Brucelles à pointes interchangeables

Domaine technique

La présente invention concerne des brucelles à pointes interchangeables.

Etat de la technique

De nombreuses brucelles différentes existent pour satisfaire aux exigences de précision dans des domaines tels que la cosmétique, l'horlogerie, la joaillerie, la médecine ou l'industrie électronique, où il est nécessaire de saisir, tenir et examiner de très petits objets.

Les pointes des brucelles tendent cependant à s'émousser et doivent être remplacées. Par ailleurs, l'usinage de multiples formes de brucelles qui se distinguent souvent uniquement par la pointe est coûteux.

Pour ces raisons, on connaît dans l'état de la technique des brucelles modulaires dont les pointes sont interchangeables. Il est ainsi possible de les remplacer en conservant les bras. Il est aussi possible de produire un nombre limité de types de bras différents afin d'obtenir une large palette de brucelles en les équipant de pointes différentes.

FR2265499 décrit des brucelles dont les pointes interchangeables sont fixées aux bras par des vis ou des rivets. Cette liaison permet un positionnent précis, mais ne permet par un remplacement rapide et pratique des pointes. Par ailleurs les éléments de fixation additionnels alourdissent l'extrémité des brucelles qui deviennent plus difficiles à manipuler.

US36771 12 décrit des brucelles en plastique avec des pointes chassées dans un orifice du bras de la pince. Cette solution ne s'applique néanmoins qu'à des pinces en matière plastique qui ne permettent pas la fabrication de brucelles de précision.

Bref résumé de l'invention

Un but de la présente invention est de proposer des brucelles exemptes des limitations des brucelles connues.

En particulier, un but de la présente invention est de proposer des brucelles permettant un remplacement facile et précis des pointes, de préférence sans outil.

Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen de brucelles, notamment de brucelles métalliques, avec au moins une pointe interchangeable fixée par clipsage. Le bras de la brucelle et la pointe sont alignés mutuellement au moyen d'une nervure engagée dans une rainure. Le clipsage est effectué par déformation élastique d'une pointe de verrouillage liée à la pointe. Ce type de solution présente l'avantage de ne requérir ni vis ni rivet pour l'assemblage, tout en garantissant une bonne précision des pointes assemblées.

Le clipsage est de préférence effectué essentiellement par déformation de la pièce de verrouillage, qui peut avantageusement être réalisée dans un matériau différent de la pointe et/ou du bras afin de faciliter cette déformabilité. La réalisation de la pointe en deux parties solidairement liées permet en outre de faciliter l'usinage de la pointe amovible.

Dans une variante, le clipsage est effectué par flexion de ladite pièce de verrouillage autour d'un axe parallèle au plan du bras, par exemple en soulevant cette pièce lors de l'insertion de la pointe. Dans une autre variante, la pièce de verrouillage comporte des bords latéraux couvrant au moins en partie l'épaisseur du bras ; le clipsage étant effectué par déformation d'au moins un de ces deux bords latéraux, de préférence en écartant les deux bords l'un de l'autre lors de l'insertion de la pointe.

Brève description des figures

Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :

La figure 1 illustre une vue en perspective d'un bras de brucelles équipé d'une pointe fixée par clipsage, la pièce de verrouillage étant montée.

La figure 2 illustre une vue en perspective d'un bras de brucelles équipé d'une pointe fixée par clipsage, la pièce de verrouillage étant retirée pour l'illustration. (Dans un mode de réalisation préférentiel cette pièce de verrouillage n'est pas amovible)

La figure 3 illustre une vue en perspective d'une pointe de brucelles destinée à être fixée par clipsage.

La figure 4 illustre une vue en coupe transversale de la portion d'assemblage d'un bras de brucelles.

La figure 5 illustre une vue latérale en éclaté d'une portion de bras de brucelles avec une pointe et un élément de verrouillage selon une variante de l'invention.

Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention

Dans la suite de la demande, on entend par brucelles une pince munie de deux bras et actionnée à la main pour saisir des objets, généralement des objets délicats. On entend par clipsage (ou encliquetage) la fixation de pièces par déformation élastique; le clipsage est effectué en déformant au moins une pièce avec une force croissante jusqu'à un seuil de verrouillage à partir duquel les pièces atteignent d'elles mêmes une position de verrouillage stable. Le clipsage d'une pièce produit souvent un bruit caractéristique lorsque les pièces déformées sont libérées en atteignant le seuil de verrouillage.

Par ailleurs, dans la suite du texte, les pinces définissent l'avant des brucelles ; l'arrière correspond inversement à la charnière non illustrée entre les deux bras. Le haut et le bas se réfèrent aux figures.

