Brevet FR2660229A1 — publié le 19911004

Outil à usages multiples La présente invention porte d'une façon générale sur le domaine technologique des outils destinés à différents usages Elle concerne plus particulièrement un dispositif formant outil perfectionné dans lequel plusieurs éléments d'outil interchangeables peuvent être utilisés sélectivement avec un outil unique, à différentes fins. Les outils tenus à la main pour effectuer des tâches diverses et variées sont bien connus dans l'art antérieur Par exemple, pour visser des vis, il faut habituellement un tournevis présentant une configuration à arête droite ou une configuration à empreinte cruciforme. La taille de ces outils variera nécessairement en fonction de la taille des vis à configuration correspondante Un ouvrier doit donc avoir à sa disposition de nombreux outils différents afin de s'adapter aux différentes vis qui sont nécessaires, d'une façon caractéristique, pour réaliser un projet de travail donné En plus des tournevis, d'autres instruments à main tels que des burins, des poinçons, des racleurs, etc, sont également nécessaires pour exécuter des travaux conventionnels et connexes. Des outils à usages multiples ont été développés pour supprimer la nécessité de faire à l'avance un inventaire de nombreux outils différents nécessaires pour un travail prévu On sait, par exemple, comment former un tournevis muni d'un manche creux destiné à stocker plusieurs éléments différents de tournevis qui peuvent être utilisés de façon interchangeable avec le manche Un outil de ce type nécessite une sélection manuelle de l'élément à partir de son comipartiment de stockage et le montage dudit élément, en position opérationnelle, sur le manche. Un autre type d'outil à usages multiples connu est décrit par le brevet américain 4 572 038 délivré au nom de Graham, dans lequel cet outil utilise une construction en forme de cylindre, pourvue de plusieurs chambres contenant différents éléments d'outil, le cylindre étant rotatif, de sorte que chaque cylindre puisse être sélectivement amené par indexage dans l'alignement d'une partie de corps cylindrique destinée à recevoir l'élément choisi, grâce à l'action d'une tige à mouvement alternatif. Les outils à usages multiples classiques demandent généralement une part considérable d'opérations manuelles, ou bien ils sont susceptibles de se casser pendant l'utilisation, en raison de l'application de couples importants. La présente invention a pour but de proposer un outil à usages multiples perfectionné apte à exécuter des fonctions différentes. Elle a également pour but de proposer un outil à usages multiples perfectionné simple d'utilisation et fiable pendant le fonctionnement. Un autre but de l'invention est d'offrir un outil à usages multiples perfectionné dans lequel différents éléments d'outils peuvent être rapidement et sélectivement mis en prise avec l'outil pour exécuter différentes fonctions requises. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif perfectionné de tournevis à usages multiples qui est apte à s'adapter de façon efficace à différents éléments de tournevis de configuration à arête droite ou à empreinte cruciforme, et de tailles différentes. Ces buts, ainsi que d'autres buts de l'invention, sont atteints grâce à un outil à usages multiples qui est particulièrement utile comme dispositif à tournevis et qui comprend carme éléments essentiels un corps cylindrique avant, un barillet, un ensemble en forme de plaque hexagonale, un corps cylindrique arrière, une poignée, une tige d'actionnement et plusieurs éléments d'outil différents Le barillet comprend plusieurs chambres de forme hexagonale à l'intérieur desquelles un nombre correspondant d'éléments d'outil est fixé à l'aide de ressorts à lames Une plaque d'encliquetage actionnée par un déclencheur vient en prise avec l'ensemble en forme de plaque hexagonale pour indexer le barillet et aligner l'élément souhaité avec un alésage ménagé dans le corps cylindrique avant La tige d'actionnement est poussée vers l'avant pour venir en prise avec l'élément souhaité et charger celui-ci dans une position fonctionnelle, à l'extrémité avant du corps cylindrique avant, là o l'outil peut être utilisé pour exécuter la fonction voulue à laquelle l'élément choisi