Brevet FR2135394A1 — publié le 19721222

La présente invention est relative aux dispositifs à percussion qui équipent certaines perceuses portatives Dans les perceuses équipées d'un dispositif à percussion de type connu, une roue à rochet bloquée sur la broche rotative de la perceuse coopère avec une masse mobile axialement, traversée par la broche, montée couli-ssante dans la carcasse de la perceuse, et munie d'une denture conjuguée à celle de la~roue à rochet A son extrémité opposée à la denture, la masse mobile prend appui par l'intermédiaire de-ressorts sur un élément solidaire de la carcasse de la perceuse Une perceuse équipée d'un tel dispositif présente les inconvénients suivants pour que la perceuse fonctionne en perceuse à percussion, I'opérateur doit exercer un effort constant afin de provoquer l'engagement des dents de la roue à rochet avec celles de la masse mobile en outre, du fait que la masse mobile prend appui. sur la carcasse par l'intermédiaire du ressort et que l'utilisateur comprime le ressort par poussée sur la carcasse, il ressent donc toutes les pulsations dues au mouvement de va-et-vient de la masse mobile L'inventinn vise àlemédier aux inconvénients précités en créant un dispositif à percussion, notamment pour perceuse portative, dont le fonctionnement est entièrement automatique et qui ne communique aucune vibration à la carcasse de la machine Elle a donc pour objet un dispositif à percussion, notamment pour perceuse, destiné à transmettre des chocs à une broche porteoutil montée dans une tête, entraînée en rotation et comportant un premier organe d'engrènement solidaire d'une masse mobile dépla çable axialement par rapport à ladite broche et un deuxième organe d'engrènement coopérant avec ledit premier organe d'engrènement, afin d'imprimer à la masse mobile un mouvement de va-et-vient le long de ladite broche, caractérisé en ce que ladite masse mobile prend appui à l'une de ses extrémités, par l'intermédiaire de moyens élastiques, sur des moyens formant butée, solidaires de ladite broche Suivant une caractéristique particulière de l'invention, ledit premier organe d'engrènement est constitué par une denture prévue à une extrémité de ladite masse mobile, le deuxième organe d'engrènement étant constitué par une roue à rochet calée sur ladite broche et présentant une denture complémentaire de celle de la masse mobile, cette dernière étant traversée par ladite broche Grâce à cet agencement, on voit que la denture de la masse mobile est maintenue en prise avec celle de la roue à rochet par les moyens élastiques précontraints, ce qui évite à l'utilisateur d'appuyer sur la perceuse pour provoquer l'effort de percussion Par ailleurs, la masse mobile.prenant appui sur la broche, elle-même montée coulissante dans la carcasse de la perceuse, les chocs dus aux percussions ne sont pas transmis à la carcasse et ne sont donc pas ressentis par l'utilisateur D'autres caractéristiques de.l'invention résulteront de la description qui va suivre -. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 est une vue en coupe, en élévation, d'une perceuse portative pourvue du dispositif à percussion suivant l'invention la Fig. 2 est une vue partielle des dentures développées de la masse mobile 19 et de la roue à rochet 18 représentées à la Fig. 1;; la Fig. 3 est une vue en coupe, en élévation d'une perceuse portative pourvue d'un autre mode de réalisation du dispositif à percussion suivant l'invention la Fig. 4 est une coupe partielle dune perceuse à main équipée d'un dispositif à percussion analogue à celui de la Fig. 3 la Fig. 5 est une coupe partielle montrant l'utilisation de la perceuse de la Fig. 4 en perceuse ordinaire La perceuse représentée à la Fig. 1 est actionnée par un moteur électrique non représenté, dont l'arbre de sortie 1 présente une extrémité dentée engrenant avec une roue dentée 2 d'un réducteur comportant cette roue et deux autres roues dentées 3 et 4 L'arbre 1 du moteur est monté par l'intermédiaire d'un roulement à billes 5 dans un flasque 6 auquel sont fixées la partie avant 7 et une partie arrière non représentée de la carcasse de la perceuse Les roues dentées 2 ét 3 sont calées sur un axe commun 8 dont les extrémités sont montées à rotation dans le flasque 6 et dans la partie 7.de la carcasse par l'intermédiaire de roulements à aiguilles 9 et 10 La roue dentée 4 engrenant avec la roue dentée 3 est rendue solidaire d'une broche 11 en rotation par une clavette et en translation par un écrou 13, une butée 12 à billes, à