Brevet FR2595171A1 — publié le 19870904

La présente invention concerne les outils électriques à main et se rapporte plus particuliè- rement aux perceuses électriques autonomes fonctionnant sur une batterie de piles rechargeables par un chargeur connecté au secteur. On connaît des machines de ce type qui sont à double sens de rotation et sont alors appelées perceuses-visseuses. De telles machines comportent généralement un corps formé de deux demi-coquilles en matière plastique dans lequel est logé un moteur électrique dont 1 arbre de sortie entraine une broche porte-mandrin de la machine par 3 intermédiaire d'un réducteur. Le. moteur électrique est alimenté par une batterie de piles telles que des élenients au cadmium, par l'intermédiaire de moyens de commutation destines à inverser le signe de la tension d alimentation du moteur pour modifier son sens de rotation en fonction du mode d'utilisation de la machine. Lorsque la machine présente plusieurs vitesses de rotation, les moyens de commutation assurent également la modification de la tension d'alimentation du moteur en fonction de la vitesse choisie. La machine comporte enfin un interrupteur de marche-arrêt constitué généralement par une gachette munie en outre de moyens de sécurité. Dans les machines connues, les moyens de commutation sont constituées par un ensemble de composants logés dans le corps de la machine en fonction de la place disponible et reliés entre eux par des fils de câblage. I1 en résulte un coût relativement important en raison de la main-d oeuvre nécessaire au câblage. Par ailleurs, le remplacement d'une partie défectueuse des moyens de commutation est relativement long à réaliser car il nécessite la déconnexion d un certain nombre de conducteurs électriques pour retirer et remettre ensuite en place les éléments à remplacer. L'invention vise à remédier aux inconvénients de machines électriques à main existantes en créant une machine dans laquelle la pose et le remplacement des moyens de commutation soient considérablement facilités et de ce fait, dont le montage et le démontage soient simplifiés. Elle a donc pour objet une machine électrique a main, notamment perceuse-visseuse comprenant un corps dans lequel sont montés un moteur électrique d'entrainement d'un outil, une batterie électrique rechargeable d'alimentation dudit moteur et des moyens de commutation reliant la batterie au moteur électrique ou à des bornes de charge de celle-ci. caractérisée en ce que lesdits moyens de commutation sont constitués par des commutateurs électriques à boutons poussoirs du type à bornes en forme de broches, directement montés par leurs broches sur un circuit imprimé connecté au moteur électrique par deux conducteurs, les poussoirs desdits commutateurs étant associés à un organe élastique d'actionnement sélectif, lui-meme actionné par un ensemble de gâchette. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 est une vue en élévation d'une perceuse-visseuse suivant l'invention; - la Fig.2 est une coupe partielle à plus grande échelle de la perceuse-visseuse de la Fiv.1; - la Fig.3 est un schéma électrique du circuit d'alimentation de la perceuse-visseuse suivant 1' invention; - la Fig, 4 représente un circuit imprimé faisant partie du circuit d'alimentation de la perceuse-visseuse suivant l'invention; - la Fig.5 est une vue en perspective du support des interrupteurs a bouton-poussoir entrant dans la construction du circuit d'alimentation de la perceuse-visseuse suivant l'invention;; - la Fig.6 est une vue partielle des moyens de sélection du mode de fonctionnement de la machine qui font partie de l'ensemble de gâchette de la perceuse-visseuse suivant l'invention; - la Fig.7 est une vue partielle de l'organe élastique d'actionnement des -boutons-poussoirs montrant l'action des moyens de sélection de mode de fonctionnement sur ledit organe élastique; et - la Fig.8 est une vue partielle en coupe de la machine suivant l'invention, montrant la machine prête à recevoir un connecteur de charge de sa batterie. La machine électrique représentée à la Fig,1 est une perceuse-visseuse comprenant un corps 1 formé de deux demi-coquilles assemblées par des vis 2, dans la poignée 3 duquel sont logés des éléments 4 d'une batterie rechargeable d'alimentation du moteur électrique 5 de la perceuse (Fig.2). Le moteur électrique 5 entraine une broche porte-mandrin 5a par 1' intermé- diaire d'un réducteur (non représenté). Les éléments 4 de la batterie d'alimentation rechargeable sont connectés au moteur électrique 5 par l'intermédiaire d'un ensemble de commutation 6 qui sera décrit plus en détail par la suite. Le circuit d'alimentation du moteur électri que 5 est représenté à la Fig.3. Il comporte deux groupes d'éléments 4a et 4b formés chacun de trois éléments 