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"Clé plate à commande de rotation alternative"
La présente invention a pour objet une clé plate a commande
de rotation alternative, sans avoir à désolidariser la fourche de
la clé plate de l'écrou à visser ou à dévisser.
L'état de la technique comprend de tels documents.
le document FR-A-2. 675. 728 concerne une clé a commande de
rotation par cliquets comportant un corps longitudinal de
préhension terminé a une extrémité par un fourreau de réception
d'une douille, apte a assurer le vissage ou le dévissage d'un
écrou, boulon ou tête de vis avec lequel elle est susceptible de
coopérer, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme a cliquets
ménagé dans le corps longitudinal et dont une extrémité débouche
dans ledit fourreau pour coopérer avec des cannelures radiales
ménagées périphériquement sur une portion de ladite douille.
Le document WO-A-8. 905. 213 a trait à une clé à cliquet qui
comprend un mandrin à mors pourvu de dents de serrage sur une
partie de sa circonférence et rotativement monté dans une tête à
mâchoires d'un levier, les dents de serrage s'encliquetant avec
des pièces intermédiaires agencées dans la tête. la transmission
de forces lors de la mise en rotation du mandrin dans la tête est
assurée malgré la présence de pièces intermédiaires agencées dans
les mâchoires. Les pièces intermédiaires ont la forme de leviers
à cliquets sollicités par des ressorts et distribués de manière
prédéterminée, a des écarts réguliers, autour des dents de serrage
distribuées sur la circonférence extérieure restante du mandrin.
Les mors du mandrin présentent dans la zone adjacente à la partie
de leur circonférence qui porte les dents de serrage, du côté
antérieur du mandrin, vu dans le sens de la course libre, une face
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radiale par rapport a ladite partie de leur circonférence. Des
éléments mécaniques supplémentaires d'entraînement agissent sur
le mandrin proprement dit.
le document EP-A-0.314.106 propose une clé à cliquets munie
d'une noi~ présentant une mâchoire et pivotant dans un seul sens,
grâce à un encliquetage, dans une tête de clé en forme de mâchoire
; la clé comporte une paire d'éléments mobile ~ui s'engagent dans
deux zones écartées d'une couronne de pivotement de la noix, en
portant le vide de la mâchoire et qui produit, à l'encontre de
l' action de blocage de l'encliquetage, une rotation de la noix en
se déplaçant. Les éléments d'engagement et la couronne relative
se présentent, de préférence comme des cliquets et une denture
d'encliquetage ou comme des engrenages. Ceci facilite la rotation
de la noix, nécessaire au retrait de la clé des boulons dont
l'extrémitë de filets n'est pas libre, jusqu'à ce que les
mâchoires de la noix et de la tête de clé coincident et que
l'outil puisse être retiré radialement.
Le premier document est représentatif de l'état de la
technique le plus courant. Il s'agit de clés à douille qui sont
hautes et ne peuvent pas fonctionner dans des espaces réduits,
c'est-à-dire, par exemple, que la distance entre la tête de la
vis, l'écrou, etc. où la douille doit être emmanchée, d'une part,
et les pièces avoisinantes situées dans le prolongement de l'axe
longitudinal de ladite vis, d'autre part, est trop faible pour que
la clé à douille puisse être positionnée.
Les deux documents suivants concernent des clés que l'on
pourrait qualifier de plate, bien qu'elles soient volumineuses et
complexes. Néanmoins, elles utilisent des cliquets pour le retour
automatique, de ce fait la mâchoire contenue dans ces clés pour
pouvoir être désaccouplée de la vis, après vissage ou dévissage,
doit avoir effectué un ou plusieurs tours complets. Si le ou les
tours ne sont pas complets, le désaccouplement ne pourra se faire
que dans le prolon~ement axial de la vis, comme c'est le cas pour
les clés à douille.
Quels que soient les modes de réalisation, le retour
automatique en position de toutes ces clés se fait à l'aide de
systèmes à cliquets.
Le document US-A-3.906.822 concerne une clé dont 1'un des
modes de réalisation présente un nombre important de billes ou de
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rouleaux avec autour de chaque rouleau et entre deux rouleaux
adjacents des porte-pièces. L'ensemble des rouleaux peut
s'esquiver ou non dans des déclivités par l'intermédiaire d'un
unique ressort cantilever.
