Brevet FR2281188A1 — publié le 19760305

La présente invention concerne un mécanisme pour une perceuse à percussion portative, entratnée par moteur électrique, pourvue d'une broche de perçage déployable axialement, et dans laquelle est supporté, solidaire à la rotation, un arbre d'entraSnement. Un corps de percussion supporté élastiquement sur ressort est maintenu à rotation libre et coulissant axialement sur la broche de perçage. Une came de commande est disposée parallèlement à l'axe de la broche, libre de tourner, mais fixe axialement, en vue de tendre périodiquement un ressort de compression par l'intermédiaire du corps de percussion, et de libérer ensuite ce dernier pour son déplacement de percussion vers 11 avant. Dans de telles perceuses à percussion, il est nécessaire de réaliser un mode de construction aussi court que possible, et un arrêt automatique de la percussion dès qu'on sépare l'outil de l'em- placement à percer. Il est particulièrement important que cette mise hors circuit ou déconnexion de la percussion ait lieu instantanément, afin d'éviter que des coups à vide ne détériorent finalement la perceuse. On connut des perceuses à percussion, dans lesquelles tous les éléments qui influencent directement la percussion, tels que corps de frappe, cames de commande et cames d'accouplement, sont disposés ltun derrière l'autre, ou coaxialement à l'outil ou à la broche de perçage. Un exemple de ce mode de construction est donné, par exemple, par le brevet US 3.395.765, et un outil analogue est montré dans le brevet allemand DT no 2.029.614. De telles perceuses ont une construction relativement longue. D'autre part, la production de la frappe au moyen d'un accouplement en forme de déclic ou de griffes est coûteuse et sujette à l'usure. Une autre caractéristique commune à ces dispositifs réside dans un corps de percussion maintenu contre la rotation, mais déplaçable axialement. Le maintien contre la rotation de ce corps de percussion exige une dépense supplémentaire de techniques de fabrication. Un autre inconvénient de ce dispositif réside en ce que la rotation qui était imprimée au corps de percussion, doit être convertie en une pure translation, de sorte que les éléments destinés au blocage contre la rotation sont exposés à une usure de frottement supplémentaire. On connatt, d'autre part, des perceuses à percussion dano lesnjuelles, en vue d'obtenir une courte longueur de construction, le corps de percussion et les cames de commande sont dispozs oe & allèle- ment à l'axe. Un exemple d'une telle réalisation avec mécanisme de percussion pouvant être déconnecté est decrit dans la demande allemande de brevet délivrée avant examen DT no 2.165.066. lorsque ltou- til de perçage de cet outil est séparé de l'emplacement de perçage, le corps de percussion est projeté vers l'avant au-delà de son pian d'impact habituel, et déconnecte ainsi l'accouplement mécanique de la came de commande, avec son arbre d'entraînement disposé parallèlement à l'axe de la broche de perçage, et déconnecte ainsi le mécanisme de percussion. Le désaccouplement a lieu ainsi par un déplacement axial de la came de commande et du corps de percussion. Lors de l'avancement du corps de percussion, celui-ci est saisi dans un dispositif de prise placé en avant, et est ainsi maintenu. La came de commande est également immobilisée dans sa position avancée.C'est seulement par un déplacement d'embrayage de l'outil que le corps de percussion se trouve à nouveau libéré, que la came de commande est ramenée dans sa position d'origine et que le mécanisme d'accouplement pour llentralnement de la came, et ainsi du mécanisme de percussion, est connecté à nouveau. Dans cet exemple de réalisation, la déconnexion de la percussion se produit lors d'un retrait de l'outil, c'est-à-dire en reculant celui-ci, avec sa broche de perçage, hors de la position de travail, mais non pas directement par l'outil, mais seulement lors du coup de frappe suivant du corps de percussion, produit avec la pleine énergie de frappe. Cette énergie de frappe, spécialement dans le cas d'un amortisseur usé ou endommagé, doit alors être absorbée par le carter de mécanisme et les organes de boulonnage du marteau. En plus de cette déconnexion indirecte du mécanisme de percussion avec chaque fois la pleine énergie de frappe, ce mode de réalisation présente encore d'autres