Brevet FR2836648A1 — publié le 20030905

La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un manche d'outil, notamment de tournevis, comprenant une poignée dans laquelle est encastrée la partie arrière d'un insert, notamment d'une tige métallique, de l'outil, ce procédé étant du type dans lequel on positionne la partie arrière de l'insert dans un moule, en définissant autour de cette partie arrière une cavité de moulage, et on injecte dans la cavité de moulage une matière plastique qui enrobe ladite partie arrière. Elle concerne également un moule d'injection destiné à la mise en oeuvre de ce procédé, et un outil réalisé de cette manière. Dans ce qui suit, les mots arrière et avant sont utilisés pour désigner respectivement les côtés proximal et distal. De plus, l'expression matière plastique peut, en l'absence d'autres précisions, désigner toute matière polymère, thermoplastique, thermodurcissable ou élastomère, suivant la dureté requise. Pour fabriquer des outils comportant un insert encastré dans une poignée, par exemple la lame d'un tournevis, il est classique de positionner la partie arrière de l'insert dans un moule en définissant autour de cette partie arrière une cavité de moulage, et d'injecter dans la cavité de moulage une matière plastique qui enrobe cette partie arrière. Si la poignée est monomatière, un relief d'injection est visible, après démoulage, à l'emplacement où la matière plastique a été injectée. Pour éliminer les inconvénients liés à ce relief, notamment du point de vue esthétique et/ou ergonomique, il est nécessaire soit d'effectuer une reprise du manche en usinant la région correspondante de celui-ci, soit de rapporter une pièce supplémentaire, par exemple une pastille en forme de calotte sphérique si le point d'injection se situe à l'arrière du manche. On connaît par ailleurs des poignées constituées de plusieurs matières plastiques, par exemple d'un manchon en une première matière plastique, partiellement revêtu d'une deuxième matière plastique plus souple, par exemple du type grip , et d'un noyau de liaison du manchon et de la tige métallique, constitué d'une troisième matière plastique rigide. Pour fabriquer le manche d'outil, on réalise dans un premier temps le manchon. Puis on positionne dans un moule d'une part ce manchon, d'autre part la partie arrière de l'insert. Enfin, on injecte le noyau de liaison entre ces deux pièces. Dans un tel cas, le relief d'injection pose également des problèmes analogues à ce qui a été exposé plus haut, en ce que qui concerne la réalisation du noyau de liaison. L'invention a pour but d'obtenir de façon fiable, en production de masse, des manches d'outil dans lesquels le relief d'injection est pratiquement invisible, et éloigné de la main de l'utilisateur, sans qu'il soit nécessaire de procéder à une reprise après démoulage ni à l'ajout d'une pièce supplémentaire de masquage de ce relief. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication du type précité, caractérisé en ce qu'on effectue l'injection en au moins un emplacement de la cavité de moulage situé radialement à l'intérieur par rapport à la surface extérieure du manche, en avant de l'extrémité arrière de la cavité et en arrière de l'extrémité arrière de 1'insert. Le procédé suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'emplacement d'injection est situé en arrière de 1'extrémité arrière de l'insert ; on effectue l'injection dans une direction orientée vers 1'extrémité arrière de l'insert ; - l'emplacement d'injection est décalé par rapport à l'axe de 1'insert ; on définit dans la cavité de moulage une colonnette, et on effectue l'injection à travers cette colonnette, jusqu'audit emplacement ; - la colonnette traverse de part en part la cavité de moulage ; et - avant ladite injection, on positionne également dans le moule un manchon extérieur de la poignée qui définit un espace annulaire autour de l'insert et qui s'étend vers l'arrière jusqu'à un emplacement situé au-delà de ladite colonnette. L'invention a également pour objet un moule d'injection de matière plastique destiné à la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus. Ce moule, du type comprenant des moyens de positionnement d'une partie arrière d'un