4 représentés à la Fig.1, montés en série, dont les bornes positives et négatives sont connectées par l'intermédiaire de deux commutateurs 7 couplés entre eux. La borne positive du groupe 4a est connectée par l'intermédiaire d'un commutateur 8 à la borne positive du moteur électrique 5 tandis que la borne négative du groupe 4b est connectée par l intermediai- re d'un commutateur 9 a la borne négative du moteur électrique 5. Le commutateur 8 comporte un contact fixe 10 connecté à la borne négative du groupe 4g tandis que le commutateur 9 comporte un contact fixe 11 connecté à la borne positive du groupe 4a. Les commutateurs 8 et 9 sont des commutateurs de marche et d'inversion du sens de rotation du moteur électrique 5 par inversion du signe de sa tension d'alimentation. Les commutateurs 7 sont destinés à connecter les deux groupes 4a et 4b soit en série, soit en parallèle, de manière à fournir au moteur deux tensions d'alimentation correspondant respectivement à deux vitesses de rotation différentes. Enfin, la borne positive du groupe d'éléments 4ê et la borne négative du groupe 4b peuvent être connectées à un chargeur de batterie C. Comme représenté à la Fig.2, les commutateurs 7 de mise en série ou en parallèle des groupes 4a, 4g et les commutateurs 8 et 9 d'inversion du sens de rotation du moteur électrique 5, sont constitués par des commutateurs à bouton-poussoir ou microrupteurs disposés sur un support commun 12 représenté en perspective à la Fig.5. Le support 12 est réalisé en forme de croix et comporte deux branches longitudina les 13,14 séparées par une traverse 15. Chacune des branches longitudinales 13, 14 comporte des ergots latéraux 16 s'étendant parallèlement à la traverse 15 et destinés a assurer le positionnement et 1' immobili- sation des microrupteurs 7, 8 et 9 par engagement dans des trous de positionnement complémentaires 17 prévus dans les microrupteurs.La traverse 15 permet la fixation du support 1 2 dans des rainures 18 ménagées dans les deux demi-coquilles du corps 1. A l'extrémité de l'une de ses branches longitudinales 16,le support 12 comporte un boitier 19 de réception d'une prise pour une fiche coaxiale de connexion au chargeur C (fi.3!. Ce boitier est destiné en outre a supporter les efforts d'insertion dans la prise 22 et d'extraction hors de celle-ci de la fiche coaxiale de connexion. En se reportant à nouveau à la Fig.2. on voit que les microrupteurs tels que 7 et 8, sont pourvus de bornes 20 en forme de broches par lesquelles ils sont fixés directement par soudage à une plaquette 21 de circuit imprimé. Cette plaquette est représentée en détail à la Fig.4 sur laquelle on aperçoit egalement l'implantation des commutateurs 7 et 8,9. Le circuit imprimé de la Fig.4 porte également une prise 22 de connexion de la fiche coaxiale destinée à être engagée dans le boitier 19 du support 12 et à relier la batterie d'alimentation de la machine au chargeur C (Fig.3). Le support 12 qui est réalisé en matière isolante comporte une tige 24 s'étendant latéralement par rapport a la traverse 15 et sur laquelle est monté un organe élastique 25 d'actionnement des boutonspoussoirs des microrupteurs 7, 8 et 9. L organe élastique d'actionnement 25 est constitué par un ressort à lame fixé dans sa partie centrale a la tige 24 du corps 12 et prenant appui par ses deux extrémités, respectivement sur les boutonspoussoirs des commutateurs 7 et des commutateurs 8 et 9. Afin de limiter la course d'appui des extrémités de l'organe d'actionnement 24 sur les poussoirs, le corps 12 comporte aux extrémités de ses deux branches 13 et 14 des butées 13a. 14a contre lesquelles les extrémités de la lame 25 prennent appui en posi-- tion de repos. Son extrémité destinée à coopérer avec les commutateurs 7 de mise en série ou en parallèle des batteries 4 et 4b est constituée par une lame unique 26 qui prend appui à la fois sur les poussoirs des deux microrupteurs 7. La lame 26 comporte une extrémité 27 repliée L destinée à coopérer avec un poussoir 28 qui fait partie d'un bouton 29 de sélection de la vitesse de rotation de la machine, monté à coulissement dans le corps 1 de celle-ci. Le bouton 29 traverse le corps 1 par une lumière 30 ménagée dans la paroi supérieure dudit corps et comporte un prolongement 31 de liaison avec le poussoir 28.Dans le prolongement 31 est ménagé un orifice 32 destiné à être aligné avec un trou 33 ménagé dans le corps 1 pour permettre la mise en place d'une fiche coaxiale 34 (Fig.8) destinée à être engagée dans la prise 22 logée dans le boitier 19 et à assurer la connexion d'un chargeur à la batterie d'alimentation de la machine, La course du bouton 29 est telle que l'orifice 32 de son prolongement 31 se trouve en regard du trou 33 du corps 1 lorsque le bouton 29 est dans la position