inconvénients. Il est, en effet, nécessaire de prévoir une certaine dépense de matériel pour l'amortissement du corps de percussion et pour assurer l'immobilisation du corps de percussion et de la came de commande dans leur position extrême d' avancement. La présente invention a pour but de réaliser une perceuse à percussion de construction telle, que lors de l'avancement et du retrait de l'outil de perçage, l'accouplement pour la connexion, et respectivement la déconnexion du mécanisme de frappe, sont actionnés directement, et sans voie détournée par d'autres éléments de construction. De cette manière, les endommagements de l'outil de perçage à percussion, par ses coups de frappe à vide, lorsque l'outil est retiré, sont évités, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des organes amortisseurs supplémentaires. Ce fait est particulièrement important, étant donné que, conformément à l'expérience, la durée de vie des organes amortisseurs est limitée.En outre, l'invention a pour but de réaliser la perceuse à percussion, de telle manière que des éléments supplémentaires ne sont pas nécessaires pour immobiliser les pièces du mécanisme de percussion dans leurs positions extrames. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait caractéristique que le déplacement axial de la broche de perçage actionne un déplacement des éléments d'accouplement et/ou des éléments d'entratnement de la came de commande, et, assure selon la position de ces éléments, une liaison à transmission de force entre la broche de perçage et l'élément d'entratnement de la came de commande qui se trouve en prise en permanence avec la came de commande, ou interrompt cette liaison, et en conséquence, la commande du corps de percussion. Le principe ci-dessus est applicable de manière particulièrement favorable, lorsque, lors du déplacement des éléments d'accouplement connus en soi, radialement vers l'extérieur, ils sont poussés dans des évidements de 11 élément d'entratnement de la came de commande, et reliant ainsi avec transmission de force, la came de commande avec la broche de perçage. Une simplification importante par rapport aux réalisations connues consiste en ce que, lorsqu'on utilise une goupille ou un axe pour la transmission du moment de rotation de l'arbre d'entratnement sur la broche de perçage, celle-ci peut être prévue simultanément pour l'accouplement de l'élément d'entrainement de la came de commande avec la broche de perçage. La description ci-après se rapporte à des exemples de réali sation de l'invention, donnés à titre non limitatif, et expliqués avec réference aux dessins annexés, dans lesquels la moitié supérieure au-dessus de l'axe de broche montre chaque fois l'état d'ers brayage, et la moitié inférieure, l'étant de débrayage du mécanisme. Dans ces dessins la figure 1 est une vue en coupe longitudinale à travers le mécanisme de la perceuse à percussion, ainsi qu'une autre coupe la figure 2 montre une variante de la disposition représentée à la figure 1 la figure 3 montre une autre forme de réalisation dans deux coupes, et la figure 4 est une variante de la disposition de la figure 3. Le mécanisme de perceuse à percussion représenté dans la figure 1 est monté dans un carter d'enveloppe 23, dans la partie arrière duquel, non représentée à la figure 1, est disposé un moteur électrique, dont le pignon 19, calé sur son rotor, est en prise avec une roue dentée 18 calée sur un arbre secondaire 16. Une denture 17 qui est taillée sur l'arbre secondaire 16 engrène avec une roue dentée 10 qui est calée sur un arbre d'entraînement 11. Une broche de perçage 1 supportée dans la partie antérieure du carter 23 de manière à pouvoir coulisser axialement, est pourvue à son extrémité arrière, d'une fente dans laquelle peut s'engager une tige en forme d'axe 7 fixée dans l'arbre d'entrainement 11, et qui reste en prise pendant le déplacement axial de la broche de per çage 1. Le moment de rotation est ainsi transmis du pignon de rotor 19, par l'intermédiaire des dentures 18, 17, 10 et de l'axe 7, sur la broche de perçage 1. L'arbre d'entraînement 11 est supporté d'un cssté, dans une douille de palier 20 fixée dans le carter 23, et, de l'autre coté, dans la broche de perçage 1 partiellement creuse. L'appui axial est assuré, dlun c8té, par l'intermédiaire de la roue dentée 10, sur la douille de palier 20, et, de l'autre côté, par