est destiné L'outil peut être utilisé pour appliquer à l'élément un couple ou une force d'impact lorsque l'extrémité arrière de la tige d'actionnement est frappée L'élément est en prise à l'intérieur de l'extrémité de la tige d'actionnement, de sorte qu'il peut être enlevé du corps cylindrique avant grâce à une rétraction de la tige jusqu'à un point o une patte, s'étendant vers l'intérieur, d'une plaque de restriction portée par l'ensemble en forme de plaque hexagonale sert à libérer l'élément de la tige, permettant ainsi au barillet de tourner librement en vue d'un indexage supplémentaire par le déclencheur. D'autres buts, avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés qui désignent les mêmes pièces par les mêmes références, et dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un outil à usages multiples, selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une vue en élévation frontale réalisée en coupe et montrant l'outil en position d'utilisation avec un élément d'outil choisi en prise avec l'extrémité avant du corps cylindrique avant; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du barillet utilisé dans l'outil pour recevoir plusieurs éléments d'outil, montrant en particulier les chambres de forme hexagonale et les ressorts à lames destinés à fixer les éléments d'outil à l'intérieur desdites chambres; la figure 4 est une vue en coupe transversale partiel le montrant le barillet et plusieurs éléments d'outil fixés dans celui-ci; la figure 5 est une vue en élévation frontale réalisée en coupe et montrant l'outil et la tige d'actionnement s'étendant dans une position destinée à charger un élément d'outil choisi dans le corps cylindrique avant; la figure 5 A est une vue en perspective partielle d'un mécanisme d'encliquetage qui peut être utilisé dans la mise en oeuvre de l'invention; les figures 5 B et 5 C sont des vues partielles en élévation frontale du mécanisme d'encliquetage représenté sur la figure 5 A; la figure 6 est une vue en perspective arrière de l'outil entièrement monté. Si on considère tout d'abord la figure 1, on peut voir un outil à usages multiples conforme à un mode de réalisation préféré de la présente invention, sous une forme éclatée et non assemblée L'outil comprend comne éléments essentiels un corps cylindrique avant 1, un barillet 2, un corps cylindrique arrière 3, un ensemble formant poignée 4 et un ensemble en forme de plaque hexagonale 25. Le corps cylindrique avant 1 comprend un alésage longitudinal 11 présentant un plus grand diamètre à son extrémité arrière et un plus petit diamètre à son extrémité avant pour s'adapter à la configuration d'un élément d'outil 24 Le corps 1 comprend aussi un passage central 12 destiné à recevoir une vis 12 A Un trou excentré 13 est prévu dans le corps 1 pour recevoir un bouton d'alignement 131 qui est fixé par une vis 132 A dans ledit trou à l'encontre de l'action d'un ressort 132 Cnomne on peut le voir, le ressort 132 sert à solliciter le bouton 131 vers l'extérieur, celui-ci pouvant toutefois être sollicité vers l'intérieur pour pénétrer dans l'orifice î 3, à l'encontre de l'action du ressort 132. Le barillet 2 a une configuration sensiblement cylindrique et est défini par un réseau circulaire de chambres longitudinales 22, chaque chambre 22 ayant en coupe une configuration de forme hexagonale Le barillet 2 comprend aussi une tige creuse 21 qui est disposée de façon centrale et qui se termine vers l'arrière sous la forme d'un élément d'arrêt Chaque chambre 22 est pourvue de trois ressorts à lames 23 qui sont en prise dans trois rainures correspondantes 221 formées dans la paroi de la chambre, selon une disposition triangulaire Les ressorts à lames 23 servent à maintenir de façon centrale les éléments d'outil 24 le long des axes longitudinaux des chambres 22 L'extrémité avant du barillet 2 possède une surface plane, tandis que son extrémité arrière présente un renfoncement de forme appropriée destiné à recevoir l'ensemble en forme de plaque hexagonale 25 de configuration correspondante. L'ensemble formant plaque 25 est muni d'un réseau circulaire d'orifices hexagonaux 26 correspondant de par leur taille et leur configuration aux orifices de l'extrémité arrière des chambres 22 en vue d'être exactement dans l'alignement