Il s'agit ici, ni plus ni moins, de transposer le principe
de la roue libre à une clé. Les éléments mobiles sont présents sur
toute la surface "active" de la clé qui est de forme
essentiellement circulaire. Ce système est donc très complexe et
assez fragile.
Le document US-A-2.730.000 propose une clé à fourche
contenant des billes où chaque branche de la fourche comporte une
seule bille. les logements contenant les billes n'ont pas une
position oblique, il n'y a pas arc-boutement mais immobilisation
par obstacle.
Il s'ensuit que, lors du vissage ou du dévissage, la reprise
de l'écrou s'effectue après une rotation de 60 , ce qui est un
débattement très important pas toujours disponible.
Enfin, le document GB-A-786.227 divulgue que l'une des
branches de la fourche constituant la clé plate, présente deux
rouleaux mobiles logés dans deux logements longitudinaux. Il y a
arc-boutement des rouleaux pour permettre le vissage ou le
dévissage. Enfin, il y a une action d'un ressort sur chaque
rouleau afin de permettre son déplacement longitudinal dans le
logement avec rappel en position.
Néanmoins, cette clé est très fragile. L'autre branche
comporte un plateau-came mobile par rapport à un axe et rappelée
en position par un ressort. Il est donc aisé de comprendre que
tout l'effort, exercé sur cette autre branche, sera encaissé par
ce seul axe. De plus, l'utilisation d'une tête flottant augmente
l'épaisseur du manche et le coût de la clé.
Le principe de l'invention est plus simple, moins onéreux
plus performant et moins encombrant. Plusieurs modes de
réalisation sont possibles qui se basent tous sur le principe de
l'arc-boutement d'un rouleau ou galet présent dans le corps de la
fourche, ce qui permet le blocage en position de l'écrou à visser
ou à dévisser par rapport à ladite fourche de la clé plate.
A cet effet, la présente invention a pour objet une clé plate
à commande de rotation alternative et manuelle fonctionnant avec
un débattement angulaire, du type comportant un manche
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longitudinal muni, à au moins une de ses extrémités, d'une fourche
destinée à visser et/ou à dévisser un objet fileté tel qu'un
écrou, un boulon, une vis, un tube ou autres, chaque fourche est
formée de deux branches qui constituent une mâchoire, dont une des
branches comporte deux rouleaux mobiles logés dans deux logements
pratiqués dans le corps de la fourche, chaque logement est pourvu
d'une ouverture débouchant au niveau de la mâchoire, le couple de
serrage est obtenu par l'action de chaque rouleau mobile qui est
bloqué du fait de l'arc-boutement obtenu entre la surface
extérieure de l'objet fileté, les faces dudit logement et les
branches de la fourche, chaque rouleau mobile est maintenu en
contact avec la surface extérieure de l'objet par un ressort, le
déplacement longitudinal du rouleau mobile s'effectue selon l'axe
longitudinal du logement et est assuré par l'actionnement de la
clef lors de son débattement angulaire autour de la surface
extérieure de l'objet, chaque rouleau mobile est déplacé dans son
logement entre une position escamotée dans ledit logement et une
position d'arc-boutement avec l'objet, chaque rouleau mobile est
soit libre en rotation et en translation, soit bloqué du fait de
l'arc-boutement, caractérisée par le fait que la branche, située
en regard de la branche où sont~implantés les rouleaux mobiles,
comporte des moyens de blocage coopérant avec lesdits rouleaux
pour le vissage et/ou le dévissage de l'objet fileté, ladite
branche, portant ces moyens de blocage, a une forme extérieure
identique à la branche qui porte les rouleaux mobiles.
Selon un premier mode de réalisation, la branche, située en
regard de la branche, où sont implantés les rouleaux, comporte
deux bossages qui facilitent l'arc-boutement de l'objet fileté.
Selon un deuxième mode de réalisation, la branche, située en
regard de la branche, où sont implantés les rouleaux
mobiles,comporte deux galets qui facilitent l'arc-boutement de
l'objet fileté, chaque galet étant mobile en rotation dans son
logement.