correspondant à la mise en série des groupes d'éléments 4a et 4b par les commutateurs 7 et que le passage pour la fiche 34 de connexion au chargeur soit obstrué lorsque le bouton 29 est dans sa position correspondant à la mise en parallèle des groupes 4a et 4b. La partie de l'organe d'actionnement élastique 25 destinée a coopérer avec les microrupteurs 8 et 9 comporte deux branches 36, 37 en contact respectivement avec les boutons-poussoirs des microrupteurs 8 et 9. La position représentée à la Fig.2 correspond à la position des microrupteurs 8 et 9 montrés à la Fig.3 dans laquelle l'alimentation du moteur électrique 5 est coupée, le moteur étant en outre mis en court-circuit par le traJet constitué par le microrupteur 8, et le microrupteur 9. Sur la Fig.2, on voit en outre que la perceuse suivant l'invention est pourvue d'un ensemble de gachette 40 qui comporte un corps 1 déplaçable dans un guide 42 venu de matière avec le corps 1 de la machine à l'encontre d'un ressort de rappel 43. Dans le bloc 41. est monté déplaçable angulairement un organe de sélection 44 formant touche pourvu d'une manivelle 45 dont l'extrémité libre se termine par un plot 46 destiné à venir en contact avec l'une ou l'autre des branches 36, 37 de l'organe élastique d'actionnement 25 selon la position choisie par déplacement angulaire de la touche 44 par rapport au bloc 41. A la Fig.6, on voit que la touche 44 et par conséquent le plot 46 solidaire de celle-ci par l'intermédiaire de la manivelle 45, peuvent occuper trois positions. Une position intermédiaire correspondant au blocage de la machine, dans laquelle 1 actionnement de l'ensemble de gâchette est sans effet sur les branches 36, 37, car le plot 46 passe alors dans une échancrure 47 ménagée entre les extrémités des branches 36 et 37 et ne provoque l'actionnement d'aucun des micro-rupteurs 8 et 9. Une position de marche avec rotation du moteur 5 dans un sens, obtenue par déplacement de la touche 44 vers la droite de la Fig.6 et dans laquelle le plot 46 actionne la branche 36 de l'organe élastique d actionnement 25 sous l'action de l'enfoncement de la touche 44 pour provoquer la libération du bouton-poussoir du microrupteur 8 et par conséquent l'alimentation du moteur 5 de façon qu'il tourne dans un premier sens de rotation. Une position d'inversion du sens de rotation obtenue par déplacement angulaire de la touche 44 vers la gauche de la Fig.6 dans laquelle le plot 46 actionne la branche 37 de 1 organe élastique d'actionnement pour provoquer la libération du poussoir du micro-rupteur 9 et par consequent l'alimentation du moteur 5 de manière qu'il tourne en sens inverse. Le circuit imprimé 21 représenté à la Fig.4 est connecté à quatre conducteurs 50 de liaison avec les groupes d'éléments 4a et 4b, leur mise en série ou en parallèle étant assurée par les microrupteurs 7 sous l'action du bouton 29 dont le poussoir 28 agit sur la lame 27 de l'organe élastique d'actionnement pour manoeuvrer simultanément les poussoirs des microrupteurs 7. Sur la Fig.8, on a représenté le bouton 29 dans la position de mise en série des groupes 4a et 4b, dans laquelle la lame 26 de l'organe élastique d'actionnement 25 est écartée des poussoires des microrupteurs 7 par le poussoir 28, l'orifice 32 du prolongement 31 étant en regard du trou 33 du corps 1 pour permettre l'engagement de la fiche coaxiale 34 connectée au chargeur de batterie dans la prise 22 de liaison avec celle-ci. Par ailleurs,le circuit imprimé 21 est connecté comme représenté à la Fig.2 au moteur électrique 5 par deux conducteurs 51 seulement. L'agencement qui vient d'être décrit permet d'assurer l'assemblage des moyens de commutation a l'extérieur de la machine en montant les microrupteurs 7 à 9 sur le support 12 muni de son organe élastique d'actionnement et de souder le circuit imprimé 21 sur les bornes en forme de broche 20 des microrupteurs. Ensuite, après avoir soudé au circuit imprimé les conducteurs 50 de liaison avec la batterie et les conducteurs 51 de liaison avec le moteur, l ensem- ble peut etre mis en place dans le corps 1 de la machine par engagement de la traverse 15 du support 12 dans les encoches 18 du corps 1. La machine électrique qui vient d'être décrite présente en outre l'avantage de ne permettre le rechargement de la batterie d'alimentation que lorsque tous ces éléments sont en série. REVENDICATIONS 1. Machine électrique à main, notamment perceuse-visseuse comprenant un corps (1) dans lequel sont montés un moteur électrique (5) d entrainement d'un outil, une batterie électrique rechargeable (4a. 4b) d'alimentation dudit moteur et des moyens de commutation (6) reliant la batterie au moteur électrique (5) ou a des bornes de charge de celle-ci, caractérisée en ce que lesdits moyens de commutation sont constitués par des commutateurs électriques à boutons poussoirs (7,8,9) du type a bornes en forme de broches. directement montés par leurs broches sur un circuit imprimé (21) connecté au moteur électrique par deux conducteurs (51), les poussoirs desd.its commutateurs (7.8,9) étant associés à un organe élastique (26) d'actionnement sélectif, lui-meme actionné par un ensemble de gâchette (40). 