Brevet FR3070290A1 — publié le 20190301

Outil de perçage et son utilisation pour une opération de vissage DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne notamment un outil de perçage et son utilisation pour une opération de vissage. ETAT DE L'ART Un outil de perçage est un outil qui permet de percer un trou dans une paroi au moyen d'un foret. Classiquement, un tel outil est portatif et comprend une poignée de manipulation de l'outil et un nez de fixation du foret, le diamètre externe du foret étant fonction du diamètre de perçage souhaité. Il existe différents types de foret et de moyens de fixation des forets. On connaît par exemple des forets comportant une portion de perçage taillée en hélice et une portion cylindrique de fixation au nez de l'outil qui comprend des mors de serrage de cette portion cylindrique. Ce type de foret et d'outil est en général réservé à un mode de perçage sans percussion, seule la rotation du foret autour de son axe étant utilisée pour percer un trou. On connaît également des forets et des outils de perçage par percussion. La portion de fixation du foret au nez de l'outil est alors du type SDS (SDS+, SDSmax, etc.), bien connu de l'homme du métier, qui permet à la fois de mettre en rotation le foret autour de son axe et de lui imposer une succession de mouvements en translation le long de son axe, qui induisent des impacts dans la paroi et facilitent la réalisation du trou en particulier dans une paroi en matériau dur tel que le béton. Il est connu d'utiliser un outil de perçage pour visser un élément de fixation tel qu'une vis. Pour cela, il suffit de démonter le foret des mors d'un outil par exemple et de le remplacer par un adaptateur qui est serré par les mors de cet outil, à la place du foret, et qui porte un embout de vissage adapté pour l'entraînement de l'élément de fixation. Toutefois, dans le cas d'un outil de perçage par percussion ou adapté pour fonctionner en mode perçage par percussion, cela n'est aujourd'hui pas possible ou rendu difficile par le type de connexion SDS des forets précités. 2 La présente invention propose un perfectionnement à la technique actuelle, qui est simple, efficace et économique. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention propose ainsi un outil de perçage, configuré pour fonctionner selon deux modes de perçage, respectivement avec et sans percussion, ledit outil comportant un nez équipé d'une partie rotative de montage d'un foret par emmanchement du type SDS, caractérisé en ce que ladite partie rotative comprend des moyens de liaison amovible à une première extrémité longitudinale d'une rallonge tubulaire, cette rallonge tubulaire étant configurée pour s'étendre le long et autour d'un foret monté dans la partie rotative et comportant une seconde extrémité longitudinale configurée pour porter un élément de vissage, de façon à ce que l'outil puisse être utilisé pour une opération de vissage même lorsqu'il est équipé du foret. On comprend ainsi que la rallonge peut être montée sur l'outil qui peut rester équipé d'un foret. Il n'est donc pas nécessaire de démonter le foret ni même de monter un nouveau nez sur l'outil pour pouvoir y fixer la rallonge. Ceci permet de simplifier de manière significative l'utilisation de l'outil pour une opération de vissage, seule la rallonge devant être manipulée pour passer d'une opération de perçage à une opération de vissage, et inversement. Le mode de peut être utilisé pour réaliser cette opération de vissage. L'outil selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - ladite première extrémité a en section transversale une forme polygonale ; - lesdits moyens de liaison sont configurés pour coopérer avec ladite première extrémité par un emmanchement du type mâle-femelle ; - lesdits moyens de liaison comprennent un corps tubulaire configuré pour s'étendre autour d'une partie du foret et de ladite première extrémité ; - ledit corps porte un système de billage configuré pour retenir ladite première extrémité après leur liaison, ledit système de billage comportant au moins une 3 bille portée par ledit corps et configurée pour coopérer par engagement avec au moins un évidement prévu sur ladite première extrémité. - ledit corps comprend une gorge annulaire interne de logement d'un