Selon un troisième mode de réalisation, la branche, située
en regard de la branche, où sont implantés les rouleaux, comporte
deux rouleaux mobiles qui facilitent l'arc-boutement de l'objet
fileté, chaque rouleau étant mobile en rotation et
longitudinalement dans son logement.
L'invention concerne également une clé plate où l'axe
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longitudinal de chaque logement, situé sur une branche de la
fourche, est oblique par rapport au bord de la mâchoire où le
logement est implanté, et où les axes longitudinaux des deux
logements, situés sur une seule et même branche de la fourche, ont
une obliquité différente par rapport au bord de la mâchoire où ils
sont implantés, caractérisée par le fait que l'angle aigu (a)
compris entre l'axe longitudinal de l'un des logements et le bord
de la mâchoire, où le logement est implanté, est compris entre 12
et 20- pour le rouleau d'une des branches, le plus éloigné du fond
de ladite mâchoire, et pour le rouleau de l'autre branche, le plus
proche du fond de la mâchoire, et que l'angle aigu (~) compris
entre l'axe longitudinal de l'un des logements et le bord de la
mâchoire, où le logement est implanté, est compris entre 42 et 50
pour le rouleau d'une des branches, le plus proche du fond de
ladite mâchoire, et pour le rouleau de l'autre branche, le plus
éloigné du fond de la mâchoire, selon la nature des matériaux qui
constitue la clé plate.
L'axe longitudinal de chaque logement le plus éloigné du fond
de la mâchoire d'une des branches de la fourche est parallèle par
rapport à l'axe longitudinal du logement le plus proche du fond
de la mâchoire, situé sur l'autre branche de ladite fourche.
Chaque rouleau mobile est pourvu de moyens de guidage qui
coopèrent avec le corps de la fourche pour guider son déplacement
à l'intérieur du logement.
Selon un mode particulier de réalisation, l'écartement des
branches de la fourche est réglable au moyen d'un dispositif de
réglage du type clef à molette.
Selon un autre mode particulier de réalisation, chaque
rouleau mobile est pourvu de stries sur tout ou partie de ses
faces en contact avec l'écrou et les faces du logement où il est
implanté et ce, de manière à augmenter la surface de contact lors
de l'arc-boutement.
Selon un premier mode de réalisation, le moyen de rappel en
position des rouleaux mobiles est constitué par un ressort
hélicoïdal pour chaque rouleau.
Selon un deuxième mode de réalisation, le moyen de rappel en
position des rouleaux mobiles est constitué par un élastomère pour
chaque Fouleau.
Sur un troisième mode de réalisation, le moyen de rappel en
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position des rouleaux mobiles est constitué par au moins un
ressort à lame par fourche.
Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples
indicatifs et non limitatifs. Ils représentent différents modes
de réalisation préférés selon l'invention. Ils permettront de
comprendre aisément l'invention.
La figure l représente une vue en coupe longitudinale dans
le plan, d'un mode de réalisation d'une fourche d'une clé plate
selon l'invention, dans lequel une des branches comporte deux
bossages et l'autre renferme deux rouleaux mobiles en rotation et
en translation.
La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale dans
le plan, d'un mode de réalisation d'une fourche d'une clé plate
selon l'invention, dans lequel une des branches renferme deux
galets mobiles en rotation et l'autre renferme deux rouleaux
mobiles en rotation et en translation.
La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale dans
le plan, d'un mode de réalisation d'une fourche d'une clé plate
selon l'invention, dans lequel chaque branche renferme deux
rouleaux mobiles en rotation et en translation.
La figure 4 représente une vue en perspective du mode de
réalisation de la figure 3, lors du montage de la clé plate.
La figure 5 représente une vue en coupe longitudinale dans
le plan, selon la figure 3 de l'invention, dans laquelle les deux
rouleaux mobiles d'une meme branche coopèrent avec le meme pan
d'un écrou à visser ou à dévisser.
La figure 6 représente une vue en coupe longitudinale dans
le plan, selon la figure 3 de l'invention, dans laquelle les deux
rouleaux mobiles d'une meme branche coopèrent avec deux pans
adjacents d'un écrou à visser ou à dévisser.
La figure 7 représente une vue en coupe longitudinale dans
le plan formé par la clé, dans laquelle le rappel en position est
assuré par un ressort à lame pour chaque paire de rouleaux d'une
seule branche de ladite clé.
