Brevet FR2533985A1 — publié le 19840406

OUTIL PORTATIF A TRANSMISSION MECANIQUE SOUPLE. La présente invention concerne un dispositif permettant de réaliser des outils dont le couple d'entrai- nement doit être relativement important tout en nécessitant une grande maniabilité. Avec un tel dispositif on peut notamment réaliser des scies, des ponceuses, des tailleuses de haies, des débroussailleuses, et notamment des outils devant être utilisés en pleine nature. Les outils habituellement utilisés sont formés d'un seul bloc comprénant le moteur et l'outil lui-même, reliés par une transmission mécanique courte. L'inconvénient principal réside dans le poids de l'ensemble qui doit le plus souvent être tenu à deux mains et qui entraîne une certaine lenteur des gestes et la fatigue de l'utilisateur. En outre, l'encombrement de l'ensemble interdit l'utilisation de l'outil pour certaines applications dans lesquelles il faut pénétrer dans des espaces réduits. La présente invention a notamment pour objet d'obvier aux inconvénients des dispositifs connus en proposant un nouveau type d'outils dans lequel l'outil lui-même est dissocié de son organe moteur. Une transmission souple relie les deux parties, et l'on diminue ainsi considérablement le poids supporté par les brans de l'utilisateur. En outre la partie active de l'outil peut être de dimensions beaucoup plus réduites, ce qui permet une grande maniabilité et son utilisation en espace réduit. Toutefois, pour une application à la réalisation de dispositifs dans lesquels le couple moteur est relativement important, il a été nécessaire de rechercher des moyens susceptibles de fournir une sécurité suffisante, évitant de risquer d'entraîner en rotation la partie utile de l'outil par exemple en cas de blocage accidentel sur une pierre ou autre objet dur. Selon un autre objet de l'invention, et pour augmenter la maniabilité de l'outil, il a été nécessaire de prévoir des moyens permettant la rotation de la partie utile de l'outil autour de son axe d'entraînement, désolidarisant ainsi en rotation l'outil lui-même de ses moyens moteur. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif permet l'interchangeabilité rapide des outils, et le réglage à volonté de la distance entre la partie utile de l'outil et ses moyens moteur. Pour ce faire, et selon une caractéristique de l'invention, la transmission mécanique entre l'outil et son organe moteur est effectuée par un câble métallique flexible transmettant le couple de l'arbre moteur à l'arbre de l'outil, le câble étant inséré dans une gaine métallique flexible dans laquelle il tourillonne avec un jeu de quelques millimètres. Une poignée de manoeuvre est associée à la partie utile de l'outil. Le poids total de l'ensemble est ainsi réparti entre la partie moteur et la partie utile de l'outil, de sorte que l'utilisateur n'a plus à porter l'ensemble mais seulement la partie utile de l'outil. Selon une autre caractéristique de l'invention, le câble métallique est formé d'au moins un enroulement hélicoïdal à spires jointives, et comprend à chaque extrémité des moyens de guidage latéral assurant son centrage dans la gaine, et un bout d'axe à méplat venant coulisser librement dans un alésage de section complémentaire ménagé en bout d'arbre correspondant de l'outil ou de l'organe moteur. Cette disposition permet au câble de se raccourcir ou de stalionger librement, notamment sous l'action du couple mécanique transmis, évitant ainsi les frottements contre la gaine qui est de longueur constante. On réalise ainsi une transmission souple permettant tout de même la transmission de couples importants,sans nuire à la sécurité du dispositif par entraînement en rotation de la gaine. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens de blocage pour solidariser une extrémité de la gaine avec le boîtier de l'outil et l'autre extrémité avec le bottier de l'organe moteur. De façon préférée, les moyens de blocage interdisent le mouvement axial de la gaine par rapport aux boîtiers, mais permettent la libre rotation de la gaine par rapport à au moins un des deux boîtiers. On évite ainsi le débro chage accidentel de la gaine lorsque le dispositif est en rotation, tout en permettant toutefois l'interchangeabilité rapide des outils-ou de la transmission flexible. En outre, pour transmettre des couples importants et satisfaire aux normes de sécurité, la gaine doit de préférence avoir une structure métallique flexible mais robuste, cette robustesse étant incompatible avec une possibilité de torsion de la gaine.La maniabilité suffisante de l'outil est alors assurée par la possibilité de rotation de l'outil par rapport à la gaine et/ou de la gaine par rapport au bloc moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité de la gaine comprend un embout tubulaire rigide s'emboîtant dans un manchon ménagé dans le boîtier correspondant jusqu'à venir en butée dans une position où l'embout est maintenu par un clips engagé dans une gorge circulaire du manchon. Les moyens de guidage latéral du câble peuvent être réalisés par un cylindre métallique de diamètre supérieur au diamètre du câble et solidarisé sur le câble sur la partie dépassant de la gaine, et de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du manchon dans lequel il tourillonne et coopère pour le guidage. Une telle réalisation est particulièrement simple et fiable, assurant au câble à la fois guidage et possibilité de retrait ou d'allongement. Selon une autre caractéristique de i'invention, et pour laisser un libre jeu au cable, en position d'assemblage la gaine laisse par rapport au cylindre un jeu axial de quelques millimètres ; à l'arrêt, le bout d'axe vient en butée au fond de l'alésage correspondant tandis que le câble est alors disposé sensiblement au centre de la gaine. Selon une autre caractéristique de l'invention, permettant notamment la réalisation de dispositifs utilisables en pleine nature, l'organe moteur est-disposé sur une claie de portage comprend des leviers de commande de vitesse du moteur actionnables par l'usager lorsque la claie est portée sur le dos. Selon une autre caractéristique de l'invention, et pour éviter les effets néfastes d'entraînement en rotation de l'outil lors de son blocage par un objet dur tel qu'une pierre, l'organe moteur comprend un embrayage cinétique provoquant le débrayage automatique en cas de faible vitesse de rotation du moteur. On dispose en outre un accouplement à friction entre le câble flexible et l'outil pour limiter le couple transmis à l'outil. On remarquera que la disposition respective de l'embrayage automatique et de l'accouplement à friction peut être inversée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - la figure i représente schématiquement une vue en perspective du dispositif de la présente invention - la figure 2 représente une vue partielle en coupe du câble flexible ; et - la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale de la transmission flexible selon la présente invention. Comme le représentent les figures, le dispositif comprend une première partie 1, organe moteur, séparée d'une deuxième partie 2, partie utile de l'outil, les deux parties étant reliées par une transmission flexible 3. Sur le mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'organe moteur est disposé sur une claie de portage 4 adaptable par des bretelles 5 sur le dos de l'utilisateur. Des leviers 6 permettent le réglage de vitesse du moteur et la commande de son fonctionnement lorsque la claie est disposée sur le dos de l'utilisateur. La partie utile 2 comprend l'outil lui-même 7 qui peut être une brosse, une meule, un couteau ou tout autre outil. Une poignée de manoeuvre 8 permet la préhension et le maniement de l'outil, la transmission flexible 3 permettant ce maniement indépendemment des mouvements de l'organe moteur 1. L'organe moteur 1 peut être un moteur à essence, ou n'importe quel autre type de moteur. Pour les utilisations en pleine nature, on préférera un moteur à essence, présentant un bon rapport puissance-poids. La transmission flexible 3, comme le représente la figure 3, comprend un câble flexible 9 monté dans une gaine flexible 10 avec un jeu de quelques millimètres. Il convient d'éviter les frottements entre le câble et la gaine, notamment pour éviter l'entraînement en rotation de cette gaine. La gaine 10 est solidarisée d'un côté au boîtier 11 de l'organe moteur 1, et de l'autre côté au boîtier 12 de la partie utile 2 de l'outil. