FR2916151A1

FR2916151A1 - Pince-etau avec mecanisme de verrouillage et procede pour sa fabrication

Info

Publication number: FR2916151A1
Application number: FR0853101A
Authority: FR
Inventors: David P Engvall; Thomas M Chervenak
Original assignee: Irwin Industrial Tool Co
Current assignee: Irwin Industrial Tool Co
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2008-11-21
Also published as: MX2008006163A; GB2449346B; US7472632B2; CN101306519A; US20080282851A1; CN101306519B; GB2449346A; GB0808689D0; BRPI0801316A2

Abstract

La pince-étau comprend un premier manche (12) relié à une première mâchoire (13). Un second manche (19) et une seconde mâchoire (17) sont reliés en pivotement au premier manche et à la première mâchoire de telle sorte qu'un mouvement du premier manche par rapport au second manche amène les mâchoires à s'ouvrir et se fermer. Un mécanisme (22) est prévu pour verrouiller les mâchoires l'une par rapport à l'autre et appliquer une force de serrage ou d'agrippement sur une pièce à oeuvrer positionnée entre les mâchoires. Un mécanisme de libération (27) est prévu pour déverrouiller la pince, ce mécanisme étant indépendant de l'opération de verrouillage.

Description

Arrière-plan de l'invention Cette invention concerne généralement une

pince-étau et, plus particulièrement, un mécanisme de libération perfectionnée pour une telle pince-étau. L'invention concerne également un procédé pour sa fabrication. Les outils à main du type pince avec des mécanismes de verrouillage à bascule sont généralement connus sous la dénomination de "pinces-étaux". Ces pinces comprennent habituellement un manche fixe ayant une mâchoire fixe sur une extrémité du manche. Une mâchoire mobile et un manche mobile sont montés en pivotement par rapport au manche fixe pour ouvrir et fermer les mâchoires. Pour actionner la pince, le manche mobile est fermé par rapport au manche fixe pour fermer les mâchoires et saisir une pièce à oeuvrer fermement entre eux. Les manches sont alors comprimés de façon serrée de telle façon que le mécanisme à bascule verrouille la pince sur la pièce à oeuvrer. La pince va rester fermement verrouillée en place sans que l'utilisateur doive appliquer continuellement une force. Les pinces peuvent comprendre un mécanisme de verrouillage à bascule relativement simple, dans lequel un organe de liaison unique présente une extrémité reliée en pivotement à la mâchoire mobile et une autre extrémité reçue de manière réglable en pivotement dans le manche mobile, comme montré dans le brevet US 4,546,680. La pince peut aussi comprendre un mécanisme de verrouillage à bascule plus complexe qui utilise une tringlerie composite dans laquelle une multiplicité d'organes de liaison sont connectés en pivotement les uns aux autres entre le manche fixe et le manche mobile, comme montré dans le brevet US 5,056,385. Les pinces-étaux peuvent aussi comprendre des pinces à auto-ajustement, comme montré dans le brevet US 6,941,844. On connaît aussi d'autres modes de réalisation de pinces-étaux. 135 Un ajustement de la force appliquée par les mâchoires sur la pièce à oeuvrer est généralement effectué en tournant une vis de réglage montée dans le manche fixe qui vient engager le mécanisme de verrouillage à bascule. La vis de réglage est en translation par rapport au manche fixe pour modifier les dimensions physiques du mécanisme à bascule. Cet ajustement fait varier la distance entre les mâchoires et fait varier la force appliquée par les mâchoires sur la pièce à oeuvrer quand l'outil est verrouillé. Dans certaines applications, les forces sur la pince peuvent être très élevées. À cause du fait que l'on utilise un mécanisme de verrouillage à dépassement de point mort, une fois que la pince est verrouillée en position, elle ne peut pas être ouverte par une force appliquée sur les mâchoires. La pince peut être uniquement libérée par une force appliquée aux organes de liaison du mécanisme de verrouillage. Cela peut être accompli en tirant les extrémités des manches en écartement l'une de l'autre. Si la force de verrouillage est importante, on doit appliquer une force significative pour séparer les manches et ouvrir la pince. Pour faciliter l'ouverture de la pince, on a développé un mécanisme de libération. Typiquement, le mécanisme de libération comprend un levier relié en pivotement au manche mobile au niveau d'un axe de pivotement, de sorte que la première extrémité du levier est disposée entre un organe de liaison du mécanisme de verrouillage et le manche fixe quand les mâchoires sont dans la position fermée et verrouillée, et cet organe de liaison vient en contact avec le levier. En poussant sur l'extrémité opposée du levier, celui-ci pivote autour de l'axe de pivotement en forçant la première extrémité du levier en éloignement du manche pour libérer le mécanisme de verrouillage.

