin la position des moyens mécaniques de verrouillage de manière à empêcher ou pas le manche secondaire de pivoter par rapport au manche primaire autour de l'axe de l'articulation.
    • Brève description des dessins
  • Ces aspects et d'autres aspects de l'invention seront expliqués plus en détail au moyen du/des modes de réalisation de l'invention décrits ci-après à titre d'exemple(s), en référence aux dessins annexés, sur lesquels
    • la Fig. 1 est une représentation d'une clef mécanique suivant l'invention, sur laquelle le manche secondaire de la clef est représenté dans une position unique tandis que le manche primaire de la clef est représenté dans trois positions angulaires différentes par rapport au manche primaire ;
    • la Fig. 2 est une représentation d'une clef mécanique suivant l'invention et possédant en outre un mécanisme de verrouillage de l'articulation ;
    • les Fig. 3a et 3b sont des représentations de la clef mécanique de la Fig. 2 dont l'articulation est non-verrouillée et verrouillée, respectivement ;
    • la Fig. 4 est une représentation d'une clef mécanique suivant l'invention et dont le mécanisme de verrouillage de l'articulation inclut des filetages ;
    • la Fig. 5 est une représentation d'une clef mécanique suivant l'invention et dans laquelle le manche primaire est courbe ;
    • la Fig. 6a est une représentation d'une clef mécanique suivant l'invention et dans laquelle le manche secondaire est courbe de manière à permettre au manche primaire de pivoter par rapport au manche primaire autour de l'axe de l'articulation sur une angulation supérieure à 2π radians ;
    • la Fig. 6b est une représentation de la clef mécanique de la Fig. 6a montrant différentes positions de la clef correspondant à différentes positions angulaires d'une pièce mécanique à visser ;
    • les Fig. 7a et 7b sont des représentations de la clef mécanique de la Fig. 6a illustrant l'avantage que procure la présente invention en présence d'obstacles à proximité d'une pièce mécanique à visser ;
    • la Fig. 8 est une représentation d'une clef mécanique suivant l'invention et dans laquelle le manche primaire comprend un mécanisme permettant d'ajuster la longueur du manche primaire.
    • la Fig. 9 est une représentation d'une clef mécanique suivant l'invention et dans laquelle l'axe de l'articulation et l'axe de rotation de la pièce de couplage sont sécants.
    Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
  • La Fig. 1 représente un premier mode de réalisation d'une clef mécanique 1 selon l'invention destinée à mettre en rotation une pièce mécanique 2 autour d'un axe de rotation de la pièce mécanique 3, de préférence manuellement. Le manche de la clef mécanique 1 comprend deux parties : un manche primaire 5 et un manche secondaire 9. Le manche primaire 5 et le manche secondaire 9 sont reliés par une articulation 10 permettant aux manches primaire et secondaire de pivoter l'un par rapport à l'autre dans un plan du dessin. Les manches pivotent autour de l'axe de l'articulation 11 qui est normal au plan du dessin, l'axe de l'articulation 11 étant immobile dans tout repère solidaire du manche secondaire 9. Dans la Fig. 1, l'articulation est une simple charnière et ne comprend pas de moyens mécaniques configurés pour favoriser une position préférentielle de l'articulation (10) correspondant à une orientation préférentielle du manche secondaire (9) relativement au manche primaire (5), tels qu'un ressort par exemple. L'articulation est donc libre, et le manche secondaire peut pivoter par rapport au manche primaire selon une angulation au moins égale à π radians.
  • Comme représenté à la Figure 1, l'articulation 10 de la clef mécanique 1 selon l'invention ne comprend pas de moyens mécaniques de verrouillage 12 configurés pour verrouiller l'articulation et empêcher le manche secondaire de pivoter librement sur l'angulation d'au moins 0.7 radian par rapport au manche primaire (5) autour de l'axe de l'articulation (11), c'est-à-dire que sur l'angulation ou débattement maximal de l'articulation 12, il n'est pas possible de bloquer le manche secondaire 9 dans une orientation ou position angulaire particulière par rapport au manche primaire 5 grâce à un mécanisme de verrouillage.
