Brevet FR2563371A1 — publié le 19851025

La présente invention concerne un dispositif de commutation entre des conditions différentes de fonction- nement d'un outil motorisé, notamment un outil électrique portatif. De tels dispositifs sont utilisés dans des outils électriques, en particulier des perceuses motorisées portatives, pour commuter d'une vitesse de fonctionne- ment à une autre, ou bien pour commuter d'un mode de perçage simple à un mode de perçage par percussion. Par exemple, le modèle d'utilité allemand 8 222 740 décrit une commutation entre une opération de perçage simple et une opération de perçage par percussion dans un marteau perforateur. Avec de tels dispositifs de commutation connus, un élément rotatif est fixé sur un composant additionnel, par exemple un anneau élastique dans le carter, de sorte que, d'une part, des fentes correspondantes sont néces- saires dans la paroi du carter et dans l'élément rotatif et que, d'autre part, l'anneau élastique doit être monté dans une opération séparée après que l'élément rotatif a été inséré dans la paroi du carter. Un autre problème se posant avec de tels dispo- sitifs consiste en ce qu'on utilise des moyens de trans- mission faisant intervenir une dépense relativement élevée en ce qui concerne l'assemblage. Par exemple, on peut utiliser une bille qui est soumise à la pression du ressort d'arrêt. Lors de la commutation entre une position de travail et l'autre, ce moyen de transmission glisse sur la surface extérieure de l'élément rotatif, réalisé en matière plastique, et produit ainsi une abrasion. L'objet de la présente invention est de réaliser un dispositif de commutation qui puisse être monté et démonté simplement,et avec lequel une abrasion de l'élément rotatif en cours d'utilisation soit réduite au minimum. Conformément à la présente invention, il est prévu un dispositif de commutation entre différentes conditions de fonctionnement un outil motorisé, en particulier un outil motorisé électrique portatif, ledit dispositif comprenant une broche d'actionnement montée excentriquement sur un élément rotatif s'étendant au travers d'une paroi du carter d'outil et portant à son extrémité extérieure un organe de manoeuvre, la broche d'actionnement pénétrant à l'intérieur du carter et entrant en contact avec au moins un élémentmobile de l'outil; un ressort d'arrêt pour bloquer ledit élément tournant dans au moins deux positions, ce ressort d'ar- rêt étant monté dans le carter d'outil; ledit ressort d'arrêt comprenant une branche s'engageant dans une encoche dudit élément tournant, cette encoche s'éten- dant perpendiculairement à l'axe longitudinal dudit élément tournant et sur les deux côtés de ladite broche d'actionnement, cette dernière faisant saillie au-dessus du fond de ladite encoche, ladite branche comportant une partie incurvée qui entre en contact avec-la surface extérieure de ladite broche d'actionnement; une empreinte ménagée dans la surface extérieure dudit élément tournant et s'étendant entre une extrémité intérieure de l'élément tournant et ladite encoche; et ladite empreinte se ter- minant à ladite encoche en alignement avec la génératrice extérieure radiale de ladite broche d'actionnement par rapport audit élément tournant,cette empreinte étant placée au moins partiellement à l'extérieur de ladite génératrice. L'empreinte s'étend de préférence selon un profil hélicoïdal le long et autour de la partie superficielle appropriée de l'élément tournant. L'élément tournant n'est pas déplaçable dans la direction axiale du fait de l'engagement de la broche du ressort d'arrêt dans l'encoche, mais il peut tourner autour de son axe central. Dans chaque position de fonc- tionnement, la partie incurvée de la broche du ressort, en particulier les transitions incurvées avec les parties rectilignes de branches adjacentes, s'appuient contre la surface extérieure de la branche d'actionnement et main- tiennent par conséquent l'élément tournant dans sa posi- tion. Lorsque l'élément tournant est tourné autour de son axe longitudinal pour exécuter une opération de com- mutation, la partie incurvée de la branche de ressort glisse sur la surface extérieure de la broche d'action- nement qui peut avantageusement être formée d'un métal, et non par conséquent sur une surface en matière plastique de l'élément tournant, en évitant ainsi pratiquement une abrasion de l'élément tournant. Une branche du ressort d'arrêt peut par conséquent servir à la fois à la fixation des positions de fonction- nement de l'élément tournant, et par consequent de la broche d'actionnement, et au maintien en position axiale de l'élément tournant, pour lequel il était jusqu'à main- tenant nécessaire