EP2125297A1 - Outil de vissage/dévissage à sélecteur parallélépipédique - Google Patents

Outil de vissage/dévissage à sélecteur parallélépipédique

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Publication number
EP2125297A1
EP2125297A1 EP07704505A EP07704505A EP2125297A1 EP 2125297 A1 EP2125297 A1 EP 2125297A1 EP 07704505 A EP07704505 A EP 07704505A EP 07704505 A EP07704505 A EP 07704505A EP 2125297 A1 EP2125297 A1 EP 2125297A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screwing
unscrewing
tool according
bearing surface
piston
Prior art date
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Application number
EP07704505A
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German (de)
English (en)
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EP2125297B1 (fr
Inventor
Emmanuel Thery
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Georges Renault SAS
Original Assignee
Georges Renault SAS
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Publication date
Application filed by Georges Renault SAS filed Critical Georges Renault SAS
Publication of EP2125297A1 publication Critical patent/EP2125297A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2125297B1 publication Critical patent/EP2125297B1/fr
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose

Definitions

  • the field of the invention is that of the design and production of tools, for example portable, allowing the screwing and unscrewing of fasteners.
  • the invention relates to pneumatic screwing / unscrewing tools, and in particular the sealing of the supply of compressed engine fluid that they implement.
  • Prior Art Pneumatic screwing / unscrewing tools for example impact wrenches, generally comprise, as illustrated in FIG. 1, a casing 100 to which a handle 10 is secured.
  • a pneumatic motor is housed inside. of the casing 100.
  • such a pneumatic motor conventionally comprises:
  • a rotor 4 carrying pallets 41 and rotatably mounted on the front and rear cheeks 2, 3 respectively through bearings 21 and 31.
  • the body has at its base an extension l i within which is mounted a cylindrical selector 5 can be moved axially and / or actuated in rotation by a lever.
  • the extension 11 has an air intake orifice 111 which communicates with an air inlet duct 101 formed in the handle 10 of the tool (an exhaust duct 102 also being provided in the handle 10). .
  • Actuation of the cylindrical selector 5 makes it possible to reverse the direction of rotation of the rotor and / or to regulate the speed of the latter.
  • the reversal of the direction of rotation of the rotor is obtained by axially moving the cylindrical selector 5 so as to place the orifice 13 in communication with the inlet 111, the air then circulating first in the chamber 131 and then escaping through the chamber 121 (in addition to the complementary exhaust through the orifices 14).
  • the angular position of the cylindrical selector 5 makes it possible to modify the air passage section in the orifice 12 (or in the orifice 13 as a function of the axial position of the slide) and, therefore, to vary the speed of rotation of the rotor.
  • the seal between the conduit 101 of the handle 10 and the extension 11 must be perfectly made.
  • the seal between the cylindrical selector 5 and the casing 100 must also be ensured.
  • the seal between these elements proves to be particularly difficult to ensure.
  • the seal between the cylindrical selector 5 and the housing 100 is difficult to achieve because the selector has an annular section and moves in translation inside the casing 100.
  • a technique of the prior art consists in interposing a seal 15 between the upper end of the duct 101 and a flat surface 1111 formed on a lower part of the extension 11 so as to seal between the duct 10 and the extension 11.
  • the seal between the cylindrical selector 5 and the housing 100 is formed by means of an O-ring 16, and seals 17, 18 located on either side of the orifices of the cylindrical selector 5.
  • the invention particularly aims to overcome these disadvantages of the prior art.
  • an object of the invention is to propose a technique of inversion of the direction of rotation of the motor of a pneumatic tool of screwing / unscrewing which makes it possible to ensure perfect sealing of the engine's compressed fluid supply.
  • Another object of the invention is to provide such a technique which makes it possible to guarantee the performance of such a pneumatic screwing / unscrewing tool.
  • Another object of the invention is to provide such a technique that allows to maintain a high productivity rate.
  • the invention also aims to provide such a screwing / unscrewing tool which has good quality including ergonomically, while maintaining a perfect seal.
  • the invention also aims to provide such a technique that is simple, reliable and inexpensive to implement.
  • a tool for screwing / unscrewing a fixing element comprising:
  • said movable element has at least two opposite planar faces capable of being compressed respectively against a first bearing surface formed on said cylinder and against a second bearing surface formed on a movable piston along said means of rotation. supply, said piston being capable of pressing said movable element on said first bearing surface.
  • This technique consists in feeding the motor by means of a selector of particular shape so that it can be compressed between a piston and the cylinder of the engine under the effect of the pressure of the compressed air supplying the engine. engine.
  • a selector of particular shape so that it can be compressed between a piston and the cylinder of the engine under the effect of the pressure of the compressed air supplying the engine. engine.