Enfin, la figure 8 représente une vue en coupe longitudinale
dans le plan formé par la clé, dans laquelle le rappel en position
est assuré par un élément en élastomère situé dans chaque logement
longitudinal d'un rouleau.
La présente invention concerne une clé plate à commande de
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rotation alternative fonctionnant avec un débattement angulaire.
Le principe de fonctionnement de cette clé plate est bien
représenté sur les figures.
Cette clé plate comporte un manche longitudinal non
représenté sur les figures qui est muni à au moins une des ses
extrémités d'une fourche référencée 1 quel que soit le mode de
réalisation représenté sur les figures.
Cette fourche va permettre de visser et/ou de dévisser un
objet fileté tel qu'un écrou 7, comme on le verra sur les figures
5 et 6, mais également un boulon, une vis, un tube ou autre moyen
de fixation du domaine public.
Chaque fourche 1 est classiquement formée de deux branches
2 et 3 comme on le voit bien à la figure l, la fourche 1
constituant une machoire.
Sur toutes les figures, l'une des branches 4 comporte deux
rouleaux mobiles 6 qui sont logés dans deux logements 8 et 9
pratiqués dans le corps de la fourche 1.
Chaque logement 8 ou 9 est pourvu d'une ouverture 10 ou 11
qui débouche au niveau de la mâchoire c'est-à-dire au niveau du
bord de la branche 4.
Le couple de serrage va donc etre obtenu par l'action du
rouleau mobile 6 qui va être bloqué par arc-boutement entre, tout
d'abord, les pans de l'écrou 7 qui sera mis en place afin d'etre
vissé ou dévissé, ensuite, les faces du logement 8 ou 9 où se
trouve implanté le rouleau mo~ile 6 et enfin, la branche de la
fourche 1 située en vis-à-vis de la branche 4.
Le rouleau 6 est mobile entre deux positions à l'intérieur
de son logement 8 ou 9.
Une premiere position dite escamotée se fait à l'encontre
d r un ressort 12, selon un premier mode de réalisation représenté
aux figures 1 à 6, présent à l'intérieur du corps de la fourche
1.
Une seconde position dite déployée dans laquelle le rouleau
6 dépasse de l'ouverture 10 ou 11 du logement 8 ou 9.
Selon deux autres modes de réalisation, représentés aux
figures 7 et 8, le moyen de rappel en position déployée des
rouleaux 6 peut être constitué soit par un ressort a lame 19, soit
par un élastomère 23 coincé dans le logement longitudinal 8 ou 9
contre ledit rouleau 6. Dans le cas d'un ressort à lame 19, il est
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possible d'avoir un ressort par rouleau 6, un ressort pour deux
rouleaux 6 d'une même branche 4 ou un ressort pour quatre rouleaux
6 d'une même fourche 1. Quoi qu'il en soit, la tangente ou point
de contact entre le ressort à lame 19 et un rouleau 6 est
perpendiculaire à l'axe longitudinal du logement 8 ou 9 concerné.
Ce point de contact est généralement formé par les moyens de
guidage 13.
Outre ce mouvement de translation, le rouleau 6 peut
effectuer un autre mouvement, qui est un mouvement de rotation
sur lui-même puisque celui-ci comporte un axe faisant office de
moyens de guidage 13.
Les moyens de guidage 13 peuvent etre présents sur une seule
face des rouleaux 6, ou bien sur les deux faces qui constituent
lesdits rouleaux 6.
Chacun de ces moyens de guidage 13 correspond à une glissière
22 présente au niveau du corps de la fourche 1.
Si l'arc-boutement permet de serrer ou de desserrer l'écrou
7, lorsque le couple de serrage est suffisant, la clé plate étant
à commande de rotation alternative, le mouvement de retour de
ladite clé plate va permettre l'escamotage de chaque rouleau 6 à
l'intérieur de son logement 8 ou 9 et ainsi le déplacement de la
fourche 1 par rapport à l'écrou 7.