aiguilles ou analogue étant montée sur la broche 11 et appliquée contre la face de la roue dentée 4 opposée à l'écrou 13 L'extrémité de la broche 11 la plus proche de la roue dentée 4 est montée à rotation dans le flasque 6 au moyen d'un roulement à aiguilles 14 de manière à pouvoir coulisser dans la bague intérieure de ce roulement La broche 11 s'étend dans un prolongement 15 de la partie 7 de la carcasse de la perceuse et elle est montée à rotation dans ce prolongement par l'intermédiaire d'un palier à billes 16 fixé à l'extrémité avant du prolongement 15 au moyen d'un manchon fileté 17 .La broche 11 est montée dans la bague intérieure du palier 16 de manière à puuvoir coulisser dans celle-ci Dans la portion centrale de la broche 11 est fixée une roue à rochet 18 à denture hêlicoîdale engrenant avec une denture complémentaire prévue sur une masse mobile 19 montée coulissante sur la broche 11 et prenant appui sur la butée 12, par l'intermédiaire d'un ressort 20 precontraint .La masse mobile 19 est bloquée en rotation par rapport à la broche 11 par un verrou 21 coopérant avec un méplat 22 ménagé sur la masse mobile 19 Sur la partie de la broche 11 située à l'avant du prolongement 15 de la carcasse de la perceuse, sont montés des amortisseurs de chocs 23 et 24, formés de rondelles élastiques, par exemple de rondelles Belleville disposées de part et d'autre du palier 16 et prenant appui contre la roue à rochet 18 et contre un épaulement 25 de la broche 11 aménagée en porte-outil Les amortisseurs 23 et 24 sont destinés à amortir les chocs de la masse mobile 19 sur la roue à rochet 18 pendant la rotation à vide de la machine, c'est-à-dire lorsque la broche est entraînée en rotation sans que le foret 26 soit appuyé contre une paroi à percer Lors de la mise en marche de la perceuse, l'extrémité dentée de l'arbre de sortie 1 du moteur électrique entraine la broche 11 en rotation par l'intermédiaire du réducteur constitué par les roues dentées 2, 3 et 4 Au début du fonctionnement, les dentures de la roue à rochet 18 et de la masse mobile 19 sont engagées l'une dans l'autre, la masse mobile se trouvant dans la position avant de sa course t Fig.2) Elle se trouve dans cette position grâce à l'effort exercé constamment par le ressort ptécontraint 20 Lors de la mise en rotation de la broche 11, celle-ci entraîne la roue à rochet 18 dont les dents glissent sur celles de la masse mobile 19 bloquée en rotation par le verrou 21 Le mouvement relatif des dentures de la roue à rochet 18 et de la masse mobile 19 se traduit par un recul de cette dernière et par une compression du ressort 20 A l'échappement des dentures des pièces 18 et 19, la masse mobile 19 libérée est propulsée par la détente du ressort 20 . Le sommet plat de sa denture frappe le fond plat de la denture de la roue à rochet 18 . Après le choc, les rampes hélicoidales des deux dentures sont remises en contact du fait de la rotation continue de la broche et le cycle de frappe se répète Chaque choc ainsi produit est transmis directement à l'outil 26 appliqué contre la paroi à percer et rend ainsi plus efficace le travail de perçage obtenu par la rotation de l'outil. On voit donc que lorsque l'extrémité du foret 26 est appliquée contre une paroi rigide, les amortisseurs 23 et 24 n'ont pas à intervenir Par ailleurs, étant donné que la masse mobile 19 ne prend pas appui sur la carcasse de la perceuse, le dispositif à percussion est totalement isolé de cette carcasse, de sorte que l'utilisateur ne ressent aucune vibration On constate également que grâce à l'agencement décrit, l'utilisateur n'a aucun effort à exercer pour obtenir l'effet de percussion, autre que celui a d'appliquer l'extrémité du foret contre la paroi à percer Lorsque la perceuse fonctionne à vide, le foret n'est pas appliqué contre une paroi rigide et le déplacement relatif, des dentures de la roue à rochet 18 et de la masse mobile 19 provoquent des déplacements axiaux de la broche 11 dus aux chocs de la masse mobile 19 sur laroue à rochet 18 Les amortisseurs 23 et 24 atténuent considérablement ce phénomène et protègent le roulement 16 La manoeuvre du verrou 21 permet de libérer en rotation la masse mobile 19 qui reste appliquée contre la roue à rochet 18 par le ressort 20, ce qui supprime toute percussion La machine est alors utilisable en perceuse simple La perceuse utilisée à la Fig. 3 est également actionnée par un moteur électrique non représenté, dont l'arbre de sortie 30 présente une extrémité dentée engrenant avec une couronne 31 à denture