  • De préférence, l'utilisateur tient l'outil en main par le manche secondaire. De préférence, la forme du manche secondaire est ergonomique et adaptée à l'utilisation manuelle de la clef mécanique selon l'invention.
  • De préférence, le manche primaire 5 de la clef mécanique 1 selon l'invention comprend un segment du manche primaire reliant de manière rigide l'extrémité proximale du manche primaire et l'extrémité distale du manche primaire, c'est-à-dire que les extrémités proximale et distale du manche primaire ne peuvent pas être déplacées l'une par rapport à l'autre et ne peuvent être séparées, le segment du manche primaire étant de préférence d'un seul tenant. Alternativement ou concomitamment, le manche secondaire 9 de la clef mécanique 1 selon l'invention comprend un segment du manche secondaire reliant de manière rigide l'extrémité proximale du manche secondaire et l'extrémité distale du manche secondaire, c'est-à-dire que les extrémités proximale et distale du manche secondaire ne peuvent pas être déplacées l'une par rapport à l'autre et ne peuvent être séparées, le segment du manche secondaire étant de préférence d'un seul tenant.
  • Le manche primaire 5 est solidaire de l'articulation 10 via son extrémité proximale et solidaire d'une tête de couplage 6 via son extrémité distale. La tête de couplage 6 comprend au moins un mécanisme de cliquet 7, ainsi qu'une pièce de couplage 8 permettant de coupler la clef mécanique avec la pièce mécanique 2. L'ensemble constitué du manche primaire et de la tête de couplage ressemble donc à une clef à cliquet telle que décrite dans la littérature, mais dont le manche est préférablement raccourci. La pièce de couplage 8 peut tourner relativement à la tête de couplage 6 autour d'un axe de rotation de la pièce de couplage 15. Cet axe de rotation de la pièce de couplage 15 est fixe dans tout repère attaché à la tête de couplage, et sensiblement coplanaire avec l'axe de l'articulation 11. Lorsque la clef mécanique 1 selon l'invention est couplée à la pièce mécanique 2, l'axe de rotation de la pièce mécanique 3 est identique à l'axe de rotation de la pièce de couplage 15, et coplanaire avec l'axe de l'articulation 11. Dans le mode de réalisation de la Fig. 1, l'axe de l'articulation 11 et l'axe de rotation de la pièce de couplage 3 sont parallèles.
  • Le mécanisme de cliquet 7 permet la rotation libre de la pièce de couplage 8 relativement à la tête de couplage 6 et autour de l'axe de rotation de la pièce de couplage 15 dans un premier sens sélectionnable, et empêche la rotation de la pièce de couplage dans le sens opposé au premier sens.
  • Préférablement, la tête de couplage 8 comprend une manette ou un autre moyen de sélection dont le changement de position permet de modifier la position du mécanisme de cliquet et d'inverser le sens de rotation permis pour la rotation de la pièce de couplage 15 relativement à la tête de couplage 6, permettant à l'utilisateur de passer d'une première position du mécanisme de cliquet 7 permettant de visser la pièce mécanique 2 en actionnant la clef mécanique à une deuxième position du mécanisme de cliquet 7 permettant de dévisser la pièce mécanique 2 en actionnant la clef mécanique 1, et vice-versa, la pièce mécanique de couplage 8 pouvant tourner relativement à la tête de couplage 6 et autour de l'axe de rotation de la pièce de couplage 15 uniquement dans un premier sens de rotation ou dans un second sens de rotation opposé au premier sens de rotation lorsque le mécanisme de cliquet 7 est dans la première ou la deuxième position du mécanisme de cliquet 7, respectivement. Formulé d'une autre manière, la position de la manette détermine la position et le fonctionnement du mécanisme de cliquet 7, et permet à l'utilisateur de choisir le sens de rotation libre ou bloqué de la pièce de couplage par rapport à la tête de couplage afin de visser ou dévisser la pièce mécanique 2.
