Brevet FR2460563A1 — publié le 19810123

La: présente invention concerne une machine électrique portative telle qu'une perceuse, fraiseuse, scie à main ou analogies, notamment une machine combinée de bricoleur, avec un moteur électrique, un carter et plusieurs commutateurs associés pour la présélection et/ou le réglage des paramètres de fonctionnement, tels qu'un sélec- teur de vitesse, un sélecteur de sens de rotation ou analogues. Dans les outils électriques connus de ce type, les commutateurs de présélection et de réglage sont placés sur le carter sous la forme de boutonspoussoirsou de commutateursà levier basculant. On observe une tendance croissante à donner à l'utilisateur toujours plus de possibilités de réglage à la main des paramètres de fonction- nement du moteur électrique, comme la vitesse de rotation, le sens de rotation et analogues, afin que celui-ci puisse adapter l'outil de façon optimale à toutes les conditions de mise en oeuvre et uti- liser ainsi au mieux l'outil électrique. De telles possibilités de réglage améliorent notablement les résultats du travail et la qualité des pièces exécutées avec un tel outil. Cette multiplicité des pos- sibilités de réglage, en liaison avec le grand nombre obligatoire de commutateurs, irrite par contre souvent l'utilisateur et mène exactement à l'inverse de ce qui était prévu, parce que, à cause de mauvais réglage e t d'absence de possibilité d'essayer rapidement les réglages et en particulier pendant le travail, il se produit des pannes qui affectent l'utilisateur et également l'outil dans son fonctionnement et mènent à une détérioration des résultats du travail. Les défauts de réglage courants ou les erreurs de l'utili- sateur sur l'état de fonctionnement prédéterminé du moteur électrique muenrt au fait que l'utilisateur ne fait absolument aucun usage ou pas d'usage notable des possibilités de réglage qui lui sont présentées. La machine électrique portative de l'invention est caractérisée en ce que les commutateurs de présélection et de réglage comportent des touches à pression, en ce que ces touches sont rangées de préférence à côté l'une de l'autre et/ou l'une derrière l'autre en un clavier, et en ce que celui- ci est placé dans la zone d'une surface du carter qui se trouve de préférence sur le côté du carter opposé à la poignée. Grâce à cette caracté- ristique, la riachine présente l'avantage d'un confort d'uti'isation notablement amélioré et d'une plus grande sécurité, aussi bien pour l'utilisateur que pour la machine. Par suite du rassemblement de tous les comnutateurs en un clavier bien disposé, non seulement l'utilisateur peut prévoir sans peine, pour chaque sorte de travail, le réglage optimal de la machine ou de son moteur électrique sans avoir à rechercher sur l'ensemble de l'outil un quelconque commuta- teur ou repère, mais, en outre, les paramètres réglés ou choisis du moteur électrique de la machine peuvent être saisis d'un seul coup d'oeil, même pendant la phase de travail proprement dite. En prenant à la main et en appliquant la machine pour la réalisation d'une phase de travail, l'utilisateur est informé simultanément de l'état de fonctionnement qu'il peut attendre de la machine ou de son moteur. Il ne peut donc pas arriver par exemple que l'uti- lisateur envisage de percer avec une faible vitesse de rotation et que pendant la phase de perçage il apparaisse brusquement une très grande vitesse, ce qui pourrait mener à une avarie de la machine ou de la pièce à façonner. Cela contribue en même temps à la sécurité de l'utilisateur, car, par exemple, une erreur sur le sens de rotation du moteur peut, par exemple si l'on utilise une machine combinée de bricoleur comme machine à fraiser ou acier, présenter un risque important pour l'utilisateur. Dans la machine de l'invention, on a donc obtenu une amélioration importante de la manipulation pendant le réglage ou la sélection des conditions de fonctionnement désirées d la machine, ainsi qu'une contribution essentielle à la sécurité de l'utilisateur et à la protection de la machine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention> seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective d'une perceuse à main; - la figure 2 représente un schéma bloc de la disposi- tion électrique du tableau, du moteur électrique et