dans l'art antérieur de prévoir des composants additionnels. En outre, il ne se produit pen- dant l'opération de commutation aucune abrasion de ma- tière plastique résultant du contact avec le ressort d'arrêt. Pour démonter l'élément tournant assemblé, il suffit de positionner l'élément tournant de telle sorte que la partie incurvée de la branche du ressort soit supportée sur la génératrice radialement extérieure de la broche d'actionnement par rapport à l'axe longitudi- nal de l'élément tournant. Dans cette position, l'élément tournant peut être sorti du carter du fait que, au moyen de la broche d'actionnement, la partie incurvée du ressort passe, par l'intermédiaire d'une transition de préférence de courbure convexe, hors de l'encoche jusque dans l'em- preinte ménagée dans la surface extérieure de l'élément tournant. Lorsqu'il est plus tiré vers l'extérieur, il suffit alors de faire tourner l'élément tournant en cor- respondance à la forme du profil de l'empreinte, de manière que la partie incurvée de la branche de ressort soit toujours située dans la zone de l'empreinte. Le risque de relâchement non intentionnel de l'élément tournant par l'utilisateur de la manière ex- pliquée ci-dessus est extrêmement faible, du fait qu'il est possible de relâcher l'élément tournant seulement dans une position intermédiaire spécifique de ce dernier et, dans cette position intermédiaire, une force axiale considérable doit alors être exercée manuellement sur l'élément tournant pour que la partie incurvée de la branche de ressort passe de l'encoche jusque dans l'em- preinte. L'élément tournant peut être introduit dans le carter d'outil d'une manière correspondante. Cependant, pour rendre plus facile cette insertion, la distance entre le fond de l'empreinte et l'axe central de l'élé- ment tournant est de préférence plus courte à l'extrémité que dans une zone adjacente à l'encoche, de sorte que, quand l'élément tournant est inséré, la partie incurvée de la branche du ressort d'arrêt s'engage sans difficulté dans l'empreinte à l'extrémité de l'élément tournant. C'est seulement quand l'élément tournant est plus intro- duit dans le carter que la partie incurvée de la branche de ressort pivote plus vers l'extérieur par rapport à l'axe central de l'élément tournant jusqu'à ce qu'elle s'engage dans l'encoche. Pour obtenir un espace libre suffisant pour la branche du ressort d'arrêt s'étendant dans l'encoche, le fond d'encoche peut être formé par deux surfaces perpendiculaires entre elles et qui sont placées du côté opposé de la broche d'actionnement. On obtient un montage particulièrement approprié de l'élément tournant quand celui-ci comporte, entre l'encoche et l'extrémité, une nervure annulaire pourvue d'une surface d'appui arrondie qui entre en contact avec une surface d'appui stationnaire. Lorsque, par exemple, des charges sont exercées sur l'organe de manoeuvre, l'élément tournant peut alors être tourné d'un degré limité autour du centre de courbure de la surface d'appui arrondie. Pour limiter et amortir des mouvements de pivo- tement de ce type, on peut disposer une bague torique entre la paroi extérieure du carter et l'élément tournant. Une autre limitation des mouvements de ce type se produit quand la paroi extérieure de carter forme, dans la zone de l'ouverture de réception de l'élément tournant, un évidement recevant partiellement l'organe de manoeuvre, les dimensions de cet évidement étant supérieures à celles de l'organe de manoeuvre. Dans le cas d'une telle conception, lorsque des chocs sont exercés sur l'organe de manoeuvre, par exemple à cause d'une chute de l'outil, l'organe de manoeuvre peut être déplacé d'un degré limité sous l'effet de ces chocs à cause de la surface d'appui arrondie et/ou à cause des dimensions de l'évidement, et la bague torique alors prévue assure un amortissement approprié. De cette manière, on réduit d'une manière simple le risque de rupture de l'organe de manoeuvre. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:- la Fig. 1 représente en vue latérale, avec une petite partie en vue arrachée et en coupe, un élément rotatif pourvu d'une broche d'actionnement conformément à l'invention, tandis qu'une empreinte hélicoïdale qui est prévue sur la surface extérieure n'est pas représentée; la Fig. 2 est une vue en bout de l'élément tour- nant de la Fig. 1, faite à partir de la droite de cette Fig. 1 et montrant l'empreinte superficielle; la Pig. 