premier joint annulaire d'étanchéité configuré pour coopérer avec ledit foret ; - ledit nez comprend un second joint annulaire monté entre ledit corps et des moyens d'emmanchement du type SDS du foret ; - l'outil comprend un premier sélecteur de mode entre lesdits modes de perçage avec et sans percussion, et un second sélecteur de vitesse entre une première vitesse adaptée pour le perçage à percussion avec force d'impact importante et le vissage rapide, et une seconde vitesse plus faible adaptée pour le vissage lent et à fort couple et le perçage à percussion avec force d'impact réduite. La présente invention concerne encore une rallonge tubulaire pour un outil tel que décrit ci-dessus, ladite rallonge ayant une forme allongée et comportant une première extrémité longitudinale de liaison amovible auxdits moyens de liaison du nez de l'outil, et une seconde extrémité longitudinale configurée pour porter au moins un embout de vissage, la rallonge comportant un alésage longitudinal interne débouchant au niveau de ladite première extrémité et dont la longueur et le diamètre externe sont configurés pour que la rallonge puisse être montée sur l'outil même lorsque ce dernier est équipé d'un foret. La rallonge selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - ledit alésage comprend au moins deux portions cylindriques de diamètres différents dont une première portion de plus grand diamètre située du côté de ladite première extrémité ; - ladite seconde extrémité est configurée pour recevoir au moins un élément rapporté par emmanchement mâle ou femelle, voire deux éléments rapportés par emmanchement respectivement mâle et femelle ; - ladite seconde extrémité a en section transversale une forme polygonale. 4 La présente invention concerne également un procédé d'utilisation d'un outil tel que décrit ci-dessus, pour une opération de vissage, le procédé comprenant une étape consistant à éventuellement conserver un foret sur le nez de l'outil et à rapporter une rallonge telle que décrite ci-dessus sur ce nez. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un outil de perçage équipé d'une rallonge selon l'invention, l'outil de perçage étant partiellement représenté ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective et en coupe de l'outil de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective de l'outil de la figure 3, la rallonge étant démontée du nez de l'outil ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale d'une partie du nez et de la rallonge de l'outil de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue schématique en perspective éclatée des éléments de la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue schématique en perspective d'une variante de réalisation d'un outil de perçage équipé d'une rallonge selon l'invention, l'outil de perçage étant partiellement représenté et la rallonge étant démontée du nez de l'outil. DESCRIPTION DETAILLEE Les figures 1 à 5 représentent un premier mode de réalisation d'un outil 10 de perçage selon l'invention, cet outil étant partiellement représenté. Classiquement, un tel outil 10 est portatif et comprend donc une poignée de préhension par un utilisateur et un nez 12 de montage d'un foret de perçage, seul le nez 12 de l'outil étant visible dans les dessins. Cet outil 10 est apte à fonctionner selon deux modes de perçage, respectivement avec et sans percussion. Pour cela, l'outil 10 est équipé d'un premier sélecteur (non représenté) de mode de fonctionnement parmi ces deux modes de perçage. Ce premier sélecteur est situé sur un boîtier de l'outil et est accessible par l'utilisateur. Il peut se présenter sous la forme d'une molette rotative et déplaçable par l'utilisateur entre deux positions par exemple espacées de 1800 l'une de l'autre, une première position de sélection du mode de perçage sans percussion dans laquelle une flèche de la molette est par exemple orientée vers un premier dessin prévu sur le boîtier et représentant par exemple un foret, et une seconde position de sélection du mode de perçage avec percussion dans laquelle la flèche de la molette est orientée vers un autre dessin prévu sur le boîtier et représentant par exemple un marteau. Le nez 12 de l'outil est configuré pour recevoir un foret par un emmanchement du