Brevet FR2465548A1 — publié le 19810327

La présente invention concerne une perceuse-taraudeuse à usages multiples et qui présente un intéret tout particulier en chirurgie. On connaît la nécessité, en chirurgie osseuse par exem- ple, de perceuses ayant des mouvements doux et de faible amplitude, de façon à ne pas risquer d'endommager les tissus voisins. Une per- ceuse de ce type, à mouvement de rotation alternatif, est décrite dans le brevet suisse no 610 753. L'opération de taraudage est tout aussi délicate que l'opération de perçage et, faute d'un dispositif présentant pour les m9mes raisons une sécurité suffisante, les chi- rurgiens ont généralement pris l'habitude de tarauder à la main. La mise sur le marché d'une taraudeuse présentant des garanties suf- fissantes répondrait donc à un réel besoin. L'invention présente justement une telle taraudeuse qui, par simple déplacement d'un organe de commande, peut faire aussi of- fice de perceuse. Cette perceuse-taraudeuse présente d'ailleurs un intérêt général, de par le mouvement communiqué à l'outil, et contri- bue par exemple à la sécurité dans le bâtiment ou en usine et à la prévention des accidents de bricolage. La perceuse-taraudeuse selon l'invention, dans laquelle l'arbre moteur est animé d'un mouvement de rotation alternatif, se caractérise par le fait qu'elle comporte, disposé entre cet arbre moteur et l'outil, un mécanisme d'encliquetage susceptible de trans- former à volonté le mouvement de rotation alternatif en un mouvement de rotation par impulsions successives, dans un sens ou dans l'autre. Le dessin annexé montre deux formes d'exécution de la perceuse-taraudeuse données à titre d'exemple, ainsi qu'un schéma de -2- t465548 principe des mouvements impliqués. Pour la clarté des figures, ne sont reportées d'une figure à l'autre, à partir de la fig.3, que les références correspondant à des éléments nouveaux d'une figure à l'autre ou nécessaires aux explications. La fig.l est une vue schématique éclatée en perspec- tif d'une forme d'exécution simple. La fig.2 est précisément le schéma de principe des mouvements. Les fig. 3 à 6 sont des demi-coupes d'une deuxième forme d'exécution, plus élaborée, dans les différentes configu- rations possibles. Par rapport à la fig. 1, et bien que les deux formes d'exécution ne soient pas identiques, les fig. 3 à 6 cor- respondent à une-vue de l'arrière de la fig. 1, en coupe. Enfin la fig. 7 est une vue de dessus d'une rainure avec positions de verrouillage, ménagée dans le carter représenté auxfig. 3 à 6. Dans la forme d'exécution simple représentée à la fig. 1, un organe moteur non-représenté se trouve en haut à droite,caté A, et communique à l'arbre moteur 1 un mouvement de rotation alternatif, comme symbolisé par la flèche aller-retour. Une pièce centrale 2 est solidaire de l'arbre moteur 1. Dans cette pièce 2, on distingue successivement trois parties: - une première partie qui présente une rainure 3 et uniquement une rainure 3; les flancs de cette rainure 3 sont symbo- lisés par 4; - une seconde partie dans laquelle la rainure 3 se prolonge, mais est flanquée d'un dégagement 5 sur un côté; l'unique flanc de la rainure est symbolisé par 6; - une troisième partie dans laquelle la rainure 3 se prolonge, mais est flanquée d'un dégagement 7 sur l'autre côté; l'unique flanc de la rainure est symbolisé par 8. Les deuxième et troisième parties de la pièce centrale 2 présentent les caractéristiques d'une came et correspondent à deux cames de sens contraire juxtaposées. 24655S4 3 - A cette pièce centrale 2 est assujetti une pièce annu- laire 9, solidaire d'un porte-outil 13, côté B; cette pièce annulaire 9 présente un perçage radial 10 qui reçoit un doigt il muni d'un res- sort 12. Ce doigt 11, prenant appui dans la rainure 3 de la pièce centrale 2 fait office de cliquet. Ce doigt 11 peut se déplacer le long de la rainure 3 et glisser librement dans les dégagements 5 et 7. De préférence, l'extrémité de ce doigt. ll présente une conicité et la rainure 3 une ouverture correspondante. Sur cette fig. 1, le carter extérieur n'est pas représenté. On conçoit aisément que, selon la position du doigt 11 dans la rainure 3, le mouvement communiqué au porte-outil 13 va être le même mouvement que celui de l'arbre moteur 1, soit un mouvement de rotation alternatif, si le doigt est en position 3 en prenant ap- pui sur les deux flancs 4 de la rainure 3, tandis que le mouvement de rotation alternatif de l'arbre moteur sera transformé sur le porte-outil en un mouvement de rotation par impulsions successives ou à-coups, dans un seul sens, si le doigt 11 est positionné dans la rainure 3 en regard du dégagement 5 et ne prend ainsi appui que sur le flanc 6. Si le doigt 11 a avancé encore d'un cran et est positionné dans la rainure 3 en regard du dégagement 6, le mouvement communiqué est un mouvement de rotation par impulsions