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, la solîdarisation de la gaine 10 au boîtier 11 est assurée par un manchon 13 solidaire du boi- tier 11 et dans lequel s'emboîte un embout tubulaire rigide 14 de la gaine 10 jusqu'à venir en butée. L'embout 14 est maintenu en position par des moyens d'encliquetage tels que les-griffes 15, solidaires de l'embout 14, et venant s'engager dans une gorge circulaire/du manchon 13.On pourra bien entendu prévoir d'autres modes d'assemblage de la gaine 10 et du manchon 13, par exemple un ergot solidaire de l'une des deux pièces et s'engageant dans une gorge ménagée sur l'autre pièce. I1 convient d'éviter tout déplacement axial de la gaine par rapport au manchon, tout en permettant sa rotation. L'adaptation de la gaine îd sur le boîtier 12 peut être effectuée de la même manière. A chacune de ses extrémités,le câble 9 comprend un cylindre plein 16, de diamètre supérieur au câble 9,centré et disposé dans la partie du câble 9 sortant de la gaine 10. Le diamètre du cylindre est choisi légèrement inférieur au diamètre intérieur du manchon 13 pour venir tourillonner dans le manchon en assurant le centrage du câble 9 dans la gaine 10. Le cylindre 16 est prolongé par un bout d'axe 17 à méplat qui vient coulisser librement dans un alésage de section légèrement supérieure ménagé en bout d'arbre correspondant de l'outil ou de l'organe moteur. Sur la figure 2 on a représenté en coupe une vue schématique du câble 9. Dans le mode de réalisation représenté, le câble est constitue de deux enroulements héli coldaux d'un fil métallique, les deux enroulements étant superposés l'un à l'autre et à pas inverse. Un tel câble peut ainsi transmettre des couples positifs ou négatifs, et en l'occurence un couple d'entraînement et un couple de freinage. Sous l'action d'un couple transmis, le câble a tendance à s'allonger ou à se rétrécir, de sorte que le coulissement des axes 17 dans les alésages 18 permet ces modifications de dimensions sans augmenter sensiblement les frottements du câble 9 dans la gaine 10. En position d'assemblage, la gaine 10 laisse par rapport au cylindre 16 un jeu axial de quelques millimètres, ce jeu étant suffisant- pour permettre le raccourcissement libre du câble lors de la transmission d'un couple important ; on prévoit le réglage des griffes 15 et des moyens de butée de l'embout rigide 14 de façon que l'axe 17 vienne en fond de l'alésage 18- lorsque le câble 9 a sa longueur maximale, le câble ne devant alors pas frotter contre la surface intérieure de la gaine 10. On a représenté sur les figures schématiquement des moyens supplémentaires de sécurité : l'organe moteur 1 comprend en sortie un embrayage cinétique 19 destiné à-provoquer le débrayage automatique du câble 9 en cas de faible vitesse de rotation du moteur. Ce dispositif est utile pour augmenter la sécurité, mais également pour faciliter l'utilisation, l'utilisateur pouvant installer sur son dos le moteur une fois démarré et tournant au ralenti, l'outil 7 n'étant alors pas entraîné. On a également schématiquement représenté un accouplement à friction 20disposé entre l'extrémité du câble 9 et l'outil 7. Un tel accouplement à friction est choisi de façon à limiter le couple maximal transmis à l'outil. En cas de blocage de l'outil, il risque en effet de se produire un entraînement en rotation du boîtier 12, l'accouplement à friction 20 limitant alors le couple transmis au boîtier 12. Pour éviter le jeu axial du câble 9 dans la gaine, on pourra en outre prévoir des moyens de butée. Une réalisation simple consiste à prévoir les méplats de l'axe 17 sur une longueur limitée, l'extrémité des méplats pouvant alors venir buter contre le rebord de l'alésage 18. Pour li-utilisation du dispositif de la présente invention avec certains types d'outils, la poignée 8 peut être supprimée, le boîtier 12 lui-même faisant office d'organe de préhension. Dans les dispositifs à fort couple d'entraînement, on pourra préférer interdire la rotation de la gaine 10 par rapport au boîtier moteur 1. Dans ce cas, les moyens d'assemblage 15 solidarisent de façon amovible la gaine et le boitier moteur, la rotation de l'outil restant possible par rapport à l'autre extrémité de la gaine. Lorsqu'on veut permettre la rotation de la gaine 10 par rapport au