l'intermédiaire d1un ressort 2, et des faces frontales 12, 13. La broche de perçage 1 présente, au voisinage du support de la roue dentée 6, des perçages transversaux 21 qui servent à recevoir des billes 5. Ces billes peuvent, suivant la position de la broche 1, soit etre engagées dans des gorges d'entrainement 22 de la roue dentée 6 supportée sur la broche 1, soit faire saillie dans une gorge 4 rétrécie, de forme conique, de l'arbre d'entraSnement 11. Dans ce dernier cas, la roue dentée 6 est libre de tourner sur la broche de perçage 1, et peut coulisser axialement, son déplacement axial étant limité, d'un côté, par la bride du côté arrière de la broche 1, et, de l'autre côté, par la douille de palier 3 qui est fixée dans le carter 23. Parallèlement à l'axe de la broche 1 est disposée, sur l'arbre secondaire 16, une came de commande 15, fixée en direction axiale, mais pouvant tourner avec l'arbre secondaire. Le profil de commande de cette came soutient contre la force d'un ressort 9, un corps de percussion 8 pouvant tourner et se déplacer axialement. Dans le prolongement de la came de commande 15 est usinée, dans l'arbre secondaire, une denture 14, qui est en prise en permanence avec la roue dentée 6, indépendamment de la position de la broche de perçage 1. Le mécanisme décrit, représenté dans la figure 1, fonctionne comme suit : Après mise en circuit du moteur électrique, la broche de per çage 1 est entraînée en rotation par l'intermédiaire des roues dentées 19, 18, 17, 10 et de l'axe 7. Lorsqu'on appuie la perceuse contre l'emplacement à percer, la broche 1 se déplace vers l'arrière jusqu'à ce que sa face frontale intérieure 12 vienne s'appliquer contre la face frontale extérieure 13 de l'arbre d'entratnement 11, ou encore jusqu'à ce que le ressort 2 soit comprimé dans une mesure déterminée.Les billes 5 sont, dans ce mouvement, poussées vers l'extérieur, hors de la rainure de forme conique 4 de l'arbre d'entraînement 11, jusqu'à ce qu'elles s'engagent dans les gorges d'entraînement 22 de la roue dentée 6. La liaison à transmission de force ainsi réalisée transmet ce mouvement à la came de commande 15, par l'intermédiaire de la denture 14. Sous l'effet de la came de commande 15 entraînée en rotation, le corps de percussion 8 pouvant glisser sur la surface de glissement ondulée de ladite came, est périodiquement tendu contre la force du ressort 9 et libéré pour son déplacement de percussion vers l'avant. L'énergie de percussion est alors introduite par l'intermédiaire de la bride tournée vers l'arrière de la broche de perçage et est ensuite transmise à ltoutil de perçage. Le choc de démarrage jnu-olsntaire produit peut etre amoindri par des moyens d'amortissement rour l'effet de percussion, il est avantageux que le nombre de coups d'inïpact puisse être accru pour une même énergie de percussion. Cela peut être obtenu en prévoyant que le profil de commande de la came 15 est réalisé avec plusieurs pas, ou en intercalant, entre la roue dentée 6 et la denture 14 de la came, un mécanisme pouvant être connecté. Lors du retrait de l'outil l'éloignant de l'emplacement à percer, la broche de perçage 1 coulisse vers l'extérieur, sous l'action du ressort 2, jusqu'à ce que les billes 5 parviennent dans la rainure de forme conique 4 de l'arbre d' entrainement 11, et interrompent ainsi la liaison à transmission de force entre la broche de perçage 1 et la roue dentée 6, de sorte que la rotation de la came de commande 15, et ainsi la tension du corps de percussion 8 sont interrompues. Le corps de percussion 8 s'appuie alors contre le profil de commande de la came 15. La variante représentée dans la figure 2 de la réalisation précédente permet un mode de construction encore plus court. À la différence de la figure 1, le déplacement des billes 5 maintenues dans 1 'arbre d'entratnement il est provoqué par un arbre de commande 24 guidé dans l'arbre d'entraînement 11 constitué comme un arbre creux, cet arbre de commande 24 présenant une rainure conique 4 analogue à la figure 1, et étant appuyé avec sa face frontale antérieure 25, dans la broche de perçage 1, par l'intermédiaire d'un ressort 2. La transmission du moment de rotation est assurée ici, par la roue dentée 10, par l'intermédiaire de l'arbre d'entratnement 11 creux, et pourvu-à son extrémité antérieure, d'un profil polygonal 26, sur la broche de perçage 1 