de celles-ci L'ensemble 25 comprend aussi un trou central 251 destiné à recevoir l'élément d'arrêt 211. Plusieurs languettes d'encliquetage 252 entourent le trou 251, trois languettes 252 étant attribuées à chaque orifice hexagonal 26 L'ensemble coeiprend aussi une plaque de restriction pourvue de plusieurs pattes 253 s'étendant radialement vers l'extérieur, à partir du centre du trou 251, et chaque patte 253 aboutissant sensiblement au centre de chaque orifice hexagonal 26. Le corps cylindrique arrière 3 est défini de préférence par un boîtier possédant un pontet 31 formant une seule pièce avec lui Une tige principale 32 s'étend en avant de l'ensemble 3 et comprend trois sections de différents diamètres La première section est apte à être disposée à travers le passage central 12 du corps cylindrique avant 1 et comprend une portion taraudée destinée à venir en prise avec la vis 12 A La seconde section est dimensionnée de façon à être disposée à l'intérieur de la tige creuse 21 et à supporter le barillet 2 à rotation La troisième section est fixée par le barillet 2 et disposée entre le corps cylindrique avant 1 et le corps cylindrique arrière 3, come on peut le voir sur les figures 2 et 5 Conmne il est indiqué également, la portion supérieure du corps 3 comprend un alésage cylindrique longitudinal 33 qui s'étend à travers lui et qui présente une surface de guidage longitudinale 331 s'étendant le long du côté supérieur de l'alésage 33. Une partie filetée 33 A entoure l'entrée de l'alésage 33 Un déclencheur 34 est supporté de façon pivotante à l'intérieur du pontet 31 et entouré par celui-ci L'une des extrémités du déclencheur 34 est fixée par un ressort à boudin 341 et par un moyen de fixation approprié 341 A L'autre extrémité du déclencheur 34 est fixée à une plaque d'encliquetage 342 destinée à venir en prise avec les languettes d'encliquetage 252 de l'ensemble en forme de plaque hexagonale 25 Un ressort à lame 343 est également placé à l'intérieur du pontet 31 et fixé à l'un des côtés de la plaque d'encliquetage 342 et à l'extrémité correspondante du déclencheur 34 grâce à un ensemble de fixation approprié 343 A. Comme le montre la figure 5, l'ensemble formant poignée 4 comprend un compartiment creux pourvu d'un couvercle amovible 4 A et destiné à stocker les éléments d'outil 24 L'extrémité supérieure de l'ensemble 4 est munie d'un alésage longitudinal 411 Conmme le montrent par ailleurs les figures SA-5 C, un ensemble d'encliquetage 41 approprié connu, de préférence du type réversible, appliquant un couple et comprenant une roue dentée 41 A et un ensemble commutateur d'inversion 41 B, est placé à l'intérieur de l'alésage 411 L'extrémité avant de l'alésage 411 est pourvue d'une gorge annulaire 42 destinée à recevoir un anneau 431 en forme de C, et d'un écrou 43 destiné à venir en prise avec la partie filetée 33 A du corps cylindrique arrière 3 pour fixer le corps 3 au corps 4 A l'extrémité arrière de l'alésage 411 est prévu un élément d'appui annulaire 44 possédant des encoches opposées 441 destinées à recevoir et à fixer un couvercle d'obturation 49 muni de deux cales de blocage 493 correspondantes et d'un trou cylindrique intérieur central 491, camne le montre la figure 1. La tige d'actionnement 45 comprend une section de forme hexagonale 45 A et une section de forme cylindrique 45 B reliées entre elles au niveau des extrémités correspondantes pour définir un axe longitudinal commun L'extrémité libre de la section 45 B est pourvue d'un trou de Forme hexagonale 451 qui s'étend longitudinalement à travers cette section et qui est entouré d'une gorge annulaire 452 à l'intérieur de laquelle un ressort 453 en forme de C peut être fixé La gorge 452 cc+rend aussi un élément d'appui 4521 dans lequel un roulement à billes 4522 est placé et sollicité vers l'intérieur grâce au ressort 453. L'extrémité libre de la section 45 B est également pourvue d'une surface de guidage 454 qui s'étend longitudinalement le long de la partie inférieure de la tige 45 B Une vis de blocage 46 est prévue dans la section 45 A à des fins décrites plus loin, et aussi pour réunir les sections 45 A et 45 B et former la tige 45 L'extrémité libre de la section A est pourvue d'une vis d'assemblage filetée 47 qui est en prise avec