Brevet FR2625931A1 — publié le 19890721

L'invention se rapporte aux machines électriques à main, en particulier aux perceuses à percussion fonctionnant sur une batterie de piles rechargeables par un chargeur tonnecté au secteur. On connait des machines de ce type qui comportent généralement un corps formé de deux demicoquilles en matiére plastique dans lequel est logé un moteur électrique dont l'arbre de sortie entraine une broche porte-mandrin par l'intermédiaire d'un réducteur ainsi qu'un mécanisme de percussion. Pour assurer les deux fonctions de perçage et de percussion, le moteur électrique est relié à la broche et au mécanisme de percussion à l'aide de transmissions relativement complexes comportant un renvoi d'angle. un roulement oscillant, etc ... . Ces transmissions sont encore plus complexes dans le cas où la machine est adaptée de façon qu il soit possible de choisir ou le perçage ou la percussion ou bien les 'deux fonctions en même temps. Un effet secondaire de ces agencements 'est que le moteur est surdimensionné iorsqu'on l'utilise pour une seule fonction de la machine et cela entraine en outre des problèmes de réglage. Cela aboutit à des machines extrêmement complexes et donc très chères à fabriquer. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une machine électrique pour perçage et percussion dans laquelle les transmissions sont simples et ne comportent pas de renvoi d'angle et dans laquelle la puissance des moyens d'entrainement est exactement adaptée aux fonctions de perçage et de percussion, même lorsque ceux-ci sont effectués sépa rément. L'invention a pour objet une machine électrique à main comprenant un corps dans lequel est mon té un. mécanisme à percussion comportant une masse mobile destinée à engendrer des chocs par un mouvement de va-et-vient et à transmet-tre ceux-ci à un outil reçu dans une broche montée à rotation dans le corps et déplaçable axialement dans celui-ci entre une position avancée et une position. reculée, des moyens d'en- traînement de la broche et du mécanisme à percussion reliés à une source d'énergie, et des moyens de commutation pour commander le fonctionnement des moyens d'entrainement, caractérisée en ce que les moyens d'entrainement comportent un premier et un second ensembles d'entrainement indépendants, le premier ensemble étant destiné à l'entrainement en rotation de la broche et le second à l'entrainement du mécanisme à percussion, et en ce que les moyens de commutation comportent un premier et un second organes de commutation associés respectivement auxdits premier et second ensembles d'entraînement et permettant soit le fonctionnement du premier et second ensembles d'entrainement simultanément; soit le fonctionnement d'un des ensembles séparément selon que l'on utilise la machine en perceuse à percussion, en perceuse simple ou en marteau. Selon d'autres caractéristiques de I' inven- tion - Les premier et second ensembles d'entrainement indépendants comprennent respectivement un premier et un second moteurs électriques. - Le premier organe de commutation est un interrupteur disposé à proximité de la broche et la machine électrique comporte en outre une butée fixe de détermination de la position reculée de la broche et un organe d'actionnement de l'interrupteur solidaire de ladite broche et destiné à provoquer la fermeture dudit. interrupteur lorsque la broche est dans ladite position reculée. - La machine électrique comporte en outre des moyens escamotables de limitation de la course de la broche vers l'arrière par rapport à sa course définie par ladite butée fixe pour empêcher l actionne- ment dudit interrupteur par l'organe d'actionnement porté par ladite broche afin de permettre le fonctionnement séparé du premier ensemble d'entrainement lorsque la machine est utilisée en perceuse simple. L'invention sera exposée ci-après plus en détails en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la Figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d une machine électrique suivant l'invention ; - la Figure 2 est un schéma électrique montrant un circuit d'alimentation de la machine de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle de moyens escamotables de limitation de course. Les éléments principaux de la machine électrique à main sont illustrés schématiquement sur la figure 1. La machine comporte un corps 10 constitué par deux demi-coquilles non représentées, Une