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la Fig. 1 et montrant l'empreinte super- ficielle; la Fig. 4 est une vue en coupe faite suivant la ligne IV-IV de la Fig. 1 et montrant l'empreinte super- ficielle; la Fig. 5 est une vue en coupe faite suivant la ligne V-V de la Fig. 1 et montrant également l'empreinte superficielle; la Fig. 6 est une vue en coupe faite suivant la ligne VI-VI de la Fig. 1 et montrant également l'empreinte superficielle; la Fig. 7 est une vue en coupe partielle faite suivant la ligne VII-VII de la Fig. 6; la Fig. 8 est une vue en coupe de l'élément tour- nant de la Fig. 1, positionné dans un carter d'outil; et la Fig. 9 est une vue en coupe faite suivant la ligne IX-IX de la Fig. 8, à échelle agrandie et montrant un ressort d'arrêt en contact-avec l'élément tournant. En référence aux dessins, l'élément tournant 1 est formé d'une matière plastique, par exemple d'une matière thermoplastique, et il comporte un organe de manoeuvre 2,se présentant sous la forme d'un levier manoeuvrable manuellement,à son extrémité extérieure. Dans une zone adjacente à cet organe de manoeuvre 2 dans le corps de forme cylindrique de l'élément tournant 1, il est prévu une rainure annulaire 6 qui reçoit une bague torique 28 (cf. Fig. 8). A l'extrémité intérieure 3 de l'élément tournant A (c'est-à-dire l'extrémité de droite sur les Fig. 1 et 8), une broche d'actionnement métallique cylindrique 11 est insérée et fixée, par exemple par collage. L'axe longitudinal 12 de la broche d'actionnement 11 est orienté parallèlement à l'axe longitudinal 10 de l'élément tournant 1, mais il est espacé d'une certaine distance radiale de celui-ci, de façon que la zone exposée de la broche d'actionnement 11 dépassant de l'extrémité 3 de l'élément tournant 1 soit disposée excentriquement par rapport au corps prin- cipal de l'élément tournant 1. Une encoche 4 orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal 11l est ménagée dans l'élément tournant 1 entre la rainure annulaire 6 et l'extrémité 3. Le fond de l'encoche:4 est formé par des surfaces planes 4' et 4" mutuellement perpendicu- laires (cf. Fig. 6 et 9). La position de l'encoche 4 est sélectionnée de telle sorte qu'une partie de la périphérie de la broche d'actionnement 1l soit exposée dans la rainure 4. Dans une zone immédiatement adjacente à l'encoche 4, et entre cette encoche et l'extrémité 3, il est prévu une nervure annulaire s'étendant vers l'extérieur,et dont la surface extérieure 5 a un profil arrondi et forme une surface d'appui. Dans la surface cylindrique extérieure de l'élément 1, entre l'extrémité 3 et l'encoche 4, est formée une empreinte continue qui a été omise sur la Fig. 1 mais dont la forme et le profil sont mis en évidence sur les Fig. 2 à 7. Cette empreinte commence à l'extrémité 3 et elle est formée par une partie aplatie du corps principal de l'élément tournant 1 (cf. Fig. 2 et 3) et un évidement 8 placé au centre de la partie aplatie 7. L'empreinte suit un profil hélicoidal continu à partir de l'extrémité 3, et elle est tournée de 90 depuis la section III-III (Fig. 3) jusqu'à la section IV-IV (Fig. 4) le long de la périphérie du corps principal de l'élément tournant 1. En outre, sur cette partie du profil d'empreinte, la distance entre la partie aplatie 7 comportant l'évidement 8 et l'axe central 0 de l'élément tournant 1 augmente. Sur l'autre partie de l'empreinte en prise entre la section IV-IV (Fig. 4) et la section V-V, l'espacement de l'empreinte par rapport à l'axe central 10 augmente encore, de sorte que la partie aplatie 7 est éliminée et que seul l'évidement 8 subsiste. L'évidement 8 se termine à l'encoche 4 dans la zone de la génératrice de la broche cylindrique 11l qui est située radialement le plus à l'extérieur par rapport à l'axe central 10 (cf. Fig. 6). A cette extré- mité extérieure de l'empreinte, le fond de l'évidement 8 est orienté perpendiculairement à une droite passant par l'axe central 10 de l'élément tournant 1 et l'axe 12 de la broche d'actionnement 11. La transition entre le fond de l'évidement 8 et l'encoche 4 est formée par une zone de courbure convexe 9 (Fig. 7). Comme illustré sur la Fig. 8, l'élément tournant 1 est inséré dans le carter d'un outil motorisé pour remplir la fonction de commutation de l'outil entre deux condi- tions ou modes de fonctionnement. Un exemple de commuta- tion entre des conditions ou modes de fonctionnement est décrit, par exemple, dans le modèle d'utilité allemand 8 222 740. Le carter de l'outil portatif, conformément à la présente invention, comporte une paroi extérieure 25 et une paroi intérieure 26. Un ressort 16 du type en épingle à cheveux comporte deux spires concentriques insérées autour d'une tige de section circulaire 14 (cf. Fig. 9) qui est supportée dans le carter d'outil parallèlement au corps principal de l'élément 1 et entre les parois 25, 26. Une courte branche 17 du ressort 16 vient s'appuyer contre une butée