  • Sealing is therefore caused by the combination of the flat surfaces of the piston, the selector and the cylinder and by the pressure of the compressed air which allows to press these elements against each other, without the need for implement gaskets.
  • This technique according to the invention thus makes it possible to obtain easily and effectively the tightness of the compressed air supply of the engine, that is to say of a zone of the screwing / unscrewing tool that the man the trade has difficulty sealing.
  • the implementation of the technique according to the invention thus prevents the appearance of leakage and loss of charge in the motor supply circuit.
  • This technique therefore ensures the proper operation and performance of the screwing / unscrewing tool, particularly in terms of torque and speed available at the exit of the screwing / unscrewing tool.
  • said housing has guide means in translation of said movable element.
  • the movable element may preferably take two positions, each of its positions corresponding to opposite directions of rotation of the motor.
  • said movable member is slidably mounted along said first bearing surface and said second bearing surface.
  • said first bearing surface is traversed by two holes for passing said fluid distributed along an axis oblique to the axis of rotation of said rotor, and said movable element is traversed by two lights. intake and two exhaust ports, said lights being arranged so that in each of said positions of said movable member, one of said intake ports and one of said exhaust ports respectively cooperate with one of said holes.
  • the fluid passage holes alternately provide an intake function and an exhaust function, depending on the direction of rotation of the engine.
  • one hole allows the admission of the fluid while the other allows its escape.
  • the motor rotates counter-clockwise, the function of the holes is reversed, the hole serving as intake when the engine rotates in a clockwise direction then allowing the exhaust, and the hole serving as an exhaust allowing admission .
  • the lights passing through the movable element are arranged such that in each of the positions of the movable element, an intake port and an exhaust port cooperate respectively with one of the holes of the first support surface. , while the other lights are closed.
  • a change of position of the movable element thus makes it possible to reverse the function of the holes of the first bearing surface by making the previously closed holes cooperate with holes, this by closing off the lights previously cooperating with the holes.
  • said movable element is of substantially parallelepipedal shape.
  • the movable member thus has planar surfaces which, when pressed against the first and second bearing surfaces, which are flat, provide an effective seal.
  • said intake ports extend from an upper face and to a lower face of said movable member.
  • said exhaust ports each extend from the upper face to opposite side faces of said movable member.
  • said piston is traversed by two intake channels arranged so that in each of said positions of said movable element, one of said intake channels cooperates with one of said intake ports of said movable member, another intake channel being closed by said movable member.
  • said piston has a peripheral groove in which is housed a seal.
  • said opening / closing means comprise a movable valve between a position of closing said supply means and a closing position of said supply means.
  • remote control means make it possible to modify the position of said valve. A user can then easily open or close the valve so as to start or stop the engine.
  • said second bearing surface forms an angle with the axis of said piston substantially equal to the angle formed by the axis of said handle and the axis of said rotor. It can thus be provided that the handle is inclined relative to a vertical axis perpendicular to the axis of the motor without this disturbing the operation of the screwing / unscrewing tool according to the invention. This also makes it possible to give the screwing / unscrewing tool according to the invention ergonomic qualities and to improve its comfort of use. 6. List of figures
  • Figure 1 illustrates the compressed air supply zone of a screwing / unscrewing tool according to the prior art
  • Figure 2 is a sectional view of the screwing / unscrewing tool illustrated in Figure 1
  • Figures 3 to 5 illustrate different views of the pneumatic motor shown in Figures 1 and 2
  • Figure 6 is a partial perspective view of a screwdriver according to the invention
  • Figure 7 is a partial exploded view of the piston, the selector and the cylinder implemented in a screwing / unscrewing tool according to the invention
  • Figure 8 is a perspective view of a selector according to the invention
  • Figures 9 and 10 illustrate two positions of the selector according to the invention relative to the piston.
  • the general principle of the invention is based on the implementation of a selector having at least two plane surfaces capable of being compressed between a piston and the cylinder of a pneumatic motor implemented in a screwing / unscrewing tool, under the effect of the pressure of the compressed air supplying the engine, so as to ensure a perfect self-sealing of the compressed air supply of the engine and to prevent the appearance of leakage.
  • FIGS. 6 to 10 show an embodiment of a pneumatic screwing / unscrewing tool according to the invention, which may for example be an impact wrench.
  • Such a screwing / unscrewing tool comprises a casing 30 to which is secured in a handle 31 (shown in dashed lines).
  • a motor 32 housed inside the housing 30, is able to rotate a terminal member (not shown) to ensure the screwing or unscrewing of a fastener, for example a screw, a nut or any other fastener that can be screwed on / off.
  • Compressed air supply means are housed inside the handle 31. These supply means here take the form of a duct 33 which extends substantially along the handle 31.