de l'organe de commande et de commutation pour le moteur électrique de la perceuse de la figure 1; - la figure 3 représente une coupe transversale au travers d'une touche de clavier selon la ligne IIi-ITI de la figure 2; et - la figure 4 représente une coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 1 au travers d'une paroi de carter de la machine. La machine électrique portative représentée sur la figure 1 à titre d'exemple sous la forme d'une perceuse à main pos- sède un moteur électrique 10, de préférence un moteur universel, représenté schématiquement sur la-figure 2, et qui entraîne d'une façon connue, à l'aide d'un engrenage réducteur non représenté, une broche 11 avec un mandrin de serrage 12 recevant un foret. Le moteur 10 et l'engrenage réducteur sont enfermés dans un carter 13 qui porte à la partie inférieure une poignée 14 en forme de pistolet. Pour faciliter le pergage, on peut - comme le représente la figure 1 - fixer par vis sur le carter 13, pr&s de la sortie de la broche 11, une autre poignée -15. La perceuse présente, pour la présélection et/ou le réglage direct Du indirect de l'état de fonctionnement, plusieurs commutateurs tels qu'un sélecteur 16 de vitesse de rotation, un sélecteur 17 de sens de rotation, un interrupteur principal 18, un sélecteur 19 de couple et un inverseur de marche 20. Tous les sélec- teurs et commutateurs de réglage 16 - 20 comportent des touches à pression 21 qui sont assemblées, l'une à côté de l'autre et/ou l'une derrière l'autre, en un clavier 22. Celui-ci est placé au voisinage d'une surface de carter 23 qui se trouve de préférence du côté du carter 13 opposé à la poignée 14. Comme le montre la figure 4, on a prévu dans la surface 23 un logement 24 dans lequel peut être introduit le clavier 22 réalisé sous la forme d'une unité autonome. Les différentes touches 21 du clavier 22 sont maintenues dans une platine 25 qui est introduite de préférence par emboîtement dans le logement 24 de la surface 23. La paroi du carter 13 présente au niveau du logement 24 un passage 26 au travers duquel les différentes touches 21 sont reliées électriquement avec un organe de commutation et de commande 27 placé à l'intérieur du carter de la machine ou avec divers relais. Comme le montre schématiquement la figure 3, chaque toulche 21 comporte un contact électrique 28 qui peut être fermé par abaissement de la touche 21 contre l'action d'un ressort de rappel 29. L'action sur la touche 21 branche un élément d'éclairage placé à l'intérieur de la touche creuse 21, sous la forme d'une diode lumineuse 30. Celle-ci reste enclenchée après que la touche 21 a été relachée et elle signale ainsi à l'utilisateur la phase du fonctionnement de la machine. Le commutateur général 18 branchant ou débranchant le moteur électrique 10 comporte deux touches 211 et 212. A l'aide de la touche 211> on peut brancher le moteur électriquer et, à l'aidede la touche 212, on peut le débrancher. Le sélecteur 16 de vitesse de rotation comporte un clavier 31 à onze touches 21, placé dans le clavier 22. Dix des touches, désignées par 213 sur la figure 2, sont repérées par les chiffres 0 à 9. La onzième touche 21 est ce qu'on appelle une touche de sélection 214 de la vitesse de rotation et elle est dési- gnée par "n". Le dix touches 213 et la touche 214 sont reliées électriquement avec l'organe 27 constitué de préférence-par un microcalculateur, de façon qu'après action sur la touche 214 on puisse choisir la vitesse de rotation désirée par actions succes- sives sur les touches 213 choisies. Si, par exemple, on veut choisir la vitesse n = 1500, on appuie d'abord sur la touche 214, ensuite sur la touche 213 avec le chiffre "1", puis la touche 213 avec le chiffre "5" et ensuite deux fois sur la touche 213 avec le chiffre "0". Le sélecteur 16 présente en outre deux autres touches 215 qui sont reliées également à l'organe 27. A l'aide des deux touches 215, on peut choisir une vitesse déterminée fixe qui est réglée ensuite par le microcalculateur formant l'organe 27. Quand or appuie sur la touche 215 munie du nombre 1500, on choisit par exemple la vitesse n = 1500. Le sélecteur 16 peut en outre comporter deux autres touches 216 sur le clavier 22, qui sont reliées égale- ment à l'organe 27. Si l'on actionne les deux touches 216, l'organe 27 est