stationnaire 15, également supportée dans le carter d'outil. L'autre branche 18 est plus longue et elle comporte dans une zone intermé- diaire une partie 19 qui est incurvée vers l'extérieur, c'est-a-dire en s'éloignant de la branche 17. Cette courte partie 19 comporte à ses extrémités des portions incurvées de transition 20 et 21 rejoignant des portions rectilignes de la branche 18 (cf. Fig. 9). Pour amener l'élément tournant 1 dans la posi- tion représentée sur la Fig. 8, la bague torique 28 est d'abord introduite dans la rainure 6 puis l'élément tournant est poussé au travers d'une ouverture ménagée dans la paroi extérieure 25 du carter. En même temps, le début de l'empreinte 7, 8,placé dans la zone de l'extrémité 3 est guidé en dessous de la branche inférieure 18 du ressort 16. Lorsque la partie 19 a été engagée dans l'empreinte 7, 8, on fait pivoter la branche 18 vers le haut par un mouvement d'inclinaison de l'élément tour- nant 1, jusqu'à ce que l'extrémité 3 de l'élément tournant 1 puisse être guidée au travers d'une ouverture ménagée dans la paroi intérieure 26 du carter. L'élément tournant est ensuite tourné en correspondance au profil de l'em- preinte 7, 8 de manière à être "vissé" plus profondément dans le carter sous l'effet de l'engagement de la partie de ressort 19 dans l'empreinte 7, 8. Ce mouvement d'in- sertion est poursuivi jusqu'à ce que la partie 19 de la branche 18 glisse par-dessus le bord extrême incurvé 9 de l'empreinte (Fig. 7) et pénètre dans l'encoche 4. Dans cette position, la surface d'appui arrondie 5 est engagée dans une surface d'appui arrondie correspondante qui est formée par la surface périphérique de l'ouverture ménagée dans la paroi 26 du carter, et ainsi la position correspondant a la Fig. 8 est atteinte. Dans la position d'assemblage de l'élément tour- nant 1 correspondant à la Fig. 8, on peut faire tourner manuellement l'élément tournant autour de son axe central en saisissant et en tournant l'organe de manoeuvre 2, ce qui fait déplacer la broche d'actionnement 11 entre des positions désirées de fonctionnement. En même temps, la partie incurvée 19 du ressort glisse sur la surface périphérique de la broche d'actionnement 11, et la rota- tion de l'élément 1 est limitée quand la surface 4' d'une part, et la surface 4" d'autre part, viennent buter contre des parties de la branche 18 du ressort 16. Les positions spécifiques de fonctionnement sont obte- nues par suite de l'action du ressort 16. En particulier, lorsque l'élément tournant 1 est amené par rotation dans une position telle que celle de la Fig. 9, une force élastique est exercée sur la broche d'actionnement 11 sous l'effet du profil en oblique de la partie incurvée 19, et l'élément tournant est entraîné en rotation plus loin dans le sens des aiguilles d'une montre, en consi- dérant la Fig. 9, sous l'action de cette force élastique jusqu'à ce que la branche 18 vienne s'appuyer par sa zone de transition incurvée 21 contre lasurface périphé- rique de la broche d'actionnement 11. Elle est ensuite retenue dans cette position sous l'effet de la force élastique et aucune rotation indépendante dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, en considérant la Fig. 9, vers l'autre position de travail ne peut s'effectuer. En correspondance, l'élément tournant 1 est maintenu élastiquement dans l'autre position limite quand la zone de transition 20 de la branche 18 vient s'appliquer contre la surface périphérique de la branche d'actionnement 11. Du fait que la surface d'appui 5 est arrondie et du fait que la présence de la bague torique 28 entre l'élément tournant 1 et l'ouverture ménagée dans la paroi extérieure 25 du carter, on peut faire pivoter l'élément tournant dans le sens longitudinal à un degré limité. Les chocs provoquant ce pivotement sont amortis par la bague torique 28, qui fonctionne également comme un joint d'étanchéité. Comme illustré sur la Fig. 8, l'organe de ma- noeuvre manuelle 2 est engagé partiellement.dans un l évidement 27 ménagé dans la paroi 25 du carter, cet évidement 27 ayant des dimensions légèrement plus grandes que l'organe de manoeuvre 2 transversalement à l'axe 10. Les parois latérales de l'évidement 27 servent par consé- quent à limiter les mouvements de pivotement transversal de l'élément tournant, et par conséquent le déplacement de l'organe de manoeuvre 2. Cela assure une protection efficace contre un endommagement de l'organe de manoeuvre 2 et l'élément tournant 1 sous l'effet de chocs suscepti- bles de se produire, par exemple lors d'une chute de l'outil. Pour enlever l'élément tournant de l'outil, on fait passer cet élément tournant 1 dans une position telle que la zone centrale