insert et définissant autour de cette partie arrière une cavité de moulage, et un conduit d'injection d'une matière plastique dans cette cavité, est caractérisé en ce que le conduit d'injection débouche en au moins un emplacement de la cavité de moulage situé radialement à l'intérieur par rapport à la surface extérieure du manche, en avant de l'extrémité arrière de la cavité et en arrière de l'extrémité arrière de l'insert. Suivant d'autres caractéristiques de ce moule d'injection : - l'emplacement d'injection est situé en arrière de l'extrémité arrière de 1'insert ; - le moule comporte une colonnette pénétrant dans la cavité de moulage, et le conduit d'injection s'étend le long de cette colonnette jusqu'audit emplacement ; - le moule comprend également des moyens de positionnement d'un manchon extérieur de la poignée qui définit un espace annulaire autour de 1'insert et qui s'étend vers l'arrière jusqu'à un emplacement situé au-delà de ladite colonnette ; - le moule est constitué de deux demi-moules qui s'appliquent l'un contre l'autre suivant un plan de joint. L'invention a encore pour objet un outil, notamment un tournevis, obtenu par le procédé défini plus haut. Cet outil, du type comprenant un insert et un manche qui comporte une poignée dans laquelle est encastrée la partie arrière de l'insert, est caractérisé en ce que la poignée comporte un trou, notamment traversant, dans lequel se trouve un relief d'injection de matière plastique. Suivant des modes de réalisation de cet outil : - la poignée comporte un manchon extérieur, notamment bi-matière, et un noyau de liaison du manchon à l'insert, et le relief d'injection se trouve dans le noyau de liaison ; - le trou est un trou traversant qui sert-à l'accrochage de l'outil ; et - le noyau de liaison dépasse du manchon à au moins une extrémité de celui-ci, notamment en formant une calotte sphérique arrière. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un tournevis conforme à l'invention ; et la Figure 2 est une vue en coupe d'un moule d'injection au moyen duquel est réalisé le tournevis de la Figure 1. On a représenté sur la Figure 1, en perspective arrière coupée suivant un quadrant, le manche 1 d'un tournevis 2 dont la lame 3 n'est représentée que partiellement. Cette lame est constituée d'une tige métallique dont la partie arrière 4 est encastrée dans une poignée 5 tri-matière. Plus précisément, la poignée 5 est constituée d'un manchon bi-matière extérieur 6 et d'un noyau intérieur 7 de liaison de ce manchon à la lame 3. Le manchon 6, de forme intérieure cylindrique, présente extérieurement une forme sensiblement cylindrique dans sa moitié avant et une forme bombée dans sa moitié arrière. La partie intérieure, ou partie principale, 8 du manchon est constituée d'une matière plastique semi-rigide, représentée extérieurement en grisé sur la Figure 1. Par semi-rigide, on entend une matière qui est nettement plus dure qu'un élastomère tel qu'un caoutchouc mais qui présente néanmoins une relative souplesse. Un exemple d'une telle matière plastique est un polypropylène élastomérisé. La partie bombée du manchon est revêtu d'une matière plastique nettement plus souple du type grip , référencée 9, jusqu'à une petite distance de l'extrémité arrière du manchon. Le polypropylène élastomérisé est ainsi visible sur toute la partie avant du manchon et sur un anneau 10 situé à l'arrière du revêtement 9. L'anneau 10 comporte, dans deux régions diamétralement opposées, une extension oblongue 11 dirigée vers l'avant. Un trou traversant 12 sensiblement perpendiculaire à l'axe général X-X de l'outil, et également de forme oblongue suivant cet axe X-X, est prévu à travers les extensions 11 et à travers la partie du noyau 7 située entre celle-ci. Ce trou sert à l'accrochage du tournevis à un crochet mural et se trouve entièrement en arrière de 1'extrémité arrière 13 de la lame et en avant de l'extrémité arrière du manchon 6. Le noyau 7 dépasse légèrement du manchon 6 vers l'avant et vers l'arrière, où il forme une calotte sphérique 14. Ce noyau est constitué d'une matière plastique dure, qui est dans cet exemple un polypropylène dur, dont la liaison par moulage avec le polypropylène élastomérisé du manchon 6 est forte. On comprend