Un problème avec un tel agencement, est que comme le levier de libération est disposé entre le manche et un organe de liaison du mécanisme de verrouillage, les dimensions et la configuration du levier de libération et son emplacement à l'intérieur du manche modifient la géométrie du mécanisme de verrouillage. Un changement de la géométrie du mécanisme de verrouillage change les caractéristiques de verrouillage de la pince. En résultat, il est nécessaire que les dimensions et la configuration du levier de libération, son emplacement dans le manche et son engagement avec le mécanisme de verrouillage doivent être soigneusement contrôlés pendant la fabrication de la pince. Les vérifications exigées pendant la fabrication et l'assemblage de ces composants augmentent le coût et la complexité de fabrication de la pince. Ainsi, il est désirable de réaliser un mécanisme de verrouillage perfectionné pour des pinces-étaux.

Sommaire de l'invention La pince-étau comprend un premier manche relié à une première mâchoire. Un second manche et une seconde mâchoire sont reliés en pivotement au premier manche et à la première mâchoire, de sorte qu'un mouvement du premier manche par rapport au second manche amène les mâchoires à s'ouvrir et se fermer. Un mécanisme est prévu pour verrouiller les mâchoires l'une par rapport à l'autre et appliquer une force de serrage ou d'agrippement sur une pièce à oeuvrer positionnée entre les mâchoires. Un mécanisme de libération est prévu pour déverrouiller la pince, ce mécanisme étant indépendant de l'opération de verrouillage. Plus précisément, la pince selon l'invention se caractérise par un mécanisme de verrouillage comprenant un organe de liaison pour verrouiller la seconde mâchoire dans la seconde position ; un arrêt pour limiter un mouvement du mécanisme de verrouillage par rapport audit second manche ; et un levier de libération situé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération n'étant pas en contact avec ledit arrêt quand ledit second manche est dans la position fermée. En variante, la pince-étau selon l'invention comprend : un premier manche supportant une première mâchoire et un second manche supportant une seconde mâchoire, lesdits manches étant mobiles l'un par rapport à l'autre de telle façon que lesdites mâchoires peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre ; un mécanisme de verrouillage pour verrouiller la première mâchoire par rapport à la seconde mâchoire ; un arrêt pour limiter un mouvement du mécanisme de verrouillage par rapport audit second manche ; et un levier de libération situé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération étant capable de se déplacer par rapport audit arrêt quand ledit second manche est dans la position fermée. La pince-étau de l'invention se définit encore par le fait qu'elle comprend : un premier manche supportant une première mâchoire ; un second manche mobile par rapport au premier manche entre une position ouverte et une position fermée ; une seconde mâchoire mobile entre une première position quand ledit second manche est dans ladite position ouverte et une seconde position quand ledit second manche est dans ladite position fermée ; un mécanisme de verrouillage ayant un organe de liaison pour verrouiller la seconde mâchoire dans la seconde position ; et un levier de libération situé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération n'étant pas en contact avec ledit organe de liaison quand ledit second manche est dans la position fermée. Avantageusement : -une vis de réglage change la géométrie du mécanisme de verrouillage ; -une protubérance est formée sur ledit organe de liaison pour venir en contact avec ledit levier de libération, la protubérance pouvant être séparée de l'arrêt ou former une projection unique avec lui ; - ledit arrêt s'étend depuis ledit mécanisme de verrouillage sur une distance plus élevée que ladite protubérance ; - la protubérance s'étend depuis ledit levier de libération.