  • the duct 33 can be open or closed by means of a valve 34.
  • the valve 34 is movable between a position in which it closes the conduit 33, and a position in which it releases the conduit 33 so as to prevent or allow the passage of compressed air in the motor 32.
  • Means for controlling the position of the valve 34 here taking the form of a trigger 35 (shown in dashed lines), can be manipulated by a operator to act on the valve 34 and to open or close the conduit 33.
  • the lower part of this duct 33 has connecting means (not shown) to a source of production of compressed air such as a compressor.
  • the connection to the compressor can for example be realized by means of a flexible hose.
  • a selector 36 is slidably mounted in the housing 30 so as to be translated along the longitudinal axis of the screwing / unscrewing tool.
  • the selector 36 may be movable in translation along an axis transverse to the screwing / unscrewing tool.
  • This selector 36 is also slightly mobile in translation along a vertical axis substantially perpendicular to the axis of rotation of the motor 32. This degree of freedom may allow the selector 36 to be pressed against the bearing surface 322, as will be explained in more detail later.
  • This selector 36 has a substantially parallelepiped shape defined by a rear face 361, a front face 362, a left face 363, a right face 364, an upper face 365 and a lower face 366.
  • the selector 36 is interposed between a piston 37 and an extension 321 of the motor casing 32 forming a bearing surface 322.
  • the selector 36 is mounted so as to slide between the upper face 373 of the piston 37 and the bearing surface 322.
  • the assembly formed by the selector 36, the piston 37 and the bearing surface 322 allows:
  • a pusher 38 is connected to the selector 36 by means of a connection rod
  • the selector 36 has a groove 367 inside which can be engaged one end of the connecting rod 39 which has a shape complementary to that of the groove 367 so that the rod 39 and the selector 36 are secured to one another.
  • a compression spring 40 acts on the selector 36 so as to maintain it in a rest position in which the motor rotates in a direction allowing the screwing of a fastener.
  • a stud 377 formed on the front face 362 of the selector 36, makes it possible to secure the spring 40 to the selector 36. For this purpose, the stud 377 is inserted inside the spring 40.
  • FIG. 7 illustrates a partial exploded view of the motor 32, the selector 36 and the piston 37.
  • the cylinder of the motor 32 has an extension 321 in its lower part, which forms a bearing surface 322.
  • the bearing surface 322 is substantially parallel to the axis of the motor 32 and is substantially perpendicular to the axis of the handle 31.
  • the extension 321 is traversed by two holes 323, 324 which allow, as will be explained more clearly later, alternately ensure the admission or the exhaust of the motor 32 according to the direction in which it rotates. These two holes 323, 324 are aligned along a substantially horizontal axis and oblique relative to the axis of rotation of the rotor, as shown in Figure 7.
  • the selector 36 also has two intake ports 368, 369 which extend from its upper face 365 to its lower face 36, as shown in Figure 8.
  • the inlet ports 368, 369 are aligned along a transverse axis of the selector 36 passing substantially through its middle .
  • the selector 36 further has two exhaust ports 370, 371.
  • the light 370 passes through the selector 36 from its upper face 365 to its left face 363, while the light 371 passes through the selector 36 from its upper face 365 to 364.
  • the light 370 is formed in the left front part of the selector 36, while the light 371 is formed in the right rear part of the selector 36.
  • the piston 37 has a substantially quadrangular contour whose lateral edges are joined by fillets.
  • the lower faces 372 and upper 373 of the piston 37 are plane and form an angle which is substantially equal to the angle formed between the axis of the handle 31 and the axis of rotation of the motor 32. The implementation of a such angle between the upper 373 and lower 372 faces allows the piston 37 to bear against the lower face 366 of the selector 36 as it moves upwards along the axis of the handle 32.
  • Two inlet channels 374, 375 pass through the piston 37 and join its bottom faces 372 and 373. These two inlet channels 374, 375 are arranged at two diametrically opposite angles of the piston 37.
  • This piston 37 is mounted to be movable in translation at the same time. Inside the handle 31 along the axis of the handle 31. The piston 37 has a groove 376 which extends along its circumference. This groove is intended to house an O-ring (not shown) so as to seal between the piston 37 and the handle 32. 7.3. Operating modes
  • Figures 9 and 10 illustrate two positions that may occupy the selector 36 according to an operator wishes to proceed to the screwing or unscrewing of a fastener. Each position of the selector corresponds to a different direction of rotation of the motor. 7.3.1. Operation clockwise
  • the inlet channel 375, the hole 323 and the intake port 368 cooperate with each other; - The hole 324 of the motor 32 cooperates with the exhaust port 371 of the selector 36;
  • the admission channel 374 is closed by the selector 36;
  • the intake opening 369 is closed by the piston 37.