type SDS, et qui peut être SDS+, SDSmax ou autre. Naturellement, un foret est choisi en fonction de son diamètre de perçage, c'est-à-dire du diamètre de sa portion 18b de perçage. Le diamètre de sa portion 18a de fixation SDS est toutefois standard. Dans la description qui suit, les expressions telles que « axiale », « radiale », « longitudinale », etc., font référence à l'axe du nez de l'outil ou à l'axe du foret, qui est désigné par la référence A dans les dessins. Le nez 12 comprend une partie fixe et une partie rotative autour de l'axe A. La partie rotative comprend des moyens d'emmanchement 14 du foret, du type SDS, qui ne seront pas décrits dans le détail car ils font partie des connaissances générales de l'homme du métier dans le domaine. Pour la compréhension de l'invention, il convient de noter que ces moyens d'emmanchement 14 comprennent une bague 16 rotative qui s'étend autour de la portion 18a de fixation SDS du foret 18 et qui comprend des lumières 20 radiales traversantes de montage de galets 22 destinés à être engagés dans des rainures longitudinales 24 de cette portion 18a du foret. Un mécanisme 26 de verrouillage permet de bloquer radialement les galets 22 dans les rainures 6 tout en autorisant un débattement en translation du foret dans le nez de l'outil, qui est notamment fonction de la longueur des rainures 24. Le mécanisme 26 est accessible par l'utilisateur qui peut déverrouiller l'ensemble en vue du démontage du foret ou de son remplacement. Selon l'invention, la partie rotative du nez de l'outil 10 comprend en outre des moyens 28 de liaison amovible d'une rallonge désignée par la référence 30 dans les dessins. Cette rallonge 30 est tubulaire et a une forme générale allongée. Elle est configurée pour s'étendre le long et autour du foret 18, au-delà de sa pointe de perçage 18c. La rallonge 30 comprend deux extrémités longitudinales opposées : - une première extrémité longitudinale 30a configurée pour être reliée de manière amovible au nez de l'outil, et en particulier à sa partie rotative en vue de l'entraînement en rotation de la rallonge, - une seconde extrémité longitudinale 30b configurée pour porter au moins un élément de vissage. Les moyens de liaison 28 comprennent ici un corps tubulaire 32 destiné être solidaire en rotation de la partie rotative du nez de l'outil. Le corps 32 est destiné à s'étendre autour d'une portion de la bague 16 et peut être solidarisé en rotation directement avec cette bague. Il comprend pour cela une portion d'extrémité 32a, située du côté de la bague 16, et conformée pour s'emboîter sur la bague. Cette portion d'extrémité 32a est surmontée d'un joint annulaire 34 qui coopère à la fois avec la bague 16 et le mécanisme 26 précité, pour éviter le passage de poussières entre ces pièces en fonctionnement. Le corps 32 comprend en outre une gorge annulaire interne de logement d'un autre joint annulaire 35, tel qu'un joint torique, qui s'étend autour de la partie 18a du foret et coopère avec cette portion 18a lorsque ce dernier est monté dans le nez de l'outil. Le corps 32 comprend en outre, du côté opposé à sa portion 32a, une portion d'extrémité 32b conformée pour coopérer par emmanchement mâle- 7 femelle avec la première extrémité 30a de la rallonge. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 5, cette portion 32b est femelle et reçoit l'extrémité 30a mâle de la rallonge. Cependant, l'inverse est envisageable, comme cela est visible dans la variante de réalisation de la figure 6 dans laquelle la première extrémité de la rallonge est femelle et reçoit une portion mâle du nez de l'outil. La rallonge 30 est destinée à être mise en rotation par la partie rotative du nez de l'outil et donc à être solidarisée en rotation avec cette partie rotative. Cette solidarisation en rotation peut être simplement obtenue par coopération de formes, l'emmanchement mâle-femelle étant par exemple réalisé par des portions à sections polygonales, comme dans l'exemple représenté. L'intérieur de la portion 32b du corps a ainsi en section transversale une forme polygonale et plus exactement hexagonale, qui est complémentaire de celle en section de l'extrémité 30a de la rallonge. L'extrémité 30a de la rallonge comprend ainsi des faces extérieures planes régulièrement