La paire de brucelles décrite à titre d'exemple comporte deux bras 1 dont un seul est représenté sur les figures 1 à 3. Les bras sont liés l'un à l'autre, par exemple par soudage ou clipsage, et présentent une élasticité suffisante pour permettre la fermeture des pointes 5 afin de saisir un objet. Le bras est lié à la pointe au moyen d'une pièce de verrouillage 3 décrite plus bas et qui recouvre la plus grande partie des éléments d'assemblage

Les figures illustrent un bras rectiligne et une pointe 5 pointue; l'invention s'applique à d'autres formes de bras et de pointes. Le bras est de préférence en métal, par exemple en acier, tandis que la pointe est en matériau dur ou souple, tel que l'acier, la céramique, la fibre de carbone et diverses matières plastiques.

L'extrémité avant du bras 1 proche de la pointe se termine en une portion d'assemblage proéminente 10 visible notamment sur la figure 2. Cette figure représente des brucelles dont on aurait retiré la pièce de verrouillage 3 ; dans un mode de réalisation préférentiel cette pièce n'est cependant pas dissociable de la pointe 5. L'extrémité arrière de la pointe se termine quant à elle en une portion d'assemblage 50 coopérant avec la portion d'assemblage 10 du bras.

La portion d'assemblage 10 est insérée en sandwich dans le logement formé entre la pièce de verrouillage 3 et la portion d'assemblage 50 de la pointe. Dans cet exemple, la portion d'assemblage 10 du bras est donc « mâle », c'est-à-dire essentiellement convexe, tandis que la pointe « femelle » forme avec la pièce 3 un logement pour le bras. Il est cependant possible dans le cadre de l'invention d'inverser cette disposition et d'insérer une pointe avec une portion d'assemblage mâle dans un bras femelle. Sur la figure, les portions d'assemblage 10 du bras et 50 de la pointe sont en queue d'aronde, c'est-à-dire que leurs sections transversales se réduisent progressivement vers l'avant. D'autres formes de portions d'assemblage 10,

50 peuvent être employées, y compris des formes cylindriques avec des sections circulaires ou polygonales.

La portion d'assemblage 50 de la pointe définit dans cet exemple une surface d'appui 54 (figure 3). Le bras 10 comporte une surface d'appui correspondante 16 (figure 2) qui vient reposer sur cette surface d'appui 54 de façon à définir le positionnement relatif selon une direction perpendiculaire au plan du bras. La surface d'appui 54 de la pointe est traversée par une nervure longitudinale 51 qui vient s'engager dans une rainure correspondante 1 1 (figure 4) sous la portion d'assemblage 10 du bras. La nervure peut glisser dans la rainure lors du montage de la pointe. La nervure 51 et la rainure correspondante 1 1 assurent le positionnement latéral de la pointe sur le bras. Il est aussi possible dans le cadre de l'invention d'employer deux nervures engagées dans deux rainures, ou des nervures sur le bras engagées dans des nervures sur la pointe, ou d'utiliser n'importe quelle autre forme de nervure et de rainure ou de coulisse équivalente afin de déterminer avec précision la position latérale de la pointe sur le bras.

Grâce à la nervure, la portion 10 peut uniquement coulisser selon l'axe longitudinal des brucelles. La surface d'appui 54 et la face inférieure 16 de la portion d'assemblage 10 sont usinées avec précision dans un matériau approprié, par exemple un matériau dur tel que l'acier, pour garantir un positionnement précis selon tous les autres axes. Des surfaces d'appui non planes ou non rectilignes peuvent être employées.

La portion d'assemblage 10 du bras est insérée jusqu'au fond du logement, c'est-à-dire jusqu'à ce que l'extrémité du bras 1 parvienne en butée contre une surface d'appui transversale 55 (figures 2 et 3) de la pointe. Au cours de l'insertion, la pièce de verrouillage 3 est déformée par flexion autour d'un axe parallèle au plan du bras, de manière à se soulever pour permettre le passage du bras. La position longitudinale est déterminée en fin de course par les éléments 7, constitués de douilles ou de tout autre élément de clipsage.

Le verrouillage du bras au fond du logement dans la pointe est obtenu grâce à la pièce de verrouillage 3 fermant dans cet exemple la face supérieure 33 et les deux faces latérales 34 du logement. Il serait aussi envisageable d'employer une pièce de verrouillage différente, par exemple une pièce de verrouillage en couvercle qui ne couvrirait que la face supérieure par-dessus la portion d'assemblage 10 du bras.