broche porte-outil 12 est montée dans le corps de façon à faire saillie hors de celui-ci par une ouverture avant 14 ; elle porte un mandrin 16 de fixation d'un outil 18 qui est introduit dans un alésage central 20 s'étendant sur une partie de la longueur de la broche. La broche 12 est montée rotative dans le corps par l'intermédiaire d'un palier 22 et de manière à pouvoir coulisser dans celui-ci. Le palier 22 est monté dans un support 24. L'extrémité arrière de la broche 12 est portée par un coussinet 26 monté coulissant dans un berceau annulaire 27 d'une structure de support tr#ns- versale 28 du corps 10.Le coussinet 26 est, à son extrémité dirigée vers le mandrin 16, muni d'une collerette 29 qui peut venir en butée contre la face radiale du berceau annulaire 27 qui forme une butée fixe. La broche comporte un épaulement 25 destiné à venir en butée contre le palier 22 afin de délimiter course vers avant. La broche est ainsi axialement açable entre une position avancée et une position reculée. La machine comporte en outre un premier et un second ensembles d'entraînement séparés. Le premier ensemble d'entraînement est destiné à entrainer en rotation la broche 12. Il comprend une couronne dentée 30 solidaire de la broche, un pignon 32 engrenant avec la couronne dentée et monté sur l'arbre de sortie d'un réducteur 34, et un premier moteur électrique M1 relié au réducteur 34 à l'aide d'un engrenage 38. Le premier moteur électrique M1 est, à l ai- dr #.' fils électriques non représentés, connecté à une s. e d'énergie constituée par une batterie électrique rechargeable 40 placée dans un évidement 42 ménagé dans la partie arrière 43 formant poignée de la machine. L'évidement est fermé par un cache non représenté. La machine comporte également un mécanisme à percussion 44 comprenant une masse 46 montée mobile en translation dans un piston creux formant organe pneumatique 48. Son extrémité dirigée vers l'outil est ouverte afin de permettre le mouvement de va-et-vient de la masse 46. Le piston creux 48 est monté déplaçable dans un deuxième alésage central 50 de la broche 12 s étendant à partir de l'alésage avant 20 destiné à recevoir l'outil. le deuxième alésage 50 ayant un plus grand diamètre que l'alésage 20. La masse mobile 46 constitue avec les parois du piston creux 48 une chambre de compression 52. La chambre de compression 52 est mise en communication avec l'atmosphère par un orifice 54 disposé de façon qu'il soit masqué par la paroi de la broche 12 lors du déplacement en avant de l'organe pneumatique 48 afin de créer un coussin d'air dans la chambre. Ce coussin d'air est destiné à solliciter la masse mobile 46 vers l'outil 18 pour engendrer un choc. Le mécanisme à percussion est entrainé dans un mouvement de va-et-vient par le second ensemble d'entrainement comportant une bielle 56, une roue dentee à excentrique 58 et un second moteur M2, La bielle 56 est articulée d'un côté sur l'extrémité fermée du piston creux 48 et de l'autre sur l excentrique de la roue dentée 58 qui est en prise avec un pignon 62 monté sur l'arbre de sortie du second moteur M2. Le mécanisme de percussion selon l'exemple illustré constitue ainsi un mécanisme pneumatique, mais il pourrait aussi être d'un type à percussion directe à l'aide d'une masse reliée directement à la bielle et comportant un percuteur monté coulissant dans la masse, dont le retour serait amorti par un organe élastique. La figure 2 montre schématiquement comment le second moteur M2 est connecté à la batterie 40 en parallèle avec le premier moteur M1. Le circuit d'alimentation comporte un interrupteur principal 64. avantageusement sous forme d'une gachette disposée dans une lumière 66 ménagée dans la partie arrière 43 formant poignée de la machine (figure 1). Le fonctionnement de chacun des premier et second moteurs M1, M2 est commandé par des commutateurs 6B, 70 respectivement connectés en série avec le moteur correspondant. Le commutateur 68 qui commande le moteur M1 et par conséquent la rotation de la broche 12 est pourvu d'un bouton de commande 69 disposé sur le corps afin de pouvoir être manoeuvré directement par l uti- lisateur. Le commutateur 70 qui commande le moteur M2 et par conséquent le mouvement de va-et-vient du mécanisme à percussion est disposé à l'intérieur du corps 10 à proximité de la broche 12. Le commutateur 70 est de préférence un interrupteur à lame actionné par un organe