réparties sur sa circonférence et reliées deux à deux par des arêtes longitudinales 30b. L'extrémité 30a est par exemple du type SW13. Comme on le voit aux figures 3 et 5, chaque arête 30b est interrompue par un évidement 36 localisé. Les évidements 36 sont situés sur une même circonférence centrée sur l'axe longitudinal de la rallonge, qui est confondu ave l'axe A du foret et du nez, et forment des secteurs d'une rainure annulaire périphérique externe. Les évidements 36 sont destinés à coopérer avec un système de billage 38 porté par le corps 32 des moyens de liaison 28. Le système de billage 38 comprend au moins une bille 40 engagée dans un trou radial de la portion 32b du corps et maintenu dans ce trou au moyen d'un anneau fendu 42 qui entoure la portion 32b en passant sur la bille. La bille 40 est ainsi empêchée de s'échapper radialement vers l'extérieur par cet anneau, ainsi que radialement vers l'intérieur du fait de la forme ou des dimensions du trou, dont le débouché radialement interne peut être par exemple de diamètre inférieur au diamètre de la bille. La bille 40 est sollicitée radialement vers 8 l'intérieur par l'anneau 42 et adopte par défaut une position dans laquelle elle est en partie en saillie radialement à l'intérieur du passage interne de la portion 32a, dans lequel est emmanchée l'extrémité 30a de la rallonge. Lorsque la rallonge est montée dans le nez, la bille 40 est alors engagée dans un évidement 36 de la rallonge, ce qui permet de retenir axialement la rallonge vis-à-vis du nez. Une force d'extraction manuelle de la rallonge peut être appliquée par l'utilisateur pour vaincre la résistance de la bille et retirer la rallonge de l'outil, par translation axiale. La rallonge 30 comprend un alésage longitudinal interne 44 de réception d'un foret, lorsqu'un tel foret est monté dans le nez de l'outil. Les dimensions de cet alésage 44 sont donc notamment fonction de celles du foret. Dans l'exemple représenté, l'alésage 44 comprend deux portions cylindriques 44a, 44b. La portion 44a, située du côté du nez de l'outil, a un diamètre D1 de façon à entourer avec un faible jeu radial la portion 18b du foret, qui est de diamètre standard comme évoqué dans ce qui précède. La portion 44b, située du côté opposé, a un diamètre D2, avec D2 égal ou inférieur à D1, de façon à entourer avec jeu la portion 18a du foret. L'exemple représenté est particulièrement adapté à un foret dont le diamètre de sa portion 18a est au plus égal au diamètre de sa portion 18b (dans ce cas, les diamètres des portions 44a, 44b sont identiques). Dans le cas où le diamètre de la portion 18a du foret serait supérieur au diamètre de sa portion 18b, le diamètre de la portion 44b serait important et la variante de réalisation de la figure 6 serait adoptée car sa rallonge permet d'accueillir un foret de plus grand diamètre. La longueur de la portion 44a peut être prédéterminée. La longueur de la portion 44b est également prédéterminée pour qu'un jeu axial soit conservé entre la pointe 18c du foret et l'extrémité 30b de la rallonge (figure 2). La longueur de la portion 44b est donc supérieure à la plus grande longueur d'une portion 18a de foret de diamètre D2. Une marge supplémentaire pour ce jeu peut être utilisée afin qu'une translation du foret dans la rallonge soit rendue possible, en particulier lorsqu'une opération de 9 vissage est réalisée lorsque l'outil est en mode perçage à percussion. La percussion n'est toutefois pas nécessaire lors du vissage et donc le mode de perçage sans percussion sera privilégié. En fonctionnement, la rallonge et le foret sont entraînés en rotation par la partie rotative du nez de l'outil. L'extrémité 30b de la rallonge 30 est configurée pour accueillir par emmanchement mâle-femelle plusieurs types d'embouts et raccords. Elle comprend une paroi tubulaire 48 à section transversale polygonale, et plus exactement hexagonale. Cette paroi 48 comprend une rangée annulaire de faces planes externes 48a et une rangée annulaire de faces planes internes 48b. Ainsi, un premier élément peut être monté sur la paroi 48 et coopérer par complémentarité de formes avec les faces 48a, et un second élément peut être monté dans la paroi 48 et coopérer par complémentarité de formes avec les faces 48b. La complémentarité