un cylindre d'assemblage 48 fileté en conséquence et lui-même fixé à l'intérieur du passage central 491 du couvercle d'obturation 49 au moyen d'un anneau 492 en forme de C qui limite la rotation du cylindre 48 par rapport au couvercle d'obturation 49 Comme le montre la figure 5, une tête d'impact 482 est également fixée à l'intérieur du cylindre 48, une rondelle élastique 481 étant intercalée entre la vis 47 et la tête 482 pour fcurnir une élasticité à la tête 482 Cornme il est également indiqué, la tête 482 s'étend vers l'extérieur à partir de la partie arrière du couvercle d'obturation 49 pour venir en prise avec un outil de frappe approprié La section 45 A s'étend de façon coulissante à travers un alésage correspondant de forme hexagonale traversant la roue dentée 41 A du mécanisme d'encliquetage 41, à l'intérieur de l'alésage 411. Lorsque l'outil à usages nmultiples est entièrement assemblé comme le montre la figure 2, plusieurs éléments d'outil 24 sont insérés dans les chambres 22 correspondantes du barillet 2, conne on peut le voir sur la figure 4 Les éléments 24 peuvent avoir une configuration à arête droite ou à empreinte cruciforme, cu encore tout autre type de configuration et de fonction souhaité pour la mise en oeuvre de l'invention Dans la position représentée sur la figure 2, un élément d'outil 24 est en prise de façon appropriée pour être utilisé à l'extrémité avant 111 du corps cylindrique avant 1 Dans cette position, f l'extrémité arrière de l'élément 24 est fixée à l'intérieur du trou hexagonal 451 de la section 45 B du fait que le roulement à billes 4522 est sollicité radialement vers l'intérieur par le ressort 453 La vis de serrage 46 est disposée en contact coulissant à l'intérieur de la surface de guidage longitudinale 331 de l'alésage 33 dans le corps cylindrique arrière 3 De plus, une patte 253 correspondante de la plaque de restriction de l'ensemble en forme de plaque hexagonale 25 est disposé 6 e en contact coulissant à l'intérieur de la surface de guidage longitudinale 454 de la section 45 B Enfin, le couvercle d'obturation 49 est fixé à l'extrémité arrière de la poignée 4 grâce à l'accouplement des cales de blocage 493 avec les encoches 441 et à la rotation du couvercle d'cbturation 49 contre l'élément d'appui 44 du couvercle Dans cette position, l'élément d'outil 24 est donc prêt à l'emploi grâce à l'application d'un couple à l'élément 24 à l'aide du mécansmeri d'encliquetage 41 ou d'une force d'impact à la tête 482, suivant la nature et la fonction envisagée de l'élément 24. Qua d on veut remplacer l'élément 24, le couvercle d'obturation 49 est soumis à une rotation jusqu'à une positicn dans laquelle les cales 493 sont dégagées de l'élément d'appui 44 en passant par les encoches 414 La tige 45 peut alors être entièrement étendue vers l'extérieur à partir de l'arrière de l'outil, comme le montre la figure 5 Quand cela se produit, la surface de guidage 454 de la section 45 B coulisse par rapport à sa plaque de restriction 253 correspondante et la surface de guidage 331 de l'alésage 33 coulisse aussi par rapport à la vis 46 Le résultat de la poursuite du mouvement est que la patte 253 de la plaque de restriction vient en prise avec l'extrémité arrière de l'élément d'outil 24 et le dégage de la section 45 B Cela permet de replacer l'élémnent 24 dans sa chambre 22 correspondante, en prise avec les ressorts à lames 23 Quand la tige 45 est complètement étendue en position arrière, le barillet 2 est libre de tourner sous l'action du dêclencheur 34, de sorte que la plaque d'encliquetage 342 vient en prise avec les languettes d'encliquetage 252, provoquant successivement l'indexage de chaque chambre 22 et leur alignement avec l'alésage 11, cet alignement étant assuré par le bouton 131 qui vient en prise avec l'extrémité avant de chaque chambre 22 Lorsque l'élément 24 voulu est en position, la tige 45 est rétractée à l'intérieur de l'outil, d'une manière inverse, et le couvercle d'obturation 49 est fixé l' élément d'appui 44, ce qui fait passer l'élément 24 choisi dans l'extrémité avant 111 du corps cylindrique avant 1, conme le montre la figure 2 L'outil est donc prêt à être réutilisé avec un autre élément 24. Il est entendu que la formne de 1 ' invention représentée et décrite ici