  • Dans un second mode non-représenté de réalisation d'une clef mécanique selon l'invention, la pièce de couplage 8 est similaire à une clef à œil et la tête de couplage 8 ne comprend pas de manette permettant de modifier la position du mécanisme de cliquet. Pour inverser le sens de rotation permis pour la rotation de la pièce de couplage 15 relativement à la tête de couplage 6, il suffit alors de :
    • découpler la clef mécanique 1 de la pièce mécanique 2,
    • faire pivoter la clef mécanique 1 de manière telle que l'axe de rotation de la pièce de couplage 15 pivote de π radians autour d'un axe orthogonal à l'axe de rotation de la pièce de couplage 15,
    • coupler la clef mécanique 1 de la pièce mécanique 2.
  • Dans un troisième mode non-représenté de réalisation d'une clef mécanique selon l'invention, le manche secondaire 9 possède une extrémité distale solidaire de l'articulation et une extrémité proximale, opposée à l'articulation, et pouvant comprendre un élément de couplage à la pièce mécanique. L'élément de couplage peut être une fourche ou une clef à œil ou une clef à cliquet, par exemple.
  • Dans un quatrième mode de réalisation avantageux de l'invention représenté à la Fig. 2, la clef mécanique 1 comprend un mécanisme de verrouillage 12 assimilable à une bague cylindrique et permettant de verrouiller ou pas l'articulation 10. La Fig. 2 représente une vue de côté de la clef mécanique décrite à la Fig. 1, la clef mécanique comprenant en outre le mécanisme de verrouillage 12 de forme cylindrique. Dans une version préférée de l'invention, le mécanisme de verrouillage 12 entoure uniquement le manche secondaire lorsque l'articulation n'est pas verrouillée. Comme indiqué sur les Fig. 3a et 3b, le mécanisme de verrouillage peut coulisser le long du manche secondaire afin d'entourer une partie du manche primaire et une partie du manche secondaire et l'articulation, cette dernière étant alors verrouillée et la position angulaire du manche primaire est immobile par rapport au manche secondaire. Les Fig. 3a et 3b montrent la position du mécanisme de verrouillage 12 lorsque l'articulation n'est pas verrouillée et est verrouillée, respectivement. Par exemple, lors du vissage d'un boulon, ce mécanisme de verrouillage offre la possibilité d'utiliser la clef mécanique dont l'articulation est déverrouillée lors d'une première phase de vissage lors de laquelle le couple à appliquer pour visser la pièce mécanique est faible et le nombre de tours de rotation est élevé. Grâce à la présence de l'articulation, il est possible de limiter l'amplitude des mouvements nécessaires pour effectuer les va-et-vient avec le manche de la clef à cliquet. Lors d'une deuxième phase de vissage lors de laquelle le boulon doit être serré et le couple à appliquer à la pièce mécanique est élevé, l'utilisateur peut verrouiller l'articulation et disposer ainsi d'un plus grand bras de levier pour réaliser le serrage de la pièce mécanique.
  • La Fig. 4 représente un cinquième mode de réalisation de la clef mécanique selon l'invention comprenant un mécanisme de verrouillage, et dont la bague cylindrique du mécanisme de verrouillage est une bague filetée comportant un filetage hélicoïdal sur sa surface intérieure. Une portion de chacune des surfaces extérieures du manche primaire et du manche secondaire comprend également une partie filetée apte au couplage avec le filetage hélicoïdal de la bague filetée de sorte qu'un mouvement de rotation de la bague filetée autour du manche primaire ou secondaire induit un mouvement de translation de celle-ci le long du manche primaire ou secondaire, respectivement. Il est donc possible pour l'utilisateur de positionner la bague filetée de manière à entourer uniquement le manche primaire ou le manche secondaire avec la bague filetée, l'articulation étant alors déverrouillée et les manches primaire et secondaire pouvant pivoter librement l'un par rapport à l'autre autour de l'articulation 10. L'utilisateur peut également positionner la bague filetée de manière à entourer une partie du manche primaire et l'articulation et une partie du manche secondaire, l'articulation étant alors en position verrouillée et les manches primaire et secondaire ne peuvent pas pivoter l'un par rapport à l'autre. Le comportement de la clef mécanique 1 dont l'articulation est verrouillée est alors identique à celui d'une clef à cliquet comprenant un unique manche rigide et non articulé telle que décrite dans la littérature.