de formes permet de solidariser en rotation ces éléments vis-à-vis de la rallonge. Une douille de butée 50 ou une douille de vissage 52 peut par exemple être montée sur la paroi 48, et comprendre une portion hexagonale femelle (par exemple SW13) complémentaire des faces 48a. La douille de butée 50 est destinée à prendre appui sur une paroi pour limiter l'enfoncement par vissage d'un élément de fixation, tel qu'une vis, dans cette paroi. La douille de vissage 52 comprend par exemple une portion d'extrémité femelle à empreinte hexagonale pour l'entraînement d'une vis à tête hexagonale. Un embout de vissage 54 peut par exemple être monté dans la paroi. Cet embout comprend une portion hexagonale mâle (par exemple SW10) complémentaire des faces 48b, ainsi qu'une portion de vissage du type plat ou cruciforme ou autre. L'embout 54 peut être utilisé en combinaison avec la douille 50. L'insertion de l'embout 54 dans la paroi 48 peut être limitée par une paroi transversale 56 fermant l'alésage interne 44 de la rallonge, au voisinage de son extrémité 30b. Cette fermeture est avantageuse dans la mesure où elle permet d'améliorer la résistance à la torsion de la rallonge. La position axiale de la douille 50, 52 sur la paroi 48 peut être définie par appui de la douille sur un rebord annulaire externe 58 situé sur l'extrémité 30b. Dans l'exemple représenté, les faces 48b de la paroi sont séparées les unes des autres par des arêtes comportant chacune un évidement 58 localisé. Les évidements 58 sont situés sur une même circonférence centrée sur l'axe longitudinal de la rallonge et forment des secteurs d'une rainure annulaire périphérique externe. Les évidements 58 sont destinés à coopérer avec un système de billage 60 porté par la douille 52, et similaire au système de billage 38 décrit dans ce qui précède. Ce système 60 est destiné à assurer la retenue axiale de la douille 52 sur la paroi 48 de la rallonge. L'outil 10 est avantageusement apte à fonctionner selon deux vitesses de perçage/vissage, respectivement rapide et lente. Pour cela, l'outil 10 est équipé également d'un sélecteur de vitesse (non représenté). Ce sélecteur est situé sur le boîtier de l'outil et est accessible par l'utilisateur. Il peut se présenter sous la forme d'un interrupteur mobile en translation par l'utilisateur entre deux positions, une première position de sélection de la vitesse lente de perçage/vissage et de couple important dans laquelle une flèche de la molette est par exemple orientée vers un premier dessin prévu sur le boîtier et représentant par exemple une tortue, et une seconde position de sélection de la vitesse rapide et de couple faible dans laquelle la flèche de la molette est orientée vers un autre dessin prévu sur le boîtier et représentant par exemple un lièvre. Pour cela, l'outil comprend de préférence un moteur sans balai (de l'anglais brushless) contrôlé électroniquement et permettant, grâce au sélecteur de vitesse, de choisir un couple et une vitesse adaptés à la fonction souhaitée. Dans un exemple particulier de réalisation, le sélecteur est muni d'un aimant qui est détecté par deux capteurs à effet hall montés sur un circuit électronique de commande. La détection active un mode d'utilisation ou l'autre : un mode normal avec vitesse de rotation maximum de 770 min-1 pour 11 le perçage à percussion et le vissage rapide, et un mode avec vitesse réduite à 300 min-1 pour le vissage à basse vitesse et fort couple ainsi que le perçage à percussion avec force d'impact réduite. L'activation d'un mode permet de définir la vitesse de rotation maximale de l'outil. L'interrupteur principal de l'outil permet grâce à sa progressivité d'atteindre n'importe quelle vitesse de rotation dans la plage ainsi définie. Les capteurs à effet hall détectent à chaque instant la position du rotor du moteur sans balai. La commutation des phases des bobinages du stator peut ainsi se faire suivant la séquence appropriée. Dans une autre variante de réalisation non représentée, un élément de vissage pourrait être directement intégré à la rallonge. L'élément de vissage ne serait alors pas rapporté sur la rallonge comme dans les exemples précités, mais formé d'une seule pièce avec cette rallonge. Dans un cas particulier de réalisation de l'invention, la