L'arc-boutement du rouleau 6 est possible du fait que la
force, exercée par le ou les pans de l'écrou 7 sur les faces
intérieures du logement 8 ou 9, où le rouleau 6 arc-bouté est
situé, est sensiblement perpendiculaire à ces faces intérieures
dudit logement 8 ou 9. Dans le cas de l'escamotage du rouleau 6,
cette force est sensiblement parallèle auxdites faces intérieures
du logement 8 ou 9.
Comme on le voit mieux à la figure 4, chaque rouleau mobile
6 en rotation et en translation est pourvu de moyens de guidage
13 qui coopèrent avec le corps de la fourche 1 pour guider son
déplacement à l'intérieur du logement 8 ou 9.
Ces moyens de guidage 13 sont situés à l'intérieur de
glissières 22 présentes sur au moins l'une des deux plaques
dorsale 16 ou frontale 17 formant la fourche 1, la plaque
intermédiaire 18 recevant quant à elle le corps principal du
rouleau 6.
La forme générale des logements 8 ou 9 est donc sensiblement
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g
oblongue, cette forme est due a la plaque intermédiaire 18 alors
que les plaques frontale 17 et dorsale 16 délimitent latéralement
chaque logement 8 ou 9. Deux plaques intermédiaire et latérale
pourraient également former une seule plaque intermédiaire et
latérale, non représentée sur les figures. Les moyens de guidage
13 peuvent donc etre présents sur un seul des côtés du rouleau 6
que ce soit au niveau de la plaque frontale 17 ou de la plaque
dorsale 16, mais ils peuvent, tout aussi bien etre présents sur
les deux plaques 16 et 17.
Lorsque comme cela est représente à la figure 4, une branche
4 comporte deux rouleaux mobiles 6, logés dans deux logements 8
et 9, les axes longitudinaux des deux logements 8 et 9, qui sont
donc situés sur une seule et meme branche 4 de la fourche 1, ont
une obliquité qui est différente par rapport aux bords de la
machoire où ils sont implantés.
Cette différence d'obliquité est bien représentée sur la
figure 5.
Sur cette figure, l'angle aigu a est compris entre l'axe
longitudinal du logement 8, ayant une ouverture 10, et le bord de
la machoire où le logement 8 est implanté.
Cet angle a est compris entre 12 et 20' selon la nature des
matériaux qui constituent la clé plate.
L'angle aigu ~ est, pour sa part, compris entre l'angle
longitudinal du logement 9 et le bord de la machoire où le
logement 9 est implanté et est compris entre 42 et 50 , toujours
selon la nature des matériaux qui constitue la clé plate.
Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, la
branche 4 comporte deux rouleaux mobiles 6, situés en vis-à-vis
d'une branche 5, où les rouleaux mobiles ne sont pas présents mais
sont physiquement remplacés par deux bossages 14, représentant la
forme déployée des rouleaux 6 lorsque ceux-ci sont présents.
Ces bossages 14 vont donc permettre un bon maintien en
position de l'écrou 7 meme si les rouleaux mobiles 6 sont absents
sur cette branche 5.
Il suffira simplement de veiller à ce que le débattement des
rouleaux mobiles 6 présents sur la branche 4 soit suffisant pour
permettre la libre rotation de l'écrou 7, lorsque l'on fera un
retour automatique de la clé plate autour dudit écrou 7.
Selon un autre mode de réalisation présenté à la figure 2,
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la branche 5 est remplacée par une branche 3 car les bossages sont
simplement remplacés par des galets 15, qui ont la possibilité de
bouger à l'intérieur de leur logement 20, mais cette mobilité est
limitée à une simple rotation.
Cette mobilité est rendue possible du fait de la présence
d'un axe de rotation 21, ce qui va nécessiter la présence
d'alésage ou de trou borgne au niveau des plaques dorsale 16 et/ou
frontale 17, mais ceci n'est pas représenté sur les figures.
Les galets 15, tout comme les bossages 14, vont permettre de
bien maintenir l'écrou 7 que l'on voudra visser ou dévisser, mais
permettront également de faciliter le retour en position de la clé
plate lors de son débattement angulaire.
Le mode préférentiel de réalisation est représenté aux
figures 3 à 8.
Ce mode de réalisation présente une fourche 1 ayant deux
branches identiques 4 qui se distinguent uniquement par la
position des logements 8 et 9 de chaque branche 4.