  • La Fig. 5 représente un sixième mode de réalisation d'une clef mécanique selon l'invention dont le manche primaire est coudé afin de pouvoir accéder à des pièces mécaniques de manière déportée.
  • La Fig. 6a représente un septième mode de réalisation de la clef mécanique selon l'invention dont le manche secondaire 9 est coudé afin de permettre au manche secondaire 9 de pivoter par rapport au manche primaire 5 selon une angulation dépassant les 2π radians, la longueur du manche secondaire étant environ deux fois supérieure à la longueur du manche primaire. Cette clef présente l'avantage de permettre à un utilisateur de réaliser un mouvement d'amplitude réduite lorsqu'il visse la pièce mécanique 2 par exemple, même lorsque l'écrou ne présente aucune difficulté d'accès. En effet, la main de l'utilisateur qui tient l'outil au niveau du manche secondaire ne doit pas décrire un cercle complet autour de la pièce mécanique pour visser celle-ci de 2π radians. Ceci est illustré dans la Fig. 6b représentant diverses positions de la clef mécanique de la Fig. 6a correspondant à diverses positions angulaires de la pièce mécanique autour de son axe de rotation 3. Il apparait clairement que les déplacements du manche secondaire lors d'un tour de vis sont réduits par rapport au cas non représenté dans lequel le manche de la clef mécanique ne comporte pas d'articulation.
  • Les Fig. 7a et 7b représentent deux positions 14a et 14b d'une clef mécanique à cliquet selon l'art antérieur et deux positions 14c et 14d d'une clef mécanique selon l'invention, respectivement. Il est à noter que la position des obstacles 13 par rapport à l'axe de la pièce mécanique 3 sont identiques dans les deux Fig. 7a et 7b, et que les clefs mécaniques utilisées ont des dimensions similaires. Les Fig. 7a et 7b montrent l'avantage que procure l'invention pour visser une pièce mécanique autour de l'axe de rotation de la pièce mécanique 3 lorsque l'environnement de la pièce mécanique comporte des obstacles 13 empêchant des mouvements amples de va-et-vient avec une clef à cliquet de l'art antérieur. Dans la Fig. 7a, le débattement ou angulation maximale a1 du manche est limité par la présence des obstacles 13. L'utilisateur doit réaliser au moins 2π/α1 mouvements de va-et-vient avec la clef à cliquet afin de faire tourner la pièce mécanique de 2π radians autour de son axe de rotation 3. Par exemple, dans le cas où l'angulation maximum permise est égale à α1=π/6, il faut au minimum 120 mouvements de va-et-vient pour réaliser 10 tours de vis ce qui est inconfortable et prend du temps à l'utilisateur. Pour améliorer le confort de l'utilisateur et réduire la durée du vissage/dévissage de la pièce mécanique, il convient de diminuer le nombre de mouvements de va-et-vient et donc d'augmenter l'angle de débattement du manche, ce qui est réalisé grâce à l'invention. Par exemple, avec une clef mécanique selon l'invention telle que représentée à la Fig. 7b, l'angulation a2 permise pour la rotation du manche primaire 5 autour de l'axe de la pièce mécanique 3 est supérieure à 2π/3. Il faut donc à l'utilisateur 4 fois moins de mouvements de va-et-vient pour visser/dévisser la pièce mécanique avec la clef mécanique selon l'invention qu'avec la clef de l'art antérieur représentée à la Fig. 7a, soit 30 mouvements de va-et-vient pour 10 tours de vis.