successives ou à-coups, dans le sens contraire. Tout ceci est représenté schématiquement dans la fig.2, o les chiffres 3, respectivement 3,5 et 3,7 représentent les posi- tions du doigt 11 et les flèches traduisent le mouvement communiqué. Dans l'autre forme d'exécution, plus élaborée, représen- tée aux fig. 3 à 6, l'arbre moteur 1 non-représenté est placéà gauche, du côté A, tandis que le porte-outil 13, représenté sans le logement pour l'outil, est placé à droite, du côté B. Sur ces demi-coupes, la pièce annulaire 9 présente une rainure annulaire 21, le tout étant entouré par un carter 14, immo- bile, qui est en contact avec les éléments en mouvement par l'inter- médiaire de roulements ou paliers 22 et de coussinets 23. _ 4 _ 2465548 Ce carter 14 présente une rainure axiale 15 avec trois positions de verrouillage 18, 19 et 20, comme représenté vu de des- sus à la fig. 7. Cette rainure 15 est traversée par un organe 16 de commande fixé sur une bague extérieure 17 et qui coopère avec la rainure annulaire 21 ménagée dans la pièce annulaire 9. Cet organe 16 de commande est susceptible de se verrouiller dans la rainure 15 en position 18, 19 ou 20. En variante avantageuse, permettant comme décrit plus bas l'inversion du mouvement de rotation par impulsions successives simplement en poussant ou en tirant sur la perceuse-taraudeuse, la distance entre la première position de verrouillage 18, côté arbre moteur, et la seconde position de verrouillage 19 est égale à la course du doigt 11 d'encliquetage dans la rainure 3 de la pièce cen- trale 2; la distance entre la deuxième position de verrouillage 19 et la troisième position de verrouillage 20 est la moitié de la dis- tance entre la première position de verrouillage 18 et la deuxième position de verrouillage 19. Ces proportions sont respectées sur la fig. 7. En référence aux figures, la perceuse-taraudeuse remplit successivement les différentes fonctions de percer, par un mouvement de rotation alternatif, de visser ou tarauder par un mouvement de ro- tation par impulsions successives dans le sens du vissage, de dévisser ou de sortie du taraud par un mouvement semblable de sens contraire,le passage de la fonction "vissage" ou "taraudage" à la fonction "dévissage" ou"sortie du taraud" pouvant se réaliser par simple poussée sur la perceuse-tarau- deuse,ou retrait de celle-ci. Dans la fig. 3, le doigt 11 d'encliquetage est dans la rainure 3 et vient buter de chaque c6té sur les flancs 4. Le mouve- ment transmis est alors celui de l'arbre moteur, c.à.d. un mouvement de rotation alternatif. L'organe 16 de commande est en position de verrouillage 18. En déplaçant la bague 17 dans la direction de B comme re- présenté par la flèche fi., l'organe 16 de commande vient buter contre -5- 24 65S48 _ la face interne avant de la rainure 21, puis poursuivant sa course pour se verrouiller en position 19, déplace la pièce annulaire 9 et le porteoutil 13, ainsi que le doigt 11 d'encliquetage qui vient se placer en position 5 de la rainure 3. Ce doigt 11 ne peut plus buter que sur la face 6 de la rainure 3et on comprend aisément que le mouvement de rotation alternatif est "redressé" en un mouvement de rotation dans un sens, mais par impulsions successives. Cette con- figuration correspond par exemple à la fonction "taraudage" ou "vissage". Si maintenant, sans toucher à la bague 17, on exerce une force de retrait vers A, tel que représenté par la flèche f2, on aboutit à la configuration représenté à la fig. 5. L'organe 16 de commande n'a évidemment pas bougé et est resté dans sa position 19. L'outil, soumis à des forces de vissage et au frottement, n'a pas bougé, et c'est donc l'ensemble arbre moteur 1 et pièce centrale 2 qui ont reculé. Le doigt 11 d'encliquetage, sans avoir bougé lui- même, se retrouve dans la position 7 de la rainure 3 et ne peut plus prendre appui que sur le flanc 8 de cette rainure 3, ce qui corres- pond à un mouvement de rotation par impulsions successives inverse du cas précédent. Cette configuration correspond par exemple à la fonction "sortie du taraud" ou "dévissage". Une simple poussée sur l'outil, dans la direction de la flèche f3 restitue la configuration représentée à la fig. 4 et in- verse à nouveau le mouvement de rotation par impulsions successives. La fonction "taraudage" ou "vissage" est retrouvée. Ainsi, par simple poussée et retrait de l'outil les mou- vements de rotation peuvent être inversés. Notons que sur les fig. 4 et 5, au contraire de ce qui se produit réellement, les éléments ne bougeant pas sous l'action des forces f2 et f3 ont été représentés déplacés, tandis que les éléments bougeant sous l'action des mêmes forces f2 et f3 ont été représentés non-déplacés. Cette représentation, à l'inverse de la réalité, permet de mieux comprendre les rapports de distance entre les positions successives du doigt 11 d'encliquetage, soit 