Ainsi, l'angle aigu a, compris entre l'axe longitudinal de
l'un 8 des logements 8 et 9 et le bord de la mâchoire où le
logement 8 est implanté, est compris entre 12 et 20- pour le
rouleau 6 d'une des branches 4 le plus éloigné du fond de ladite
mâchoire, ainsi que pour le rouleau 6 de l'autre mâchoire 4 le
plus proche du fond de la mâchoire~.
L'angle aigu ~ de la même fac,on est compris entre l'axe
longitudinal de l'un des logements 8 et 9 et le bord de la
mâchoire où le logement 9 est implanté. Cet angle aigu ~ est
compris entre 42 et 50 pour le rouleau 6 d'une des branches 4 le
plus proche du fond de ladite mfichoire, ainsi que pour le rouleau
6 de l'autre branche 4 le plus éloigné du fond de la mâchoire.
La même réserve est à faire pour ces valeurs d'angle a et ~
en ce qui concerne la nature des matériaux qui constitue la clé
plate.
Comme on le voit bien à la figure 5, l'axe longitudinal de
chaque logement 8 ou 9 le plus éloigné du fond de la mâchoire
d'une des branches 4 de la fourche 1 est parallèle par rapport à
l'axe longitudinal du logement 8 ou 9 le plus proche du fond de
la mâchoire située sur l'autre branche 4 de ladite fourche 1.
Il est aisé de comprendre qu'il est possible de visser ou de
dévisser. Pour passer de la fonction visser à la fonction
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dévisser, il suffira de faire pivoter de l80 la clé plate selon
son axe longitudinal.
Dans les modes de réalisation des figures, le débattement
angulaire minimum de la clé plate permettant un retour, lors du
vissage ou du dévissage de l'écrou 7, de forme hexagonale, sera
de 30 puisque l'arc-boutement pourra se faire sur chacun des six
pans dudit écrou 7, voir figure 5, ainsi qu'au niveau de chacune
des arêtes formant l'interface entre deux pans adjacents d'un même
écrou 7. Il y a donc douze positions possibles.
Dans le cas où l'on désire visser ou dévisser un tube, le
débattement angulaire sera bien entendu beaucoup plus faible.
Selon un autre mode de réalisation non représenté sur les
figures, l'écartement des branches 3, 4 et/ou 5 de la fourche l
peut être réglé au moyen d'un dispositif de réglage de type clé
à molette.
Toujours selon un autre mode de réalisation, chaque rouleau
mobile 6 est pourvu de stries sur tout ou partie de ses faces en
contact avec l'écrou 7 et/ou avec les faces dudit logement 8 ou
9, ce qui va permettre encore d'augmenter la force de contact lors
de l'arc-boutement.
Il est également possible d'avoir des logements 20 contenant
des galets l5.
Que ce soit des rouleaux 6 ou des galets 15, les logements
8, 9 ou 20 ne permettent pas l'arc-boutement mais simplement le
bon guidage des pans de l'écrou 7 lors de la manipulation de la
clé plate à commande de rotation alternative.
Bien entendu, ce principe d'arc-boutement pourrait être
utilisé dans d'autres domaines mécaniques sans pour autant sortir
du domaine de l'invention.
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REFERENCES
1. Fourche de tout type
3. Branche à deux galets 15
4. Branche à deux rouleaux 6
5. Branche à deux bossages 14
6. Rouleaux mobiles
7. Ecrou
8. Logements à obliquité faible par rapport au bord de la machoire
où ils sont implantés0 9. Logements à obliquité forte par rapport au bord de la machoire
où ils sont implantés
10. Ouvertures des logements 8
11. Ouvertures des logemeffts 9
12. Ressorts des rouleaux 6 dans les logements 8 et/ou 9
13. Moyens de guidage des rouleaux 6
14. Bossages
15. Galets
16. Plaque dorsale formant la fourche 1
17. Plaque frontale formant la fourche 1
18. Plaque intermédiaire
19. Ressorts à lame
20. Logements des galets 15
21. Axe de rotation des galets 15
22. Glissières des moyens de guidage 13
23. Ressorts en élastomère
a . Angle aigu entre le logement 8 et le bord de la machoire où
il est implanté
. Angle aigu entre le logement 9 et le bord de la machoire où
il est implanté