rallonge a une longueur de l'ordre REVENDICATIONS1. Outil de perçage (10), configuré pour fonctionner selon deux modes de perçage, respectivement avec et sans percussion, ledit outil comportant un nez (12) équipé d'une partie rotative de montage d'un foret (18) par emmanchement du type SDS, caractérisé en ce que ladite partie rotative comprend des moyens (28) de liaison amovible à une première extrémité longitudinale (30a) d'une rallonge tubulaire (30), cette rallonge tubulaire étant configurée pour s'étendre le long et autour d'un foret monté dans la partie rotative et comportant une seconde extrémité longitudinale (30b) configurée pour porter au moins un élément de vissage (50, 52, 54), de façon à ce que l'outil puisse être utilisé pour une opération de vissage même lorsqu'il est équipé du foret. 2. Outil (10) selon la revendication précédente, dans lequel ladite première extrémité (30a) a en section transversale une forme polygonale. 3. Outil (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits moyens de liaison (28) sont configurés pour coopérer avec ladite première extrémité (30a) par un emmanchement du type mâle-femelle. 4. Outil (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de liaison (28) comprennent un corps tubulaire (32) configuré pour s'étendre autour d'une partie du foret (18) et de ladite première extrémité (30a). 5. Outil (10) selon la revendication précédente, dans lequel ledit corps (32) porte un système de billage (38) configuré pour retenir ladite première extrémité (30a) après leur liaison, ledit système de billage comportant au moins une bille (40) portée par ledit corps et configurée pour coopérer par engagement avec au moins un évidement (36) prévu sur ladite première extrémité. 6. Outil (10) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel ledit corps (32) comprend une gorge annulaire interne de logement d'un premier joint annulaire d'étanchéité (35) configuré pour coopérer avec ledit foret (18). 13 7. Outil (10) selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel ledit nez (12) comprend un second joint annulaire (34) monté entre ledit corps (32) et des moyens d'emmanchement (14) du type SDS du foret (18). 8. Outil (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel il comprend un premier sélecteur de mode entre lesdits modes de perçage avec et sans percussion, et un second sélecteur de vitesse entre une première vitesse adaptée pour le perçage à percussion avec force d'impact importante et le vissage rapide, et une seconde vitesse plus faible adaptée pour le vissage lent et à fort couple et le perçage à percussion avec force d'impact réduite. 9. Rallonge tubulaire (30) pour un outil (10) selon l'une des revendications précédentes, ladite rallonge ayant une forme allongée et comportant une première extrémité longitudinale (30a) de liaison amovible auxdits moyens de liaison (28) du nez (12) de l'outil, et une seconde extrémité longitudinale (30b) configurée pour porter au moins un élément de vissage (50, 52, 54), la rallonge comportant un alésage longitudinal interne (44) débouchant au niveau de ladite première extrémité et dont la longueur et le diamètre externe sont configurés pour que la rallonge puisse être montée sur l'outil même lorsque ce dernier est équipé d'un foret (18). 10. Rallonge (30) selon la revendication précédente, dans laquelle ledit alésage (44) comprend au moins deux portions cylindriques (44a, 44b) de diamètres différents dont une première portion (44a) de plus grand diamètre située du côté de ladite première extrémité (30a). 11. Rallonge (30) selon la revendication 9 ou 10, dans laquelle ladite seconde extrémité (30b) est configurée pour recevoir au moins un élément (50, 52, 54) rapporté par emmanchement mâle ou femelle, voire deux éléments rapportés par emmanchement respectivement mâle et femelle. 12. Rallonge (30) selon l'une des revendications 9 à 11, dans laquelle ladite seconde extrémité (30b) a en section transversale une forme polygonale. 14 13. Procédé d'utilisation d'un outil selon l'une des revendications 1 à 8, pour une opération de vissage, le procédé comprenant une étape consistant à éventuellement conserver un foret sur le nez de l'outil et à rapporter une rallonge selon l'une des revendications 9 à 12 sur ce nez.