d'actionnement, (ici constitué par la couronne dentée 30), lors du déplacement axial de la broche 12. Un contact à lame 72 de l'interrupteur 70 est disposé de façon qu'il soit toujours en appui contre la couronne dentée 30. La couronne dentée 30 peut etre déplacée axialement avec la broche 12 vers l'arrière afin de provoquer la fermeture de l'interrupteur 70 lorsque la broche se trouve dans sa position reculée. La broche 12 est sollicitée vers sa position reculée et la couronne dentée 30 vers sa position d'actionnement du contact à lame 72 lorsque l'outil 18 vient en appui contre un objet.La broche 12 est constamment sollicitée vers sa position avancée et la couronne dentée 30 vers sa position d'ouverture du contact à lame 72, à l'aide d'un ressort de rappel hélicoidal 74 enfilé sur la broche et prenant appui d'un coté sur le palier 22 solidaire du corps et de l'autre sur une butée annulaire 76 solidaire de la broche 12. La machine électrique comporte en outre des moyens escamotables 78 de limitation de la course de la broche 12 vers l'arrière par rapport à sa course définie par la butée fixe constituée par la face radiale du berceau annulaire 27 de la structure de support transversale 28. Les moyens escamotables 78 sont destinés à limiter la course de la broche 12 de façon à empécher l'actionnement de l'interrupteur 70 par la couronne dentée 30, afin de permettre le fonctionnement séparé du premier ensemble d entrainement Ml, 30, 34 lorsque la machine est utilisée en perceuse simple. Les moyens escamotables 78 de limitation de la course en arrière de la broche 12 comportent un élément cylindrique 80 monté rotatif perpendiculairement à la broche 12 à proximité de l'extrémité interne de celle-ci. L'élément cylindrique 80 est disposé dans un alésage 82 avantageusement ménagé dans la structure de support transversal 28. Il est pourvu d'un téton axial 84 disposé sur sa périphérie de façon à pouvoir etre déplacé angulairement, lors de la rotation de l'élément cylindrique 80. entre une position dans laquelle la course en arrière de la broche 12 est définie par la structure de support 28 formant butée fixe et une position dans laquelle la course en arrière de la broche 12 est limitée par le téton 84.Le déplacement du téton 84 dans le sens longitudinal de déplacement de la broche correspond à peu près à la course de celle-ci. Les moyens escamotables 78 comportent en outre un bouton 86 formant organe de commande de l'é- lément cylindrique et solidaire de celui-ci. Le commutateur peut dans une variante non représentée entre du même type que le commutateur 68, c' est-à-dire etre également pourvu d'un bouton de commande qui est manoeuvré à la main directement par l'utilisateur. Dans ce cas, on n'a plus besoin de moyens escamotables de limitation de la course en arrière de la broche. La course de la broche peut aussi être réduite. Chaque moteur M1, M2 est en outre commandé à l aide d un variateur séparé Vu , V2 connecté en série au moteur correspondant. Les variateurs V1, V2 sont destinés à régler l'une indépendamment' de l'autre la vitesse de rotation de la broche 12 et la vitesse de percussion du mécanisme de percussion 44. La machine électrique suivant l'invention permet ainsi trois modes de fonctionnement. On fait d'abord une présélection à l'aide des boutons de commande 69 et 86 qui commandent la rotation de la broche 12 et le mouvement de percussion, respectivement. Cela veut dire qu'ils permettent soit le fonctionnement du premier et second moteur M1, M2 simultanément, soit le fonctionnement d'un des moteurs séparément selon qu'on utilise la machine en perceuse à percussion, en perceuse simple ou en marteau. Ensuite, on actionne l'interrupteur principal 64. La broche 12 se met immédiatement à tourner si l'on a présélectionné le perçage à percussion ou le perçage simple. Dans le premier cas, ou si l'on a présélectionné le fonctionnement en marteau, le mécanisme de percussion est mis en route grace à l'interrupteur 70 lorsque l'outil 18 vient en appui contre l'objet à percer. La percussion est immédiatement arrêtée lorsque l'outil est éloigné de l'objet. La machine électrique suivant l'invention est facile à manoeuvrer, comporte des transmissions simples, fiables et faciles à régler et est nettement moins chère à fabriquer que les machines connues à un seul moteur. REVENDICATIONS 1.