2. Machine électrique a main suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits commutateurs électriques à boutons-poussoirs (7,8,9) sont montés sur un support commun (12) en matière isolante sur lequel est également fixé ledit organe élastique (25) d'actionnement sélectif, ledit support (12) comprenant des moyens (15) de montage du support directement dans des rainures (18) ménagées dans ledit corps. 3. Machine électrique à main, suivant les revendications 1 et 2, dont la batterie est constituée d'au moins deux groupes (4a,4b) d'éléments rechargeables (4) et dont les moyens de commutation comprennent des commutateurs (7) de mise en série ou en parallèle desdits groupes d'éléments (4a.4b) et des commutateurs (8,9j de sélection du sens de rotation du moteur électrique (5), caractérisée en ce que lesdits commutateurs (7) de mise en série ou en parallèle et lesdits commutateurs (8,9) de sélection du sens de rotation sont respectivement montés sur deux branches (13, 14) du support (12) pourvues d'ergots (16) de positionnement desdits commutateurs et situées de part et d'autre des moyens (15) de montage du support (12) dans le corps (1) de la machine et en ce que ledit organe d'actionnement élastique (25) comporte une branche (26) d'actionnement desdits commutateurs (7) de mise en série ou en parallèle desdits groupes d'éléments (4a, 4b) et deux branches (36,37) d'actionnement sélectif desdits commutateurs (8,9) de sélection du sens de rotation du moteur électrique (5) de la machine. 4. Machine électrique suivant la revendication 3, caractérisée en ce que chacune ds branches (13,14) de montage desdits commutateurs est pourvue de butées (13a,14a) correspondantes de limitation de la course d'appui des branches (26,36,37) de l'organe d'actionnement élastique (25) sur les poussoirs des commutateurs (7,8,9) correspondants. 5. Machine électrique suivant la revendication 3, comprenant un bouton (29) de sélection de la vitesse de rotation dudit moteur (5), caractérisée en ce que ledit bouton de sélection (29) est monté à coulissement dans le corps (1) de la machine et comporte un poussoir (28) qui coopère avec une extrémité pliée (27) de ladite branche (26) d'actionnement des commutateurs (7) de mise en série ou en parallèle desdits groupes d'éléments (4a,4b). 6. Machine électrique suivant la revendication 5, caractérisée en ce que ledit bouton (29) de sélection de la vitesse de rotation dudit moteur comporte un prolongement (31) portant ledit poussoir (28) et dans lequel est ménagé un orifice (32) destiné à venir en regard d'un trou (33) ménagé dans le corps (1) de la machine lorsque le bouton de sélection (29) occupe une position correspondant a la mise en série desdits groupes d'éléments (4a.4b). en vue de permettre la mise en place d'une fiche (34) de connexion a un chargeur de batterie (C. dans une prise (19.22) portée par le support (12). exclusivement dans la position du bouton de sélection correspondant a la mise en série des groupes d'éléments. 7. Machine électrique suivant l'une des revendications 3 a 6, caractérisée en ce que l'ensemble de gâchette (40) comporte un bloc (41), monté à coulissement dans un guide (42) du corps (1) de la machine a l'encontre d'un organe élastique (43) et une touche de sélection (44) pourvue d'une manivelle (45) montée déplaçable angulairement dans ledit bloc (41), la manivelle (45) comportant a son extrémité libre un plot (46) destiné à coopérer avec l'une ou l'autre desdites branches (36,37) d'actionnement sélectif desdits commutateurs (8,9) de sélection du sens de rotation du moteur électrique (5) en fonction de la position angulaire de la touche de sélection (44) dans ledit bloc (41). 8. Machine électrique suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ladite touche de sélection (44) a deux positions extremes correspondant respectivement a l'un ou l'autre des sens de rotation du moteur électrique, dans lesquelles son plot (46) coopère respectivement avec l'une ou l'autre des branches correspondantes (36,37) d'actionnement des commutateurs (8,9) de sélection du sens de rotation du moteur électrique (5) lors de l'enfoncement de la touche (44) et une position intermédiaire de blocage de la machine dans laquelle ledit plot (46) est en regard d'une échancrure (47) ménagée entre lesdites branches (36, 37),l'enfoncement de la touche (44) étant alors sans effet sur lesdites branches (36,37).