L'invention concerne également un procédé pour réaliser une pince-étau, comprenant les étapes consistant â : fournir un premier manche supportant une première mâchoire ; fournir un second manche mobile par rapport au premier manche entre une position ouverte et une position fermée, et une seconde mâchoire mobile entre une première position quand ledit second manche est dans ladite position ouverte et une seconde position quand ledit second manche est dans ladite position fermée ; les étapes consistant à : fournir un mécanisme de verrouillage ayant un organe de liaison pour verrouiller la seconde mâchoire dans la seconde position ; et monter un levier de libération sur ledit second manche et placé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération n'étant pas en contact avec ledit organe de liaison quand ledit second manche est dans la position fermée. Brève description des dessins La figure 1 est une vue latérale d'un mode de réalisation d'une pinceétau selon la présente invention ; la figure 2 est une vue latérale d'un mode de réalisation d'une pince-étau dans une position verrouillée ; la figure 3 est une vue latérale et avec arrachement partiel du mécanisme de libération ; la figure 4 est une vue en perspective avec arrachement partiel du mécanisme de libération ; la figure 5 est une vue latérale d'un autre mode de réalisation du mécanisme de libération ; et la figure 6 est une vue latérale d'un autre mode de réalisation du mécanisme de libération. Description détaillée des modes de réalisation de l'invention Le mécanisme de libération de l'invention est destiné à être utilisé avec une quelconque pince-étau qui utilise une tringlerie pour verrouiller les mâchoires en position et appliquer la force de serrage par les mâchoires sur une pièce à oeuvrer, qui inclut un mécanisme de verrouillage à bascule simple, un mécanisme de verrouillage à bascule composite, et des pinces-étau à auto-ajustement. Diverses configurations du mécanisme de verrouillage à bascule, des mâchoires et des manches peuvent être utilisées en association avec le mécanisme de libération de l'invention. Les mâchoires peuvent être formées de manière à fonctionner comme des pinces à prise longue, des pinces à mâchoires incurvées, à mâchoires crénelées, des pinces en forme de C, des pinces en forme de C avec patins pivotants, les pinces à poinçonner, ou toute autre sorte d'outil à main dans lequel l'action de verrouillage à bascule est utile. Le mode de réalisation de la pince montré dans la figure 1 montre des mâchoires de serrage, et le mode de réalisation de la pince montré dans les figures 2 à 4 montre des mâchoires de pinces traditionnelles. Dans le but d'expliquer la construction et le fonctionnement (lu mécanisme d'ajustement de l'invention, une pince-étau 10 de ce genre sera décrite en détail en se référant aux figures. La pince 10 inclut un bras fixe 11 ayant un manche fixe 12 à une extrémité et une mâchoire fixe 13 à l'autre extrémité. Un bras mobile 16 inclut un manche mobile 19 et une mâchoire mobile 17. La mâchoire mobile 17 est reliée en pivotement au manche mobile 19 par l'axe de pivotement 20. Un axe de pivotement 18 relie la mâchoire mobile 17 au bras fixe 11. Un organe de liaison 22 est relié en pivotement au bras mobile 16 par un axe de pivotement 24. Comme mieux montré dans la figure 2, l'extrémité opposée de l'organe de liaison 22 est supportée en pivotement dans le bras fixe 11 au niveau d'un pivot 26. L'extrémité de l'organe de liaison 22 vient buter contre l'extrémité de la vis 50, de telle sorte que lorsque la vis 50 est mise en translation dans le bras 11, l'extrémité de l'organe de liaison 22 est aussi mise en translation dans le bras 11. L'organe de liaison 22 est libre de pivoter par rapport à la vis 50 et au bras 11, de sorte que l'engagement de butée de l'organe de liaison 22 avec la vis 50 crée un pivot.