interne montée folle sur un axe fixe 32 .La couronne 31 fait partie d'un réducteur qui comporte en outre un pignon 33 et une roue dentée 34 L'arbre 30 du moteur est monté par l'intermédiaire d'un roulement à billes 35 dans un flasque 36 auquel sont fixées la partie avant 37 et une partie arrière, non representée, de la carcasse de la perceuse La couronne 31 et le pignon 33 sont montés sur l'axe 32 dont -les extrémités sontngagées respectivement dans le flasque 36 et dans une tête porte-broche 38 montée dans la carcasse 37 et faisant saillie hors de celle-ci La roue dentée 34 engrénant avec le pignon 33 est fixée à l'extrémité d'une broche 39 montée à rotation dans la tête 38 par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 40 et d'un roulement à billes 41, ce dernier étant fixé à la partie avant de la tête 38 au moyen d'un embout 42 présentant sur sa surface latérale externe une gorge 43 dans laquelle est engagée une goupille 44 fixée dans la tête de manière que l'embout 42 puisse être déplacé en rotation dans celle-ci La broche 39 est montée dans les roulements 40 et 41 de manière à pouvoir coulisser dans leurs bagues intérieures Dans la partie arrière de la broche 39 est ménagé un alésage dans lequel est montée une masse mobile 46 . Une tige transversale 47 fixée dans la masse mobile fait saillie de part et d'autre de la broche 39 par des lumières 48 ménagées dans celle-ci . La masse mobile 46 est appliquée contre le fond de l'alésage 45 au moyen d'un ressort 49 monté sur une queue 50 venue de matière avec la masse mobile .L'extrémité du ressort opposée à la masse mobile 46 prend appui sur une butée 51 fixée à l'extrémité correspondante de la broche 39 au moyen d'un circlips 52 La tige 47 de la masse mobile 46 est en prise avec une denture oblique 53 analogue à celle de la roue à rochet de la perceuse représentée à la Fig. 1, prévue sur un manchon 54 fileté extérieurement, vissé dans la tête 38 Dans la partie du manchon opposée à la denture 53 sont ménagées des fentes 55 dans lesquelles pénètrent des doigts d'entraînement 56 montés dans l'embout 42 de manière que , par simple rotation de celui-ci, on puisse régler la position du manchon 54 dans la tête 38 et par conséquent la précontrainte du ressort 49 On constate également que, grâce à cet agencement, et selon la position du manchon 54 dans la tête 38, la perceuse peut être utilisée soit en perceuse à percussion lorsque la ---denture 53 du manchon 54 est en prise avec la tige 47, soit en perceuse simple lorsque la denture du manchon échappe à la tige 47 La profondeur de la denture 53 est telle que quelle que soit la position du manchon 54 dans la tête 38, là tige 47 ne puisse atteindre le fond de la denture Un cliquet à ressort 57 assure le maintiende l'embout 42 dans une position de réglage choisie A sa partie avant, la broche 39 est reliee au roulement 41 par l'intermédiaire d'un amortisseur 58 formé de rondelles élastiques, destiné à amortir les chocs de la muasse mobile 46 pendant la rotation à vide de la machine A son extrémité faisant saillie hors de la tête 38, la broche 39 porte un mandrin 59 destiné à recevoir un foret Au début du fonctionnement de la perceuse, la denture 53 du manchon 54 est en prise avec la tige 47 solidaire de la masse mobile 46 qui est appliquée contre le fond de l'alésage 45 par le ressort 49 . Lors de la mise en rotation e la broche 39,îa tige 47 est entraînée en rotation et ses extrémités glissent sur deux dents opposées de la denture 53 et provoquent le recul de la masse mobile 46 qui vient dans la position représentée en trait mixte et assure la compression du ressort 49 Lorsque la tige 47 atteintsles sommets des dents de la denture 53, la masse mobile 46 libérée est propulsée par la détente du ressort 49 . Son extrémité avant frappe le fond de l'alésage 45 de la broche 39 . Après le choc, la tige 47 se trouve à nouveau en contact avec les rampes de deux autres dents de la denture 53 du manchon 54, du fait de larotation continue de la broche 39 et le cycle de frappe se répète Chaque choc ainsi produit est transmis directement au mandrin porte-outil 59 . Le fonctionnement de la perceuse qui vient d'être décrite diffère de celui de la Fig. 1 en ce que le manchon fileté 54 pourvu de sa denture 53 ne sert qu'à faire reculer la masse mobile 46, les chocs étant transmis à la broche 39 par la percussion de l'extrémité avant de la masse mobile dans le fond de l'alésage alors que dans le cas de la Fig. 1 la roue à rochet 18 sert à la fois à faire reculer la masse