boitier correspondant, les moyens d'assemblage 15 peuvent comprendre un manchon cylindrique 22, représenté à titre d'exemple sur la figure 3 en relation avec la seconde extrémité de la gaine. Le manchon 22 coulisse sur la gaine 10, sa course étant limitée par son rebord 23 venant en butée contre un épaulement 24 de l'embout rigide 25. Le manchon 22 s'adapte sur le manchon 26 du boîtier 12 auquel il est solidarisé de façon amovible par des moyens de blocage, non représentés, tels que brides, vis, baillonnette. La sécurité du dispositif peut être améliorée par des moyens assurant l'arrêt automatique du moteur dans certaines conditions : ainsi, un interrupteur 27, disposé au niveau de la poignée 8, peut commander la coupure du circuit d'allumage d'un moteur à essence, ou l'actionnement d'un électro-aimant provoquant la modification de réglage du carburateur et la mise au ralenti du moteur. La présente invention n'est pas limitée aux modes-de-réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Outil -portatif comportant un organe moteur (1) relié par une transmission mécanique à un outil (7), et des moyens de préhension pour le maintien et l'orientation de l'outil, caractérisé en ce que la transmission mécanique comprend un câble (9) métallique flexible transmettant le couple de l'arbre moteur à l'arbre de l'outil et inséré dans une gaine (10) métallique flexible dans laquelle il tourillonne avec un jeu de quelques millimètres, l'outil étant muni d'une poignée de manoeuvre solidaire d'un boîtier (12). 2 - Outil portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble métallique (9) est formé d'au moins un enroulement hélicoidal à spires jointives et comprend à chaque extrémité des moyens de guidage latéral (16) assurant son centrage dans la gaine, et un bout-d'axe (17) à méplat venant coulisser librement dans un alésage de section complémentaire (18) ménagé en bout d'arbre correspondant de l'outil ou de l'organe moteur. 3 - Outil portatif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de blocage (15) pour solidariser une extrémité de la gaine avec le boîtier de l'outil (12) et l'autre extrémité avec le boitier (11) de l'organe moteur. 4 - Outil portatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de blocage interdisent le mouvement axial de la gaine par rapport au boîtier, mais permettent la libre rotation de la gaine par rapport à au moins un des deux boîtiers. 5 - Outil portatif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'extrémité de la gaine comprend un embout tubulaire rigide (14) s'emboîtant dans un manchon (13) ménagé sur le boitier (11) correspondant jusqu'à venir en butée dans une position où l'embout est maintenu par des moyens d'accrochage (15) engages dans une gorge circulaire (21) du manchon. 6 - Outil portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage latéral du câble comprennent un cylindre métallique (16) de diamètre supérieur au diamètre du câble et solidarisé sur le câble sur la partie dépassant de la gaine, et de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du manchon (13) dans lequel il tourillonne et coopère pour le guidage. 7 - Outil portatif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en position d'assemblage la gaine (1-0) laisse par rapport au cylindre (16) un jeu axial de quelques millimètres, jeu suffisant pour permettre le raccourcissement libre du câble lors de la transmission d'un couple important, et en ce que embout d'axe (17) vient. en butée au fond de l'alésage (18), avec le câble disposé sensiblement au centre de la gaine, lorsque le câble transmet le couple lui -donnant sa plus grande longueur. 8 - Outil portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe moteur (1) est disposé sur une claie de portage (4) et comprend des leviers de commande (6) de vitesse du moteur actionnables par l'usager lorsque la claie est portée sur le dos. 9 - Outil portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe moteur comprend un embrayage cinétique (19) assurant le débrayage automatique en cas de faible vitesse de rotation. 10 - Outil portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un accouplement à friction (20) disposé entre le câble flexible et l'outil pour limiter le couple transmis à l'outil.