  • Dans certains cas, le couple nécessaire au vissage/dévissage de la pièce mécanique est trop important et compromet l'utilisation de la clef mécanique selon l'invention tel que représenté à la Fig. 7b. Une version préférée de l'invention similaire à celle décrite à la Fig. 7b et comprenant en outre un mécanisme de verrouillage de l'articulation similaire à celui représenté aux Fig. 3a et 3b permet d'éviter ce problème. En verrouillant l'articulation de l'outil, l'utilisateur dispose d'un plus grand bras de levier, comme dans le cas représenté à la Fig. 7a. Le vissage d'un écrou sur un boulon constitue un bon exemple : avant la phase finale de serrage, l'utilisateur fait tourner l'écrou d'un certain nombre de tours avec un faible couple en utilisant la clef mécanique selon l'invention en mode non-verrouillée pour être plus rapide. Lors du serrage final, l'utilisateur verrouille l'articulation de la clef mécanique et dispose d'un plus grand bras de levier pour serrer l'écrou.
  • La Fig. 8 représente un huitième mode de réalisation d'une clef mécanique 1 selon l'invention comprenant en outre un mécanisme de d'adaptation de longueur 4 du manche primaire 5 afin d'améliorer le confort de l'utilisateur lors du vissage ou dévissage de pièces mécaniques nécessitant un faible couple. La présence du mécanisme d'adaptation de longueur 4 diminue la sollicitation du bras de l'utilisateur effectuant des mouvements de va-et-vient et exploitant le principe connu de la clef à cliquet pour visser ou dévisser une pièce mécanique 2. Grâce au mécanisme d'adaptation de longueur, ce mouvement de va-et-vient peut être effectué principalement au moyen de mouvements du poignet, ce qui permet d'augmenter la rapidité du vissage/dévissage et augmente le confort de l'utilisateur dans les cas où le couple à appliquer sur la pièce à visser est faible. Dans une version préférée de l'invention, ce mécanisme d'adaptation de longueur 4 comprend des moyens mécaniques permettant : soit de fixer la longueur du manche primaire et donc la distance d, soit de laisser la longueur du manche primaire et la distance d varier librement sur des intervalles respectifs donnés.
  • La Fig. 9 représente une clef mécanique 1 selon l'invention et dont l'axe de l'articulation 11 et l'axe de rotation de la pièce de couplage 15 sont coplanaires et sécants et forment un angle β.
  • Dans un neuvième mode non représenté de réalisation d'une clef mécanique selon l'invention, l'articulation 10 de la clef mécanique comprend avantageusement un ressort tendant à favoriser une position préférentielle de l'articulation 10 correspondant à une orientation préférentielle du manche secondaire 9 relativement au manche primaire 5.
    REF DESCRIPTION
    1 Clef mécanique
    2 Pièce mécanique
    3 Axe de rotation de la pièce mécanique
    4 Mécanisme d'adaptation de longueur
    5 Manche primaire
    6 Tête de couplage
    7 Mécanisme de cliquet
    8 Pièce de couplage
    9 Manche secondaire
    10 Articulation
    11 Axe de l'articulation
    12 Moyens mécaniques de verrouillage / mécanisme de verrouillage
    13 Bague filetée
    14 Second filetage hélicoïdal
    15 Axe de rotation de la pièce de couplage
    16 Centre géométrique de la pièce de couplage

Claims (15)

  1. Clef mécanique (1) destinée à mettre en mouvement de rotation une pièce mécanique (2) autour d'un axe de rotation de la pièce mécanique (3), la clef mécanique (1) comprenant une clef à cliquet, la clef à cliquet comprenant au moins les éléments suivants :
    - un manche primaire (5) de la clef mécanique (1) comprenant une extrémité proximale du manche primaire et une extrémité distale du manche primaire alignées le long d'un axe principal du manche primaire, l'extrémité distale du manche primaire étant solidaire avec :