mobile 19 et à transmettre à la broche 11 les chocs produits par la percussion de la denture de la masse mobile contre les fonds des dents de la roue à rochet La perceuse représentée à la Fig. 4 est une perceuse à main dont le dispositif de percussion est analogue à celui de la perceuse de la Fig. 3 Dans cette perceuse, une broche porte-outil 60 est entraînée en rotation par une roue à denture conique 61 montée à son extrémité intérieure à la carcasse 62 de la perceuse, ladite roue dentée engrénant avec une couronne à denture conique 63 solidaire d'une manivelle non représentée La broche 60 comporte un alésage 64 dans lequel est montée à coulissement une masse mobile 65 pourvue d'une tige 66 faisant saillie de part et d'autre de la broche par des lumières 67 ménagées dans celle-ci . La masse mobile 65 est appliquée contre le fond de l'alésage 64 par un ressort 68 entourant la partie centrale de la broche 60 et prenant appui sur la tige 66 .A son extrémité opposée le ressort 68 prend appui sur une butée 69 maintenue par un circlips 70 Les extrémités de la tige 66 sont en prise avec une denture 71 prévue sur un embout 72 fileté extérieurement monté à l'extrémité avant de la carcasse 62 A sa partie avant la broche 60 comporte un second alésage dans lequel est monté un foret 73, cet alésage communiquant avec l'alésage 64 par un perçage 74 Une butée à billes 75 est montée entre la face avant de l'embout 72 et un épaulement 76 prévu sur la broche 60, tandis qu'un amortisseur 77 est interposé entre la roue dentée 61 et une cloison de la carcasse 62 traversée par la broche 60 Le fonctionnement de la perceuse à percussion représentée à la Fig. 4 est analogue à celui de la perceuse de la Fig. 3 et ne nécessite donc pas une description détaillée Lorsqu'on désire utiliser la perceuse qui vient d'être décrite en perceuse simple, il suffit d'introduire dans le perçage 74 une tige de longueur suffisante pour repousser la masse mobile 65 dans l'alésage 64 de manière que les dents de l'embout 72 échappent à la tige 66 solidaire de ladite masse A la Fig. 5, le foret 73 est remplacé par une tige 78 sur laquelle est monté un mandrin 79, la tige 78 présentant une partie de plus petit diamètre qui repousse la masse mobile 65 vers l'arrière de sorte que la perceuse est alors utilisable en perceuse simple Dans les dispositifs qui viennent d'être décrits en référence à la Fig. 4, on utilise un seul ressort entourant la broche pour assurer la percussion de la masse mobile mais si l'on désire que le dispositif à percussion présente une énergie supérieure, il est bien entendu possible d'en utiliser deux disposés l'un à l'inté rieur et l'autre à l'extérieur de la broche REVENDICATIONS 1. Dispositif à percussion, notamment pour perceuse, destiné à transmettre des chocs à une broche porte-outil montée dans une tête entraînée en rotation et comportant un premier organe d'engrènement solidaire d'une masse mobile déplaçable axialement par rapport à ladite broche et un deuxième organe d'engrènement coopérant avec ledit premier organe d'engrènement, afin d'imprimer à la masse mobile un mouvement de va-et-vient le long de ladite broche, caractérisé en ce que ladite masse mobile (19 ; 46) prend appui à l'une de ses extrémités, par l'intermédiaire de moyens élastiques (20 49) sur des moyens (4,12 ; 51,52) formant butée, solidaires de ladite broche (11,39) et en ce que ladite broche (17,39) est montée dans ledit carter (7,38) de manière à coulisser axialement par rapport à celui-ci. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques étant constitués par un ressort (20) monté dans un logement de la masse mobile (19) coaxial à ladite broche (11), ils prennent appui sur une butée (12) à aiguilles, à billes ou analogue, dont la rondelle opposée au ressort (20) est fixée à ladite broche (11). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques étant constitués par au moins un ressort (49,68) appliquant la masse mobile (46,65) contre le fond d'un alésage (45,64) de ladite broche, ledit ressort prend appui contre une butée (51,69) immobilisée sur la broche. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un amortisseur (23,24 58 ; 77) relie ladite tête (15 ; 38 ; 62) à la broche (11,39 ; 60) de manière à amortir les chocs produits par la masse mobile (19 46 ; 65) lors du fonctionnement à vide du dispositif. 5. Machine, notamment perceuse portative, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un dispositif à percussion suivant l'une quelconque des revendications précédentes.