Alors que l'on a montré un mécanisme de verrouillage à bascule simple comprenant un organe de liaison 22 unique, on comprendra que le mécanisme de verrouillage à bascule peut comprendre d'autres configurations, qui incluent des mécanismes de verrouillage à bascule composite et/ou des mécanismes à auto ajustement. Un ressort de sollicitation 29 s'étend depuis un trou 30 sur la mâchoire mobile 17 vers le bras fixe 11. Le ressort 29 applique une force qui tend à séparer les manches 12 et 19 l'un par rapport à l'autre, et à ouvrir les mâchoires 13 et 17.

Quand les mâchoires 13 et 17 sont dans la position ouverte, les axes de pivotement 18, 20, 24 et 26 sont agencés selon un polygone. Quand les mâchoires sont dans la position fermée verrouillée montrée dans la figure 2, les axes de pivotement 20, 24 et 26 sont sensiblement en ligne droite, l'axe 24 étant légèrement décentré, vers le bras fixe 11, par rapport à une ligne entre les axes de pivotement 20 et 26. L'organe de liaison 22 est empêché de se déplacer en rapprochement du manche fixe 12 parce que l'arrêt 33 de l'organe de liaison 22 presse contre le bras 16.

La "course" de la tringlerie est la distance sur laquelle la tringlerie se déplace depuis la position déverrouillée vers la position de serrage verrouillée après dépassement du point mort. Quand la pièce à oeuvrer est serrée entre les mâchoires et que l'on applique une force croissante aux manches 12 et 19, les forces engendrées sur la tringlerie amènent l'organe de liaison 22 à pivoter, et la tringlerie commence à se redresser, et la longueur efficace de la tringlerie entre les axes de pivotement 20 et 26 augmente. Alors que la longueur efficace de la tringlerie augmente, on doit appliquer une force croissante aux manches 12 et 19 pour déplacer la tringlerie vers la position verrouillée après dépassement de point mort. Cette force est transmise via la pince à la pièce à oeuvrer pour augmenter la force de serrage engendrée par les mâchoires sur la pièce à oeuvrer. Typiquement, plus élevée est la course, plus élevée sera la force appliquée par les pinces.35 On devrait encore comprendre que la condition "en dépassement de point mort" des axes de pivotement 20, 24 et 26, qui maintiennent les mâchoires dans une position verrouillée, inclut aussi un agencement dans lequel les axes de pivotement 24, 20 et 26 sont alignés avec le "point mort", c'est-à-dire en formant une ligne droite. Toute configuration des axes de pivotement et des arrêts, par exemple l'arrêt 33 qui place le mécanisme dans une position verrouillée quand les mâchoires sont fermées ou saisissent une pièce à oeuvrer, peut être considérée comme étant un mécanisme à dépassement de point mort quand une force appliquée directement aux mâchoires pour séparer les mâchoires ne sera pas effective pour déplacer les mâchoires, et les mâchoires peuvent être uniquement ouvertes par des forces agissant sur les organes de liaison du mécanisme.

Une vis 50 est placée dans le manche fixe, de sorte que l'axe longitudinal de la vis est disposé le long du bras fixe 11 et situé à l'intérieur de celui-ci. La vis 50 est formée avec une tête élargie 52 que l'on peut mettre en rotation à la main pour ajuster la pince-étau. La vis est fonctionnellement reliée à l'extrémité de la tringlerie 22 pour créer un axe de pivotement 26, de telle façon que l'on peut l'utiliser pour commander la longueur effective de la tringlerie et de ce fait la force appliquée par la pince clans la position verrouillée. Une fois verrouillées, les mâchoires 13 et 17 ne peuvent pas être écartées depuis la position verrouillée par une force agissant sur les mâchoires 13, 17, parce qu'une séparation des mâchoires est empêchée par la condition des axes de pivotement 20, 24 et 26 en dépassement de point mort. Toutefois, les mâchoires 13 et 17 peuvent être séparées en appliquant une force au manche mobile 19 dans une direction qui déplace le manche mobile 19 en éloignement du manche fixe 12. En fonction de l'intensité de la force engendrée au moyen de la pince dans la position verrouillée, la force appliquée aux manches pour ouvrir la pince pourra être relativement élevée.