La pièce de verrouillage 3 est constituée dans cet exemple d'une tôle métallique d'épaisseur uniforme pliée ou usinée avec un profil en U retourné. Elle est liée de manière indissociable à la pointe. Dans un mode de réalisation préférentiel, la pièce 3 est soudée ou collée sur une surface de collage 52 sur la pointe 5. Une portion 35 de la tranche de la pièce de verrouillage vient s'emboîter en appui contre une surface latérale correspondante de la pointe, de manière à positionner ces deux éléments avec précision l'un par rapport à l'autre. D'autres modes de fixation permanente ou même dissociable peuvent être envisagés pour lier la pointe à la pièce 3. Il est également possible d'usiner une pointe avec une portion de verrouillage intégrée, cependant l'usinage des surfaces de précision au fond du logement serait délicat. Par ailleurs, l'élément de verrouillage doit présenter une flexibilité suffisante alors que la pointe sera de préférence réalisée dans un matériau différent. Enfin, une pièce de verrouillage liée solidairement au bras (plutôt qu'à la pointe) est envisageable.

La surface supérieure de la portion d'assemblage 10 du bras est munie dans cet exemple de deux trous 12 (figure 4) dans lesquelles des douilles de clipsage 7 sont chassées et/ou collées. Les trous peuvent être des trous borgnes afin de déterminer avec précision la profondeur d'insertion des douilles ; sur la figure 4 le fond du trou est percé avec une ouverture de plus faible diamètre pour faciliter le chassage et/ou l'enlèvement des douilles et/ou pour loger le réticule de colle. La surface supérieure des douilles 7 dépasse légèrement en saillie au-dessus des trous 12 afin de constituer une protubérance qui vient s'engager par clipsage dans des ouvertures 32 correspondantes à travers la pièce de verrouillage. La partie proéminente des douilles présente de préférence une pente suffisamment

faible pour faciliter le chassage de la pièce 3, par exemple une pente inférieure à 45°, ou une surface hémisphérique.

Il est aussi possible dans le cadre de l'invention d'effectuer le clipsage à l'aide d'éléments autres que des douilles, par exemple avec des éléments mâles solidaires de la pièce de verrouillage et qui viendraient s'engager dans des trous correspondants sur la portion d'assemblage 10. Les éléments clipsés pourraient aussi être solidaires d'une des pièces 1, 3 ou 5 au lieu d'employer des douilles chassées. Le clipsage peut aussi être effectué sur des surfaces latérales de la pointe et du bras, ou sur n'importe quelle surface adaptée à cet effet. Enfin, le clipsage pourrait mettre en œuvre des ressorts spiraux ou des ressorts à lames.

La pièce de verrouillage 3 comporte deux faces latérales 34 de chaque côté des brucelles ; ces faces permettent de cacher les interstices entre la portion 10 et la pointe respectivement la pièce 5. On évite ainsi qu'un objet contondant introduit accidentellement dans cet interstice ne parvienne à séparer les pièces. Les parois latérales 34 peuvent aussi être convergentes en direction de la face interne du bras, et contribuer au maintien du bras et de la pointe. Elles peuvent aussi exercer une pression sur les surfaces latérales biseautées de la portion 50.

Dans une variante non illustrée de l'invention, la pointe est fixée au bras en la glissant de manière inclinée puis en la pivotant pour la rendre parallèle au bras et pour engager une saillie dans une ouverture du bras. La position est maintenue par clipsage lors du pivotement. Cette variante permet de reprendre les efforts axiaux sur la pointe par un élément différent des éléments de clipsage.

Le montage d'une pointe 5 à l'extrémité du bras 1 se fait en insérant manuellement ou à l'aide d'un robot la portion d'assemblage mâle 10 du bras dans le logement entre la surface d'appui 54 de la pointe 5 et la pièce de verrouillage 3 solidaire de la pointe. Le bras est guidé lors de ce déplacement par le coulissement de la nervure 51 dans la rainure longitudinale correspondante 1 1. En poursuivant la poussée longitudinale,

la tranche 37 à l'arrière de la pièce de verrouillage 3 vient en contact avec les deux douilles 7 en saillie au-dessus de la portion 10. Ces douilles tendent à soulever légèrement la pièce de verrouillage 3 qui se déforme élastiquement ; l'utilisateur perçoit nettement que la force nécessaire à l'introduction du bras augmente.