    - une tête de couplage (6) comprenant un mécanisme de cliquet (7) ainsi qu'une pièce de couplage (8) permettant le couplage de la clef mécanique (1) avec la pièce mécanique (2), la pièce de couplage (8) pouvant tourner relativement à la tête de couplage (6) dans un sens de rotation sélectionnable autour d'un axe de rotation de la pièce de couplage (15) fixe dans tout repère attaché à la tête de couplage, le mécanisme de cliquet (7) empêchant la rotation de la pièce de couplage relativement à la tête de couplage dans le sens opposé au sens de rotation sélectionnable,
    la clef mécanique (1) étant caractérisée en ce que :
    - elle comprend un manche secondaire (9) comprenant une extrémité proximale du manche secondaire et une extrémité distale du manche secondaire relié à l'extrémité proximale du manche primaire (5) au moyen d'une articulation (10),
    - l'articulation (10) permet au manche secondaire (9) de pivoter sur une angulation d'au moins 0.7 radian par rapport au manche primaire (5) autour d'un axe de l'articulation (11), l'axe de l'articulation étant immobile dans tout repère géométrique solidaire du manche secondaire (9),
    - lorsque la clef mécanique (1) est couplée à la pièce mécanique (2), l'axe de rotation de la pièce mécanique (3) et l'axe de rotation de la pièce de couplage (15) sont confondus, et l'axe de l'articulation (11) et l'axe de rotation de la pièce de couplage (15) sont sensiblement coplanaires.
  2. La clef mécanique selon la revendication 1 dans laquelle :
    - le manche primaire (5) comprend un segment du manche primaire reliant de manière rigide l'extrémité proximale du manche primaire et l'extrémité distale du manche primaire, le segment du manche primaire étant de préférence d'un seul tenant, et/ou
    - le manche secondaire (9) comprend un segment du manche secondaire reliant de manière rigide l'extrémité proximale du manche secondaire et l'extrémité distale du manche secondaire, le segment du manche secondaire étant de préférence d'un seul tenant.
  3. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la pièce de couplage (8) comprend un embout ou une partie creuse permettant de coupler la clef mécanique à au moins l'un des éléments suivants : un écrou, une vis, une douille.
  4. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes et dont l'extrémité proximale du manche secondaire (9) comprend en outre un élément de couplage permettant le couplage avec la pièce mécanique telle qu'une fourche ou une clef à œil, ou une clef à cliquet.
  5. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes et dans laquelle l'articulation (10) ne comprend pas de moyens mécaniques de verrouillage (12) permettant de verrouiller l'articulation (10) et d'empêcher le manche secondaire de pivoter sur l'angulation d'au moins 0.7 radian par rapport au manche primaire (5) autour de l'axe de l'articulation (11).
  6. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et comprenant en outre des moyens mécaniques de verrouillage (12) permettant de verrouiller l'articulation (10), le verrouillage de l'articulation consistant à empêcher temporairement le manche secondaire de pivoter par rapport au manche primaire autour de l'axe de l'articulation (11), les moyens mécaniques de verrouillage (12) possédant de préférence au moins deux positions stables correspondant au verrouillage et au déverrouillage de l'articulation, respectivement.
  7. La clef mécanique selon la revendication 6 dans laquelle le moyen mécanique de verrouillage (12) comprend une bague de forme cylindrique entourant le manche primaire ou secondaire uniquement lorsque l'articulation n'est pas bloquée et pouvant coulisser le long du manche secondaire ou primaire respectivement, de manière à entourer simultanément une partie du manche secondaire et une partie du manche primaire et à verrouiller l'articulation.