Un mécanisme de libération est prévu pour faciliter l'ouverture des mâchoires. Spécifiquement, un levier 27 est relié en pivotement au bras 16 au niveau de l'axe de pivotement 29. Comme précédemment expliqué, un arrêt 33 vient directement en contact avec le bras mobile 16 pour limiter le mouvement de la tringlerie dans la position verrouillée. L'extrémité 27a du levier 27 est disposée entre l'organe de liaison 22 et le bras mobile 16 quand les mâchoires sont dans la position fermée et verrouillée, mais l'organe de liaison 22 ne vient pas en contact avec l'arrêt 33. À cause du fait que le mouvement de la tringlerie est limité par contact direct entre le bras 16 et l'organe de liaison 22, le levier 27 n'affecte pas la course de l'outil.

L'extrémité 27a du levier 27 coopère avec la protubérance 35 pour libérer les mâchoires. Spécifiquement, dans la position verrouillée, l'extrémité 27a du levier 27 est disposée entre la protubérance 35 et le bras mobile 16, mais le levier 27 n'est pas piégé entre ces éléments, de sorte que le levier 27 peut se déplacer légèrement entre la protubérance 35 et le bras 16. Ainsi, le levier 27 n'a aucun effet sur la position arrêtée ou verrouillée de l'organe de liaison 22 et n'a par conséquent aucun effet sur la force de serrage exercée par les mâchoires 13 et 17. La position d'arrêt de l'organe de liaison 22 et la position verrouillée de la pince sont commandées par l'engagement de l'arrêt 33 avec le bras 16. En poussant sur l'extrémité opposée 27b du levier 27, le levier 27 pivote autour de l'axe de pivotement 29 ce qui force l'extrémité 27a en éloignement du manche 19 pour venir en contact avec l'organe de liaison 22 au niveau de la protubérance 35. La force exercée par le levier 27 sur la protubérance 35 est suffisante pour déplacer l'organe de liaison 22 et libérer le mécanisme de verrouillage. La pince discutée en se référant aux figures utilise un levier de libération du type poussé, dans lequel une extrémité du levier est poussée vers le manche 19 pour forcer l'extrémité opposée du levier en engagement avec l'organe de liaison 22. Le mécanisme de verrouillage de l'invention peut aussi être utilisé avec des leviers de libération du type tiré dans lesquels le levier est tiré en éloignement du manche 19 et en engagement avec l'organe de liaison 22.

Dans le mode de réalisation montré dans les figures 1 à 5, l'arrêt 33 et la protubérance 35 sont formés sur l'organe de liaison 22 de façon étroitement adjacente l'un à l'autre, de sorte qu'une protubérance continue unique s'étend depuis l'organe de liaison 22. Dans une variante de réalisation, l'arrêt 33a et la protubérance 35a peuvent être séparés par une distance telle que deux protubérances sont formées sur l'organe de liaison 22, comme montré dans la figure 6. En outre, alors que la protubérance 35 et l'arrêt 33 sont montrés comme étant formés intégralement avec l'organe de liaison 22, ces éléments peuvent être formés comme des composants séparés qui sont attachés à l'organe de liaison 22. Finalement, la protubérance 35c peut être formée sur le levier 27 au lieu de l'être sur l'organe de liaison 22, comme montré dans la figure 7.

On a divulgué ici des modes de réalisation spécifiques d'une invention. Les hommes de métier de compétences ordinaires reconnaîtront que l'invention présente d'autres applications dans d'autres environnements. De nombreux modes de réalisation sont possibles. La présente description n'est en aucune façon entendue comme limitant la portée de l'invention aux modes de réalisation spécifiques décrits ci-dessus.