La pièce de verrouillage 3 continue de se soulever jusqu'à ce que les douilles 7 parviennent en face des trous 32 au travers de la pièce de verrouillage 3. A ce moment la pièce 3 se rabat brusquement afin de reprendre sa position de repos non déformée ; les portions proéminentes des douilles 7 pénètrent dans les trous 32. Lors de cette opération, le bras 1 continue d'avancer très légèrement par rapport à la pointe 5, jusqu'à ce que l'extrémité longitudinale du bras parvienne en butée contre la surface d'appui transversale 55 de la pointe.

Dans un mode de réalisation préférentiel, la hauteur du logement entre la surface d'appui 54 et la face interne de la partie 33 est légèrement inférieure à l'épaisseur de la portion d'assemblage 10 du bras. Le bras peut uniquement être introduit dans ce logement en déformant légèrement la pièce de verrouillage 3 qui exerce ainsi une force verticale tendant à plaquer la portion d'assemblage 10 contre la surface d'appui 54.

Le démontage se fait dans le sens inverse en tirant le bras 1 vers l'arrière de la pointe 5. Afin de dégager les deux douilles 7, une ouverture de déverrouillage 13 est de préférence fraisée sur la face supérieure du bras 1 ; cette ouverture permet d'insérer un outil, par exemple un petit tournevis, pour soulever la pièce 3 et libérer ainsi le bras.

II est possible de clipser d'autres ustensiles à l'extrémité des bras

1, par exemples des rallonges de bras. Il est aussi possible dans le cadre de l'invention de prévoir plusieurs positions de clipsage successives dans la direction longitudinale, de manière à permettre plusieurs positions de fixation et de rallonger les brucelles en fixant la pointe plus loin.

A titre d'exemple, la longueur de la portion d'assemblage 10 est comprise entre 10 et 20 millimètres, par exemple 13 millimètres, afin d'assurer un maintien transversal suffisant. L'épaisseur de cette portion est comprise entre 1,0 et 1,5 millimètre, par exemple 1,3 millimètres. L'épaisseur de la portion d'assemblage 50 correspondante de la pointe est de préférence entre 0,8 et 1,2 millimètre, ce qui permet d'obtenir une rigidité suffisante sans augmenter inutilement l'épaisseur de la pointe des brucelles. L'épaisseur de la portion 50, qui est renforcée par une nervure 51, peut cependant être inférieure à l'épaisseur de la portion 10 affaiblie par la rainure correspondante 51. La largeur de la portion d'assemblage 50 augmente entre 4 millimètres (±1) près de la pointe jusqu'à 6 ± 1 millimètres à l'extrémité arrière. La hauteur de la nervure est de quelques dixièmes de millimètres, par exemple 0,4 millimètres.

La figure 5 illustre une vue en éclaté d'un bras 1 ' de brucelles selon une autre variante de l'invention, avec une pointe 5' adaptée à ce bras et une pièce de verrouillage 3' correspondante. Dans cette variante, l'extrémité arrière 50' de la pointe 5' est prise en sandwich entre l'extrémité 10' du bras et une pièce de verrouillage 3' liée solidairement à la pointe, par exemple par collage ou soudage. Le guidage est effectué à l'aide d'une nervure 11 ' de section triangulaire sur le bras, coopérant avec une rainure correspondante non représentée sur la pointe. Le clipsage est effectué en déformant élastiquement les parois latérales 34' de la pièce de verrouillage 3' lors de l'insertion ou de l'extraction de la pointe. La pointe est maintenue à l'aide des portions mâles 340' sur les faces internes des bords latéraux 34' qui s'engagent en position verrouillée dans des portions femelles 17' correspondantes sur les bords latéraux du bras 1 '.

Les brucelles de l'invention sont particulièrement adaptées à un usage avec des pointes jetables, par exemple des pointes à usage unique utilisées par exemple dans le domaine médical afin d'éviter toute contamination.

Numéros de référence employés sur les figures

I Bras

3 Pièce de verrouillage

5 Pointe

7 Douilles

10 Portion d'assemblage du bras

I I Rainure longitudinale

12 Trous pour le chassage des douilles

13 Ouverture de déverrouillage

16 Surface d'appui inférieure de la portion d'assemblage du bras

17 Elément de clipsage femelle

32 Trous pour le clipsage des douilles

33 Partie supérieure de la pièce de verrouillage

34 Partie latérale de la pièce de verrouillage 340 Elément de clipsage mâle

35 Portion de la tranche en contact avec la pointe 37 Tranche à l'arrière de la pièce de verrouillage

50 Portion d'assemblage de la pointe

51 Nervure longitudinale

52 Surface pour le collage de la pièce de verrouillage

53 Surface latérale de contact avec la pièce de verrouillage

54 Surface d'appui de la portion d'assemblage de la pointe

55 Surface d'appui transversale de la pointe