  8. La clef mécanique selon la revendication 6 dans laquelle le moyen mécanique de verrouillage (12) comprend une bague filetée (13) de forme cylindrique dont la surface intérieure comprend un premier filetage hélicoïdal, la bague filetée (13) entourant uniquement le manche primaire ou le manche secondaire lorsque l'articulation n'est pas bloquée, les surfaces externes du manche primaire et du manche secondaire présentant chacune au moins une portion cylindrique comprenant un second filetage hélicoïdal (14) apte au couplage avec le premier filetage hélicoïdal de la bague filetée (13), la position de la bague filetée le long des manches primaire ou secondaire, respectivement, pouvant être modifiée en faisant tourner la bague filetée autour du manche primaire ou secondaire, respectivement, ce qui induit un mouvement longitudinal de la bague filetée le long du manche primaire ou secondaire, respectivement, et permet de verrouiller l'articulation en venant entourer simultanément une partie du manche secondaire et une partie du manche primaire.
  9. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l'axe de l'articulation (11) et l'axe de rotation de la pièce de couplage (15) sont parallèles et séparés par une distance d non-nulle, la distance d correspondant à la longueur d'un segment de droite orthogonal à l'axe de l'articulation (11) et reliant l'axe de l'articulation (11) et l'axe de rotation de la pièce de couplage (15), la distance d étant préférablement comprise entre 1 cm et 50 cm, de préférence entre 2 cm et 15 cm, de préférence entre 4 cm et 8 cm.
  10. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans laquelle l'axe de l'articulation (11) et l'axe de rotation de la pièce de couplage (15) sont sécants et forment un angle β compris dans l'intervalle ]0 ; π/4] radian, l'angle β étant de 0 radian lorsque l'axe de rotation de la pièce de couplage (15) et l'axe de l'articulation (11) sont parallèles, une distance L correspondant à la longueur du segment de droite reliant le centre géométrique de la pièce de couplage (16) et le point d'intersection de l'axe de l'articulation (11) avec l'axe de rotation de la pièce de couplage (15), et dans laquelle la distance L et l'angle β satisfont préférablement aux contraintes suivantes : L × tan(β) = d', tan(β) étant égal à la tangente de l'angle β, la valeur de d' étant comprise entre 1 cm et 50 cm, de préférence entre 2 cm et 15 cm, de préférence entre 4 cm et 8 cm.
  11. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la distance d ou la distance d'et une longueur du manche secondaire M sont dans un rapport d/M ou d'/M, respectivement, compris entre 0.2 et 1, de préférence entre 0.3 et 0.7, avantageusement entre 0.4 et 0.5, la longueur du manche secondaire étant la longueur d'un segment de droite orthogonal à l'axe de l'articulation (11) et reliant l'axe de l'articulation à l'extrémité proximale du manche secondaire.
  12. La clef mécanique selon l'une des revendications précédentes et dans laquelle l'articulation (10) ne comprend pas de moyens mécaniques configurés pour favoriser une position préférentielle de l'articulation (10) correspondant à une orientation préférentielle du manche secondaire (9) relativement au manche primaire (5).
  13. La clef mécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et dont l'articulation (10) comprend en outre un ressort tendant à favoriser une position préférentielle de l'articulation (10) correspondant à une orientation préférentielle du manche secondaire (9) relativement au manche primaire (5).
  14. Méthode d'utilisation d'une clef mécanique suivant l'une des revendications 1 à 13 afin de mettre en mouvement de rotation la pièce mécanique (3), la méthode comprenant au moins les étapes suivantes :
    a) coupler la clef mécanique (1) à la pièce mécanique (2) au travers de la tête de couplage (6),
    b) maintenir et mettre en mouvement le manche secondaire (9) de manière à déplacer l'articulation (10) selon une direction normale à un plan comprenant l'axe de l'articulation (11) et l'axe de rotation de la pièce mécanique (3).
  15. Méthode suivant la revendication 14 dans laquelle la clef mécanique offre la possibilité de verrouiller l'articulation (10) par des moyens mécaniques de verrouillage (12) selon au moins l'une des revendications 6 à 8, comprenant en outre les étapes suivantes avant ou après l'étape a) de la revendication 14 :
    c) modifier au besoin la position des moyens mécaniques de verrouillage (12) de manière à empêcher ou pas le manche secondaire (9) de pivoter par rapport au manche primaire autour de l'axe de l'articulation.
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