doit être considérée c-,Tme un rr zde de réal isation préféré da celle-ci, et que l'homme de l'art pourra lui apporter différents autres chan Serments et rrodifications sans pour autant sortir du cadre de l'invent ion. REVENDICATIONS 1 Outil à usages multiples caractérisé en ce qu'il comporte: un corps cylindrique avant ( 1) pourvu d'un premier alésage ( 11); un corps cylindrique arrière ( 3) pourvu d'un second alésage ( 33) un barillet ( 2) coemprenant plusieurs chambres ( 22) destinées à stocker des éléments d'outil ( 24), ledit barillet ( 2) étant supporté, pour tourner, entre les corps cylindriques avant ( 1) et arrière ( 3); des moyens déclencheurs ( 25, 34, 342) supportés par le corps cylindrique arrière ( 3) pour faire tourner le barillet ( 2) et amener successivement, par indexage, chaque chambre ( 22) dans l'alignement du premier alésage ( 11); une poignée ( 4) fixée au corps cylindrique arrière ( 3) et pourvue d'un troisième alésage ( 411); et une tige d'actionnement ( 45) supportée de façon coulissante à l'intérieur des premier ( 11), second ( 33) et troisième ( 411) alésages en vue d'un mouvement de coulissement entre une position conmplètement rétractée, dans laquelle la tige ( 45) est positionnée dans les premier ( 11), second ( 33) et troisième ( 411) alésages pour maintenir un élément d'outil ( 24) dans une position d'utilisation à l'extrémité avant ( 111) du corps cylindrique avant ( 1), et une position complètement étendue, dans laquelle la tige ( 45) est positionnée dans les second ( 33) et troisième ( 411) alésages pour permettre une rotation libre du barillet ( 2) lors de l'actionnement des moyens déclencheurs ( 34). 2 Outil à usages multiples selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens déclencheurs comprennent une plaque hexagonale ( 25) supportée par le barillet ( 2), la plaque ( 25) étant pourvue de plusieurs orifices ( 26) alignés avec les chambres ( 22) et correspondant à la configuration de celles-ci, et de plusieurs languettes d'encliquetage ( 252), un déclencheur pivotant ( 34) et une plaque d'encliquetage ( 342) supportée par le déclencheur ( 34), la plaque d'encliquetage ( 342) venant en prise, lors du mouvement de pivotement du déclencheur ( 34), avec les languettes d'encliquetage ( 252) pour faire tourner le barillet ( 2). 3 Outil à usages multiples selon la revendication 2, caractérisé en ce que les orifices ( 26) ménagés dans la plaque hexagonale ( 25) et la section transversale des chambres ( 22) ont chacun une configuration hexagonale et chaque chambre ( 22) comporte plusieurs ressorts à lames ( 23) destinés à aligner et maintenir un élément d'outil ( 24) dans ladite chambre ( 22). 4 Outil à usages multiples selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige d'actionnement ( 45) comprend, à l'une de ses extrémités, des moyens de fixation ( 453, 4522) destinés à fixer un élément d'outil ( 24) à ladite tige ( 45), et une surface de guidage longitudinale ( 454), et en ce que la plaque hexagonale ( 25) comporte une patte ( 253) placée au niveau de chaque orifice ( 26), moyennant quoi, lorsque la tige ( 45) est mise en position complètement étendue, la patte ( 253) d'un orifice ( 26) vient en prise avec un élément d'outil ( 24) pour le dégager des moyens de fixation et le remettre dans la chambre ( 22). Outil à usages multiples selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde extrémité de la tige d'actionnement ( 45) comporte un couvercle d'obturation ( 49) et une tête d'impact ( 482), et en ce que l'ensemble formant poignée ( 4) comporte un élément d'appui ( 44) -pour le couvercle d'obturation, moyennant quoi, lorsque la tige ( 45) est en position complètement rétractée, le couvercle d'obturation ( 49) est en prise avecl 'eéJément d'appui ( 44) et permet à la tête d'impact ( 482) d'être frappée par un outilde frappe. 6 Outil à usages multiples selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte également-un mécanisme d'encliquetage réversible ( 41) placé à l'intérieur de la poignée-( 4) et en prise par coulissement avec la tige d'actionnement ( 45) 7 Outil à usages multiples selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poignée ( 4) comporte un compartiment creux de stockage et un couvercle amovible ( 4 A) pour celui-ci.