- Machine électrique à main comprenant un corps (10) dans lequel monté un mécanisme à per- cussion (44) comportant une masse mobile (46) destinée à engendrer des chocs par un mouvement de va-et-vient et à transmettre ceux-ci à un outil (18) reçu dans une broche (12) montée à rotation dans le corps (10) et déplaçable axialement dans celui-ci entre une position avancée et une position reculée, des moyens d'entrainement (M1, 30, 32, 34, M2, 56, 58) de la broche (12) et du mécanisme à percussion (44) reliés à une source d'énergie (40), et des moyens de commutation (64, 68, 70) pour commander le fonctionnement des moyens d'en- traînement, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement comportent un premier et un second ensembles (Ml, 30, 32, 34 ;M2, 56, 58) d'entraînement indépendants, le premier ensemble (M1, 30, 32, 34) étant destiné à l'entraînement en rotation de la broche (12) et le second (M2, 56, 58l à l'entraînement du mécanisme à percussion (44), et en ce que les moyens de commutation comportent un premier et un second organes de commutation (68, 70) associés respectivement auxdits premier et second ensembles d'entraînement (M1, 30, 32, 34 ; M2, 56, 58) et permettant soit le fonctionnement du premier et second ensembles d'entrainement simultanément, soit le fonctionnement d'un des ensembles séparément selon que l'on utilise la machine en perceuse à percussion, en perceuse simple ou en marteau. 2.- Machine électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les premier et second ensembles d'entraînement indépendants (Ml, 30, 32, 34; M2, 56, 58) comprennent respectivement un premier et un second moteurs électriques (M1 ; M2). 3.- Machine électrique suivant la revendica tion 1, dans laquelle la broche (12) est pourvue d'une couronne dentée (30) en prise. avec un pignon (32) monté sur l'arbre de sortie d'un réducteur (34), caractérisée en ce que le réducteur (34) est entraîné par le premier moteur (M1). 4.- Machine électrique suivant la revendication 2 ou 3, dans laquelle le mécanisme à percussion (44) est relié à une roue dentée à excentrique (58) par l'intermédiaire d'une bielle (56), caractérisée en ce que la roue dentée à excentrique (58) est entraînée par le second moteur (M2). 5.- Machine électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier (68) et le second organes de commutation sont constitués par des commutateurs de présélection à commande manuelle. 6.- Machine électrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit premier organe de commutation (70) est un interrupteur disposé à proximité de la broche (12), et en ce qu'elle comporte en outre une butée fixe (28) de détermination de la position reculée de la broche et un organe (30) d'actionnement de l'interrupteur (70) solidaire de ladite broche et destiné à provoquer la fermeture dudit interrupteur lorsque la broche est dans ladite position reculée. 7.- Machine électrique suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe d'actionnement (30) de l'interrupteur (70) est constitué par une couronne dentée. 8.- Machine électrique suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens escamotables (78) de limitation de la course de la broche vers l'arrière par rapport à sa course définie par ladite butée fixe (28) pour empé- cher l'actionnement dudit interrupteur (70) par l or- gane d'actionnement (30) porté par ladite broche (12) afin de permettre le fonctionnement séparé du pre#mier ensemble d'entraînement (M1, 30, 34) lorsque la machine est utilisée en perceuse simple. 9.- Machine électrique suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens escamotables (78) de limitation de la course en arrière de la broche (12) comportent un élément cylindrique (80) monté rotatif dans le corps (10) perpendiculairement à la broche (12) et pourvu d'un téton axial (84) disposé sur sa périphérie de façon å pouvoir être déplacé angulairement, lors de la rotation de l'élément cylindrique (80), entre une position dans laquelle la course en arrière de la broche (12) est définie par la butee fixe (28) et une position dans laquelle la course en arrière de la broche (12) est limitée par le téton (84), et un organe de commande (86) de l'élément cylindrique (80) solidaire de celui-ci. 10.- Machine électrique suivant l une quelconque des revendicatons 2 à 9, caractérisée en ce qu'à chacun des premier et second moteurs (M1, M2) est associé un variateur (V1, V2) séparé pour régler la vitesse du moteur correspondant.