Claims

Revendications

1. Pince-étau, comprenant : un premier manche (12) supportant une première mâchoire (13) ; un second manche (19) mobile par rapport au premier manche entre une position ouverte et une position fermée ; une seconde mâchoire (17) mobile entre une première position quand ledit second manche est dans ladite position ouverte et une seconde position quand ledit second manche est dans ladite position fermée ; caractérisée par un mécanisme de verrouillage comprenant un organe de liaison (22) pour verrouiller la seconde mâchoire dans la seconde position ; un arrêt (33, 33a) pour limiter un mouvement du mécanisme de verrouillage par rapport audit second manche ; et un levier de libération (27) situé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération n'étant pas en contact avec ledit arrêt quand ledit second manche est dans la position fermée.

2. Pince-étau selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une vis de réglage (50) change la géométrie du mécanisme de verrouillage.

3. Pince-étau selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une protubérance (35, 35a) est formée sur ledit organe de liaison pour venir en contact avec ledit levier de libération.

4. Pince-étau selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite protubérance (35a) est séparée par rapport audit arrêt (33a).

5. Pince-étau selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite 30 protubérance (35) forme une projection unique avec ledit arrêt (33).

6. Pince-étau selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ledit arrêt (33) s'étend depuis ledit organe de liaison (22) sur une distance plus élevée que ladite protubérance.25

7. Pince-étau selon la revendication 4, caractérisée en ce que la protubérance (35, 35a) s'étend depuis ledit levier de libération.

8. Pince-étau, comprenant : un premier manche (12) supportant une première mâchoire (13) et un second manche (19) supportant une seconde mâchoire (17), lesdits manches étant mobiles l'un par rapport à. l'autre de telle façon que lesdites mâchoires peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre ; caractérisée par un mécanisme de verrouillage (22) pour verrouiller la première mâchoire par rapport à la seconde mâchoire ; un arrêt (33, 33a) pour limiter un mouvement du mécanisme de verrouillage par rapport audit second manche ; et un levier de libération (27) situé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération étant capable de se déplacer par rapport audit arrêt quand ledit second manche est dans la position fermée.

9. Pince-étau selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une vis de réglage (50) change la géométrie du mécanisme de verrouillage.

10. Pince-étau selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce qu'une protubérance (35, 35a, 35c) est formée sur ledit organe de liaison pour venir en contact avec ledit levier de libération.

11. Pince-étau selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite protubérance (35a) est séparée par rapport audit arrêt.

12. Pince-étau selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite protubérance (35) forme une projection unique avec ledit arrêt (33).

13. Pince-étau selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit arrêt (33, 33a) s'étend depuis ledit mécanisme de verrouillage sur une distance plus élevée que ladite protubérance (35, 35a).

14. Pince-étau selon la revendication 10, caractérisée en ce que la protubérance (35c) s'étend depuis ledit levier de libération.

15. Pince-étau, comprenant : un premier manche (12) supportant une première mâchoire (13) ; un second manche (19) mobile par rapport au premier manche entre une position ouverte et une position fermée ; une seconde mâchoire (17) mobile entre une première position quand ledit second manche est dans ladite position ouverte et une seconde position quand ledit second manche est dans ladite position fermée ; caractérisée par : un mécanisme de verrouillage ayant un organe de liaison (22) pour verrouiller la seconde mâchoire dans la seconde position ; et un levier de libération (27) situé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération n'étant pas en contact avec ledit organe de liaison quand ledit second manche est dans la position fermée.

16. Procédé pour réaliser une pince-étau, comprenant les étapes consistant à : fournir un premier manche (12) supportant une première mâchoire (13) ; fournir un second manche (19) mobile par rapport au premier manche entre une position ouverte et une position fermée, et une seconde mâchoire (17) mobile entre une première position quand ledit second manche est dans ladite position ouverte et une seconde position quand ledit second manche est dans ladite position fermée ; caractérisé par les étapes consistant à : fournir un mécanisme de verrouillage ayant un organe de liaison (22) pour verrouiller la seconde mâchoire dans la seconde position ; et monter un levier de libération (27) sur ledit second manche et placé entre ledit mécanisme de verrouillage et ledit second manche, ledit levier de libération n'étant pas en contact avec ledit organe de liaison quand ledit second manche est dans la position fermée.