que la calotte sphérique 14, la partie dépassante à l'avant du noyau, référencée 14A, et le corps du noyau 7, étant issus de la même injection, sont de la même couleur. Ainsi, le trou 12 comporte, d'une extrémité à l'autre, deux zones d'extrémité 12A et 12B en polypropylène élastomérisé, et une zone centrale 12C en polypropylène dur. A partir de chaque extrémité, le trou 12 converge légèrement jusqu'à un plan transversal contenant l'axe X-X. De plus, un relief d'injection 15 de forme plus ou moins régulière est présent dans la zone 12C du trou. Pour fabriquer le tournevis 2, on réalise dans un premier temps le manchon 6, par moulage par injection de sa partie 7 puis surmoulage du revêtement 9. Dans un second temps, on positionne le manchon 6 dans un moule 16 représenté sur la Figure 2. Ce moule est constitué de deux demi-moules, supérieur 16A et inférieur 16B, qui s'assemblent suivant un plan de joint horizontal P contenant l'axe X-X. On positionne simultanément dans le moule la partie arrière 4 de la lame 3, laquelle s'étend vers l'arrière (vers la droite de la Figure 2) à peu près jusqu'à mi-longueur de la partie bombée de la poignée. Chaque demi-moule comporte une demi-colonnette 17A, 17B qui converge légèrement jusqu'à sa tranche d'extrémité, laquelle est contenue dans le plan P. Un conduit d'injection 18A traverse le demi-moule 16A et s'étend tout le long de la demi-colonnette 17A, jusqu'au plan P. L'autre demicolonnette 17B comporte un perçage oblique 18B qui converge à partir du plan P, jusqu'à un orifice d'injection 19. Lorsque le moule est fermé sur le manchon 6 et sur la lame 3, comme représenté sur la Figure 2, chaque demicolonnette 17A, 17B s'emboîte de façon étanche dans le trou correspondant 12A, 12B du manchon, et le perçage 18B se raccorde exactement au conduit 18A. Le moule définit ainsi une cavité de moulage 20 entre la partie 8 du manchon 6 et la surface extérieure de la partie arrière 4 de la lame, et également une colonnette 17, munie d'un conduit d'injection coudé 18, qui traverse entièrement la cavité 20 à l'arrière de la lame. Le conduit 18 débouche obliquement, par l'orifice 19, en direction de l'intervalle de la cavité 20 qui sépare la lame 3 du manchon 6. On procède alors à l'injection de la matière du noyau 7 à travers le conduit 18. On constate que cette matière n'a pas de tendance significative à déplacer latéralement la lame, ce qui rend le procédé particulièrement fiable et conduit à un rebut réduit. On constate également que la matière remplit parfaitement l'intégralité de la cavité de moulage 20, ce qui conduit à des pièces ayant des propriétés mécaniques élevées. De plus, lorsqu'on ouvre le moule pour extraire l'outil terminé, le relief d'injection, qui résulte de l'arrachement de l'orifice d'injection 19, se trouve dans la zone centrale 12C du trou 12, comme représenté en 15 sur la Figure 1. Ce relief d'injection est donc pratiquement invisible, bien que décelable. En variante, l'invention s'applique à des manches d'outil dont la poignée comporte un trou borgne, par exemple destiné à recevoir une pastille colorée de marquage. On procède alors à l'injection du noyau par l'intérieur de ce trou borgne, de manière analogue à ce qui a été décrit plus haut. L'invention s'applique également, comme on le comprend, à des manches d'outil ayant une poignée monomatière. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un manche (1) d'outil, notamment de tournevis, ayant un axe général longitudinal (X-X), ce manche comprenant une poignée (5) dans laquelle est encastrée la partie arrière (4) d'un insert, notamment d'une tige métallique (3), de l'outil, ce procédé étant du type dans lequel on positionne la partie arrière de l'insert dans un moule (16), en définissant autour de cette partie arrière une cavité de moulage (20), et on injecte dans la cavité de moulage une matière plastique qui enrobe ladite partie arrière, caractérisé en ce qu'on effectue l'injection en au moins un emplacement (19) de la cavité de moulage situé à l'intérieur, dans une direction radiale, par rapport à la surface extérieure du manche, et en avant de l'extrémité arrière de la cavité. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'emplacement d'injection est situé en arrière de l'extrémité arrière (13) de l'insert (3). 