pourvue également à l'intérieur, d'un profil polygonal correspondant au profil 26. La figure 3 représente une autre forme de réalisation. À la différence de l'exemple de la figure 1, le processus d'accouplement est obtenu avec des moyens plus simples. L'axe 7 qui est nécessaire pour la transmission du moment de rotation de l'arbre d'entrainement il sur la broche de perçage 1 est utilisé en même temps comme élément d'accouplement entre la roue dentée 6 et la broche de perçage 1. Lorsqu'on appuie à pression l'outil contre l'emplacement à percer, la roue dentée 6 se déplace avec ses gorges 29 sur l'axe 7, en même temps que la broche de perçage 1, grâce à un organe entraîneur 27. Elle établit ainsi la liaison avec transmission de force entre la broche de perçage 1 et la denture 14 de la came de commande 15. Pour amortir le choc d'accouplement, on peut prévoir, entre l'organe entraîneur 27 et la roue dentée 6, un élément à ressort 28. Les exemples de réalisation représentés dans les figures 1 à 3 exigent, en vue de l'utilisation de la perceuse à percussion comme une simple perceuse, un dispositif qui, en cas de besoin, s'oppose à un coulissement axial de la broche de perçage. De tels moyens sont suffisamment connus par eux-mêmes et n'ont pas besoin d'être décrits ici. A la différence des réalisations mentionnées plus haut, la déconnexion du mécanisme de percussion peut également s'effectuer en prévoyant que la roue dentée 6 est déplacée par glissement, par des moyens appropriés, hors du domaine d'engagement des éléments d'accouplement 5, 7. Un exemple de réalisation de ce genre est représenté dans la figure 4. De la même manière que dans la figure 3, l'accouplement a lieu également avec un axe 7, qui, cependant, n'est pas fixé dans l'arbre d'entraînement 11, mais dans la broche de perçage 1. En vue de permettre le déplacement axial de la broche de perçage 1, un perçage allongé correspondant 30 est prévu dans l'arbre d'entraînement 11. A l'inverse de la figure 3, lors de l'appui de l'outil contre la matière à percer, l'axe 7 est poussé dans les gorges d'entraînement 29 de la roue dentée 6 qui est fixe en direction axiale, et la liaison à transmission de force est ainsi établie. Lorsque, pour réaliser le perçage, la roue dentée 6 est glissée dans la position 6t, le déplacement d'embrayage de la broche de perçage 1 n'a plus aucune influence sur la roue dentée 6. Les avantages obtenus avec l'invention, résident notamment en ce que ltoutil de perçage est de construction extrêmement courte, que la connexion et la déconnexion du mécanisme de percussion s' ef- fectuent directement et sans dispositif auxiliaire supplémentaire. Des éléments d'amortissement et d'immobilisation pour le corps de percussion et la came de commande ne sont pas nécessaires. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Diversés modifications restent possibles, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDiC-kTi0NS- 1. Mécanisme pour une perceuse à percussion portative, entraînée par moteur électrique, pourvue d'une broche de perçage déplaçable axialement, dans laquelle est supporté, solidaire à la rotation, un arbre d'entraînement, et pourvue d'un corps de percussion, chargé par ressort, qui est porté,déplaçable axialement, sur l'arbre d'entraînement, pourvue également d'une came de commande rotative, parallèle à l'axe de la broche de perçage et fixée axialement, en vue de tendre périodiquement un ressort de compression, par l'intermédiaire du corps de percussion, et de libérer ensuite ce dernier pour son déplacement de percussion vers l'avant, mécanisme caractérisé en ce que le coulissement axial de la broche de perçage provoque directement un déplacement des éléments d'accouplement et/ou d'éléments d'entraînement de la came de commande, de telle sorte que, selon la position de ces éléments, est assurée une liaison à transmission de force entre la broche de perçage et l'élément d'entraîne- ment de came qui est en permanence en prise avec la came de commande, ou que cette liaison soit interrompue, assurant ainsi la commande du corps de percussion. 2. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement, ou l'arbre de commande qu'il contient, présente un étranglement en forme de rainure conique, qui, lors de l'accouplement de la broche de perçage, pousse vers l'extérieur les éléments d'accouplement maintenus dans la broche ou dans l'arbre d'entraînement, dans des gorges d'entraînement coaxiales, d'une roue dentée supportée sur la broche de perçage ou sur l'arbre d'en- traînement, qui est en prise permanente avec la came de commande, afin d'assurer ainsi, une liaison à transmission de force entre la broche de perçage et la roue dentée, et connecter ainsi le mécanisme de percussion, tandis que, lors du déplacement de recul de la broche de perçage, les éléments d'accouplement bénéficient d'un espace de jeu suffisant, pour que la liaison à transmission de force est rompue et le mécanisme de percussion est ainsi déconnecté. 3. Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une roue dentée, montée à rotation sur la broche de perçage, guidée axialement, et en permanence en prise avec la came de commande, est engagée, lors de l'avancement de la broche sur lterplacement à percer, avec ses gorges d'entraînement, dans un axe monté dans l'ar bre d'entraînement, qui transmet le moment de rotation de arbre d'entraînement sur la broche de perçage, et assure ainsi la liaison à transmission de force entre la broche et la roue dentée, connectant ainsi le mécanisme de percussion, tandis que, lors du déplacement de recul de la broche, l'axe de transmission est à nouveau libéré, de telle sorte que la liaison de transmission de force est interrompue et le mécanisme de percussion est ainsi déconnecté. 4. Mecanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un axe maintenu dans la broche de perçage transmettant le moment de rotation de l'arbre d'entraînement sur la broche, est engagé, lors de l'avancement de la broche vers la matière à percer, dans des gorges d'entraînement d'une roue dentée montée rotative coaxialement à la broche, guidée axialement, et en prise permanente avec la came de commande, et assure ainsi la liaison à transmission de force entre la broche de perçage et la roue dentée, et connecte ainsi le mécanisme de percussion, tandis que, lors du déplacement de recul de la broche, la roue dentée est libérée à nouveau, de telle sorte que la liaison de transmission de force est rompue et que le mécanisme de percussion est ainsi déconnecté. 5. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le processus d'embrayage d'accouplement de la broche avec la roue dentée est suspendu lorsque la face frontale intérieure de l'alésage dans la broche s'applique contre la face frontale extérieure de l'arbre d1entraînement ou lorsque le ressort de rappel se trouve comprimé dans une mesure déterminée. 6. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la liaison de la broche de perçage avec la roue dentée est suspendue lorsque la face frontale intérieure de l'alésage de la broche de perçage n'est plus appliquée contre la face frontale extérieure de l'arbre dtentrainement ou lorsque le ressort de rappel est détendu dans une mesure déterminée. 7. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la roue dentée est supportée élastique- ment par des éléments appropriés, pour l'amortnszement de chocs dus à l'accouplement, en direction axiale. 8. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, par des moyens appropriés connus en soi, le déplacement de recul de la broche de perçage sous l'influence de forces extérieures, et ainsi la connexion non voulue du mécanisme de percussion, sont empêchés, de sorte que la perceuse à percussion peut être utilisée comme perceuse simple, sans percussion. 9. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que, par des moyens appropriés, connus en soi, les gorges d'entraînement de la roue dentée sont amenées, sous l'influence de forces extérieures, hors du domaine d'engagement avec les éléments d'accouplement, de sorte que la perceuse à percussion peut être utilisée comme perceuse simple sans percussion. 10. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la came de commande, en vue de l'amortissement de chocs de démarrage, est supportée par des éléments appropriés, élastiquement en direction axiale, ou bien est entraînée par ltintermédiaire d'un accouplement élastique. 11. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la came de commande est constituée avec un profil à une ou plusieurs voies. 12. Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la transmission entre la roue dentée et la came de commande est constituée par un engrenage pouvant être connecté à volonté.