de la partie incurvée 19 de la broche de ressort 18 soit placée dans la zone de la génératrice, située radialement complètement à l'extérieur, de la broche d'actionnement 11 par rapport à l'axe central de l'élément tournant 1. Ainsi, la branche 18 du ressort 16 est placée dans une position parallèle au fond de l'évidement 8 sur la Fig. 6. Dans cette position, l'élément tournant 1 est tiré légèrement hors du carter, avec pour résultat que la zone incurvée 19 du ressort glisse vers le haut et par-dessus le bord incurvé 9 (cf. Fig. 7) pour sortir de l'encoche 4 et pénétrer dans l'évidement 8. Lorsque cette position de la branche 18 est atteinte, l'élément tournant est 'dévisséI" hors du carter, avec glissement de la partie incurvée 19 le long du profil hélicoldal de l'empreinte 7, 8. Ce dévissage est poursuivi jusqu'à ce que la branche soit dégagée de l'élément tournant 1 à l'extrémité 3 de ce dernier. Ensuite, on peut enlever complètement l'élément tournant 1 du carter d'outil. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, qui peuvent faire l'objet de nombreuses variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation entre différentes conditions de fonctionnement un outil motorisé, en particulier un outil motorisé électrique portatif, ledit dispositif comprenant une broche d'actionnement montée excentriquement sur un élément rotatif s'étendant au travers d'une paroi du carter d'outil et portant à son extrémité extérieure un organe de manoeuvre, la broche d'actionnement pénétrant à l'intérieur du carter et entrant en contact avec au moins un élémentmobile de l'outil; un ressort d'arrêt pour bloquer ledit élément tournant dans au moins deux positions, ce ressort d'ar- rêt étant monté dans le carter d'outil, caractérisé en ce que ledit ressort d'arrêt (16) comprend une branche (18) s'engageant dans une encoche (4) dudit élément tournant (1), cette encoche (4) s'étendant perpendicu- lairement à l'axe longitudinal (10) dudit élément tournant (1) et sur les deux côtés de ladite broche d'actionnement (11), cette dernière faisant saillie au-dessus du fond de ladite encoche (4), ladite branche (18) comportant une partie incurvée (19) qui entre en contact avec la surface extérieure de ladite broche d'actionnement (11); une empreinte (7,8) ménagée dans la surface extérieure dudit élément tournant (1) et s'éten- dant entre une extrémité intérieure (3) de l'élement tour- nant (1) et la dite encoche (4); et ladite empreinte (7,8) se terminant à ladite encoche (4) en alignement avec la génératrice extérieure radiale de ladite broche d'ac- tionnement (11) par rapport audit élément tournant (1) cette empreinte (7, 8) étant placée au moins partiellement à l'extérieur de ladite génératrice. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite empreinte (7, 8) suit un profil hélicoldal. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une transition (9) entre ladite empreinte (7, 8) et ladite encoche (4) a une courbure convexe. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la distance entre le fond de l'empreinte (7, 8) et l'axe longitudinal (10) dudit élément tournant (1) est plus petite -à la- dite extrémité intérieure (3) dudit élément tournant (1) qu'à ladite encoche (4). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le fond de ladite encoche (4) comporte deux surfaces perpendiculaires (4', 4") placées sur les côtés opposés de ladite broche d'actionnement (11). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément tournant (1) est pourvu d'une nervure annulaire placée entre ladite encoche (4) et ladite extrémité intérieure, cette nervure annulaire comportant une face d'appui arrondie (5) qui entre en contact avec une face d'appui stationnaire dudit carter. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'une bague élastique (28) est placée entre une paroi extérieure (25) dudit carter et ledit élément tournant (1). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que ladite paroi ex- térieure (25) dudit carter est pourvue d'un évidement dans la zone de l'ouverture de réception dudit élément tournant (1), ledit évidement (27) étant adapté pour entourer partiellement ledit organe de manoeuvre (2). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que ledit élément tour- nant (1) est réalisé en matière plastique,et en ce que ladite broche d'actionnement (11) est réalisée en métal. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 9, caractérisé en ce que ledit ressort {16) comprend deux branches (17, 18) reliées par une partie enroulée, ladite partie enroulée étant montée sur une tige (14) dudit carter et une desdites branches (17) étant retenue par une butée (15) dans ledit carter.