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on effectue l'injection dans une direction orientée vers l'extrémité arrière (13) de l'insert (3). 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 t caractérisé en ce que l'emplacement d'injection (19) est décalé par rapport à l'axe (X-X) de l'insert (3). 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on définit dans la cavité de moulage une colonnette (17), et en ce qu'on effectue l'injection à travers cette colonnette, jusqu'audit emplacement (19). 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la colonnette (17) traverse de part en part la cavité de moulage (20). 7. Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que, avant ladite injection, on positionne également dans le moule un manchon extérieur (6) de la poignée (5) qui définit un espace annulaire autour de l'insert (3) et qui s'étend vers l'arrière jusqu'à un emplacement situé au-delà de ladite colonnette (17). 8. Moule (16) d'injection de matière plastique pour la fabrication d'un manche (1) d'outil, notamment de tournevis, ayant un axe général longitudinal (X-X), ce manche comprenant une poignée (5) dans laquelle est encastrée la partie arrière (4) d'un insert, notamment d'une tige métallique (3), de l'outil, ce moule étant du type comprenant des moyens de positionnement d'une partie arrière (4) de 1'insert et définissant autour de cette partie arrière une cavité de moulage (20), et un conduit (18) d'injection d'une matière plastique dans cette cavité, caractérisé en ce que le conduit d'injection (18) débouche en au moins un emplacement (19) de la cavité de moulage situé à l'intérieur, dans une direction radiale, par rapport à la surface extérieure du manche, et en avant de l'extrémité arrière de la cavité. 9. Moule d'injection suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'emplacement d'injection est situé en arrière (13) de l'extrémité arrière de 1'insert (3). 10. Moule d'injection suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le conduit d'injection (18) débouche dans une direction orientée vers l'extrémité arrière (13) de 1'insert (3). 11. Moule d'injection suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le débouché (19) du conduit d'injection (18) est décalé par rapport à l'axe (X-X) de l'insert (3). 12. Moule d'injection suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une colonnette (17) pénétrant dans la cavité de moulage (20), et en ce que le conduit d'injection (18) s'étend le long de cette colonnette jusqu'audit emplacement (19). 13. Moule d'injection suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la colonnette (17) traverse de part en part la cavité de moulage (20). 14. Moule d'injection suivant la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens de positionnement d'un manchon extérieur (6) de la poignée (5) qui définit un espace annulaire autour de l'insert (3) et qui s'étend vers l'arrière jusqu'à un emplacement situé audelà de ladite colonnette (17). 15. Moule d'injection suivant l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux demi-moules (16A, 16B) qui s'appliquent l'un contre l'autre suivant un plan de joint (P). 16. Outil, notamment tournevis, du type-comprenant un insert, notamment une tige métallique (3), et un manche (1) qui comporte une poignée (5) dans laquelle est encastrée la partie arrière (4) de l'insert, caractérisé en ce que la poignée (5) comporte un trou (12), notamment traversant, dans lequel se trouve un relief d'injection de matière plastique (15). 17. Outil suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la poignée (5) comporte un manchon extérieur (6), notamment bi-matière, et un noyau (7) de liaison du manchon à 1'insert (3), et en ce que le relief d'injection (15) se trouve dans le noyau de liaison. 18. Outil suivant la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que le trou (12) est un trou traversant qui sert à l'accrochage de l'outil. 19. Outil suivant l'une quelconque des revendications 17 ou 18, caractérisé en ce que le noyau de liaison (7) dépasse du manchon (6) à au moins une extrémité de celui-ci, notamment en formant une calotte sphérique arrière (14).