3, res- pectivement 3,5 et 3,7, et les positions de verrouillage 18,19 et 20 de l'organe 16 de commande. Dans la fig. 6, la bague a été déplacée dans la direc- tion de la flèche fl et l'organe 16 de commande s'est placé en po- sition de verrouillage 20. Cette configuration donne le même résul- tat que celle qui est représentée à la fig. 5, par exemple la fonc- tion "sortie de taraud" ou "dévissage", à ceci près que le mécanisme est verrouillé et que le mouvement ne peut plus être inversé par simple retrait de l'outil. Dans un mode de réalisation avantageux, l'arbre moteur transmet un mouvement de rotation alternatif inférieur à un demi tour, par exemple légèrement supérieur à 1200. Le mécanisme d'encli- quetage peut alors comprendre un doigt et une pièce centrale qui présente trois rainures au tour, disposées régulièrement. En variante préférée, le mécanisme d'encliquetage comprend deux doigts et la pièce centrale présente six rainures au tour, disposées régulièrement. Une telle perceuse-taraudeuse peut former un tout et être vendue pour elle-même. En variante, elle peut comprendre deux parties, qui peuvent s'acquérir séparément: - une première partie, jouant le rôle d'arbre moteur, con- stituée d'une perceuse à mouvement de rotation alter- natif comme celle décrite dans le brevet suisse no 610 753 cité en début d'exposé. - une seconde partie, adaptable à la première et servant d'accessoire, comprenant le mécanisme d'encliquetage et le porte-outil. - REVENDICATIONS - 1. - Perceuse taraudeuse dans laquelle l'arbre moteur est animé d'un mouvement de rotation alternatif, caractériséepar le fait qu'ellecomporte, disposé entre cet arbre moteur et l'outil, un mécanisme d'encliquetage susceptible de transformer à volonté le mouvement de rotation alternatif en un mouvement de rotation par impulsions successives, dans un sens ou dans l'autre. 2. - Perceuse-taraudeuse selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que le mécanisme d'encliquetage comprend un doigt à ressort traversant une pièce annulaire solidaire du porte-outil, ce doigt prenant appui dans une rainure axiale ménagée dans une pièce centrale solidaire de l'arbre moteur,pièce centrale dans laquelle on peut distinguer successivement trois Darties. - une première partie présentant uniquement la rainure, - une seconde partie dans laquelle la rainure est flanquée d'un dégagement sur un côté, - une troisième partie dans laquelle la rainure est flanquée d'un dégagement sur l'autre côté, le doigt pouvant glisser librement dans les dégagements, et être déplacé le long de la rainure. 3. - Perceuse-taraudeuse selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que le doigt à ressort présente à son extré- mité une conicité et que les parois de la rainure présentent un même angle d'ouverture. 4. - Perceuse-taraudeuse selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que 'amplitude du mouvement de rotation alter- natif communiqué par l'arbre moteur est inférieur à un demi-tour. 5. - Perceuse-taraudeuse selon les revendications 2 et 4, caractérisée par le fait que l'amplitude est de plus de 1200 et que le mécanisme d'encliqietage comprend un doigt, la pièce centrale présentant trois rainures au tour, disposées régulièrement. 6. - Perceuse-taraudeuse selon les revendications 2 et 4, ca- ractérisée par le fait que l'amplitude est de plus de 120 et que le mécanisme d'encliquetage comprend deux doigts, la pièce cen- trale présentant six rainures au tour, disposées régulièrement. 7. - Perceuse-taraudeuse selon la revendication 2, caracté- risée par le fait que le doigt d'encliquetage est déplacé le long de la rainure par un organe de commande prenant appui avec jeu dans une rainure annulaire ménagée dans la pièce annulaire. 8. - Perceuse-taraudeuse selon la revenication 7, carac- térisée par le fait que l'organe de commande est fixé sur une bague qui glisse sur un carter entourant le mécanisme d'encli- quetage et qui traverse ce carter par un perçage axial ménagé dans celuici et comportant trois positions de verrouillage. 9. - Perceuse-taraudeuse selon la revendication 8, carac- tériséepar le fait que la distance entre la première position de verrouillage, côté arbre moteur, et la seconde position de verrouillage est égale à la course du doigt d'encliquetage dans la rainure de la pièce centrale. 10. - Perceuse-taraudeuse selon la revendication 9, carac- térisée par le fait que la distance entre la seconde position de verrouillage et la troisième position de verrouillage est la moitié de la distance entre la première position de verrouillage et la seconde position de verrouillage. 11. - Perceuse-taraudeuse selon la revendication 8, carac- térisée par le fait que-l'arbre moteur, la pièce centrale, la bague portant l'organe de commande, la pièce annulaire et le porte-outil sont coaxiaux, le doigt d'encliquetage étant perpen- diculaire. à l'axe.