démarré pour augmenter ou diminuer en continu la vitesse de rotation du moteur électrique 10. Le sélecteur 19 de couple corporte également un clavier 32 avec au total onze touches 21. Dix des touches portent chacune un des chiffres O à 9 et sont désignées sur la figure 2 par 213. La onzième touche 21, désignée par 17 sur la figure 2, est un sélecteur de couple. La touche 217 et les dix autres touches 213 sont également reliées à l'organe 27 de façon que, après action sur la touche 217 on règle par action successive sur les touches 213 choisies le couple désiré sur lequel est réglé le moteur électrique 10 pour la vitesse de rotation choisie. Dans l'exemple de réalisation, les claviers 31 et 32 sont identiques, sauf pour les deux touches 214 et 217, c'est-à-dire que les dix touches 213, qui portent chacune un chiffre de O à 9, n'existent qu'une fois et, par action sur la touche 214 ou la touche 217, elles sont associées tantôt au sélec- toeur 16 et tant0t au sélecteur 19. Le sélecteur 17 de sens de rotation présente deux touches 218 disposées également sur le clavier 22, à savoir une touche 213 pour la rotation à droite et une touche 218 pour la rota- tion à gauche. Les deux touches peuvent, comme le montre la figure 2> être reliées électriquement à un ou plusieurs relais 33 qui effectuent une inversion du moteur 10. Mlais, il est également possible de com- mander le relais 33 par l'intermédiaire de l'organe 27, de sorte que, dans ce cas, les deux touches 218 sont reliées à l'organe 27. Le contacteur de réduction 20 provoque une modification du rapport de l'engrenage de réduction. Pour cela, il comporte un nombre de touches 218, placées sur le clavier 22, correspondant au nombre prévu de rapports de réduction ou de "vitesses" possibles. Dans le cas présent, la perceuse comporte deux rapports de vitesses et, en conséquence, on a disposé sur le clavier deux touches 219. Celles-ci sont également reliées par leurs contacts électriques 28 à un relais électromagnétique 34. Celui-ci provoque par excitation en impulsions, à l'aide de l'une de- touches 219, une modification mécanique appropriée du rapport de réduction du réducteur, Il est également possible de faire agir directement les touches 219 mécani- quement sur le réducteur pour obtenir ainsi une variation directe. On peut également imaginer de commander l'inversion du réducteur par l'organe 27, de façon que, par action sur la touche 219, on déclenche un ordre approprié dans l'organe 27 constitué d'un micro- calculateur. En complément, il existe également, dans le schéma de la figure 2, l'électronique nécessaire de puissance entre l'organe 27 et le moteur 10, ainsi qu'une source de tension alterna- tive 36 pouvant être reliée à la machine. Si on a prévu dans celle- ci un dispositif de régulation de la vitesse de rotation du moteur électrique maintenant celle-ci constante pour une charge variable, onr couple au moteur un générateur tachymétrique 37 dont la tension de sortie caractérise la valeur instantanée de la vitesse qui est introduite en tant que telle dans l'organe 27 constituant un micro- calculateur. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisa- tion d'une perceuse décrit ci-dessus, mais elle peut être appliquée à tous les outils électriques portatifs comme les fraiseuses ou scies ou, d'une façon générale, les machines combinées pour brico- leurs. On peut prévoir en outre d'autres commutateurs pour la pré- sélection ou le réglage du moteur 10. C'est ainsi, par exemple, que, sur la figure 2, on a disposé sur le clavier une autre touche 220 dont le contact électrique est relié électriquement à l'organe 27. Si l'on appuie sur la touche 220, le moteur monte doucement à la vitesse de rotation choisie. De même, on peut prévoir sur le clavier 22 une autre touche 221 reliée également à l'organe 27 et permettant par exemple un réenclenchement du moteur 10 dans le cas o celui-ci a été coupd par un dispositif approprié en cas de dépas- sement du couple prévu. Il peut être parfois avantageux de ne pas placer l'interrupteur principal 18 sur le clavier 22, mais de lui donner la forme connue d'une gâchette 38 placée dans la poignée 14. Bien entendu, diverses modifications peuvent être ap- portées par l'homme de l'art aux -dispisitifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O S 1 - Machine électrique portative telle qtu'une perceuse, fraiseuse, scie à main ou analogues, notamment une machine de brico- leur, avec un moteur électrique, un carter et plusieurs commutateurs associés pour la présélection et/ou le réglage des paramètres de fonctionnement, tels qu'un sélecteur de vitesse, un sélecteur de sens de rotation ou analogues, caractérisée en ce que les commutateurs de présélection et de réglage (16-20) comportent des touches à pres- sion (21), en ce que ces touches sont rangées de préférence à coté l'une de l'autre et/ou l'une derrière l'autre en un clavier (22) et en ce que celui-ci est placé dans la zone d'une surface (23) du carter qui se trouve de préférence sur le cté du carter (13) opposé à la poignée (14). 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les touches(21)présentent chacune un élément d'éclairage (30) branché par la mise en oeuvre de ladite touche. 3 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, avec un interrupteur général enclenchant ou coupant le moteur électrique, caractérisée en ce que l'interrupteur général (18) com- porte deux touches (211, 212) qui se trouvent sur le clavier et dont l'une peut provoquer l'enclenchement et l'autre la coupure. 4 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le présélecteur (16) de vitesse de rota- tion comporte un clavier (31) avec onze touches (21) dont dix touches (213) sont caractérisées par un chiffre 0 à 9 et dont une touche (21) constitue une touche (214) de choix de la vitesse de rotation, et en ce que les touches (213, 214) sont reliées électriquement à un organe (27) de commutation et de commande, de préférence un micro- calculateur, de façon qu'après action sur la touche (214) du choix "0 de la vitesse de rotation on puasse, par actiorssuccessives sur les touches (213) choisies, sélectionner la vitesse de rotation désirée. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le sélecteur (16) de vitesse de rotation comporte au moins une touche (215) à l'aide de laquelle on peut choisir l'une des vitesses de rotation fixées, et en ce que la touche (215) est reliée électriquement à un organe (27) de commutation et de commande, de préférence un microcalculateur. 6 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractériséeen ce que le sélecteur (16) comporte deux autres touches (216) à l'aide desquelles la vitesse de rotation peut être augmentée ou diminuée en continu, et en ce que l'autre touche (216) est reliée électriquement à un organe (27) de commutation et de com- mande, de préférence un microcalculateur. 7 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'on a prévu un sélecteur (19) 'de couple qui comporte un clavier (32) à onze touches (21) dont dix touches (213) sont caractérisées par l'un des chiffres 0 à 9 et une touche (21) constitue un sélecteur de couple (217), et en ce que les touches (213, 217) sont réunies électriquement avec un organe (27) de commu- tation et de commande, de préférence un microcalculateur, de façon qu'après action sur la touche (217) on puisse choisir par actions successives sur les touches (213) choisies le couple désiré auquel le moteur (10) doit être limité pour une vitesse de rotation donnée. 8 - Machine selon l'une quelconque des revendications 4 ou 7, caractérisée en ce que les dix touches (213) dans le clavier (31, 32) des sélecteurs de vitesse de rotation (16) et de couple (19) appartiennent à ces deux sélecteurs et en ce qu'elles sont associées, par action sur la touche (214 ou.217), soit au sélecteur (16), soit au sélecteur (19). 9 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le sélecteur (17) de sens de rotation comporte sur le clavier (22) deux touches (218) pour le choix de la rotation à droite ou à gauche du moteur (10), et en ce que les touches (218) sont reliées directement ou indirectement à au moins un relais électrique (33). - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'on a prévu, pour la modifEication méca- nique du rapport de réduction d'un réducteur associé au moteur élec- trique (10), un commutateur (20) qui comporte, sur le clavier (22), des touches (219) dont le nombre correspond au nombre de rapports de réduction qu'on peut choisir et qui sont reliées électriquement à un relais (34) ou sont accouplées mécaniquement et directement au réducteur.