  • an operator actuates the trigger 35 so that the valve 34 releases the compressed air passage towards the motor 32, the compressed air enters the motor 32 through the intake channel 375, the intake port 368 and the hole 323.
  • the motor 32 is then rotated clockwise. The air escapes from the motor 32 through the hole 324 and the exhaust port 371. 7.3.2. Counter clockwise operation
  • the hole 323 of the motor 32 cooperates with the exhaust port 370 of the selector 36;
  • the admission channel 375 is closed by the selector 36; -
  • the intake port 368 is closed by the piston 37.
  • the particular geometry of the piston 37, the selector 36 and the bearing surface 322, associated with the mobility of the piston 37 and the selector 36 along a substantially vertical axis and perpendicular to the axis of the motor 32 ensures self-sealing of the motor 32 compressed air supply.
  • the pressure of the compressed air is of the order of 6.3 bars. Other pressure values may be employed in other embodiments.
  • the upper face 365 of the selector 36 is compressed against the bearing surface 322 formed on the extension 321 of the motor 32.
  • the particular geometry of the piston, the selector and the extension thus makes it possible to route the compressed air inside the motor 32 without leakage and therefore without loss of load.
  • the technique according to the invention thus makes it possible to guarantee the proper operation of the engine and to maintain the performance of the screwing / unscrewing tool, in particular with regard to the torque and speed available at the output of the tool.

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Description

Outil de vissage/dévissage à sélecteur parallélépipédique
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la réalisation d'outils, par exemple portatifs, permettant le vissage et le dévissage d'éléments de fixation.
Plus précisément, l'invention concerne les outils de vissage/dévissage pneumatiques, et en particulier l'étanchéité de l'alimentation en fluide comprimé de moteur qu'ils mettent en œuvre.
2. Art antérieur Les outils de vissage/dévissage pneumatiques, par exemple les clés à choc, comprennent généralement, tel qu'illustré par la figure 1, un carter 100 auquel est solidarisée une poignée 10. Un moteur pneumatique est logé à l'intérieur du carter 100.
Tel que cela est représenté sur les figures 1 à 5, un tel moteur pneumatique comprend classiquement :
- un corps 1 ;
- une joue avant 2 et une joue arrière 3 entre lesquelles est monté le corps 1 ;
- un rotor 4 portant des palettes 41 et monté rotatif sur les joues avant et arrière 2, 3 par l'intermédiaire respectivement de roulements 21 et 31.
Le corps présente à sa base une extension l i a l'intérieur de laquelle est monté un sélecteur cylindrique 5 susceptible d'être déplacé axialement et/ou actionné en rotation par un levier.
L'extension 11 présente un orifice 111 d'admission d'air qui communique avec un conduit 101 d'arrivée d'air ménagé dans la poignée 10 de l'outil (un conduit d'échappement 102 étant également prévu dans la poignée 10).
L'actionnement du sélecteur cylindrique 5 permet d'inverser le sens de rotation du rotor et/ou de réguler la vitesse de ce dernier.
Le fonctionnement est le suivant. Lorsque le tiroir est dans la position illustrée par la figure 1, l'air admis dans le conduit 101 passe par l'orifice 111, puis dans l'orifice 12 (l'orifice 13 étant obstrué par le tiroir) qui communique avec la chambre 121 (s'étendant du côté de la joue arrière 3) apparaissant sur la vue en coupe de la figure 3. Au lancement du moteur, une partie de l'air va vers la joue arrière 3 et la joue avant 2, lesquelles présentent des évidements 32 permettant d'acheminer l'air vers la base des palettes 41 de façon à faire coulisser radialement celles-ci vers l'extérieur du rotor et à amener celles-ci en prise avec l'air injecté dans la chambre 121. L'échappement de l'air (une fois le moteur lancé, c'est-à-dire après une rotation du rotor d'environ 90 °) s'effectue par la chambre 131 (figure 4) et par l'orifice 13 (puis par le conduit 102 de la poignée), un échappement complémentaire s'effectuant par les orifices 14 ménagés dans les parois du corps 1, ceci de façon à compenser la compression de l'air entre les palettes lorsque celles-ci se déplacent sur la portion du corps qui tend à faire décroître le volume entre deux palettes.
L'inversion du sens de la rotation du rotor est obtenu en déplaçant axialement le sélecteur cylindrique 5 de façon à placer l'orifice 13 en communication avec l'admission 111, l'air circulant alors en premier lieu dans la chambre 131 puis s 'échappant par la chambre 121 (en plus de l'échappement complémentaire au travers des orifices 14).
Par ailleurs, en référence à la figure 2, la position angulaire du sélecteur cylindrique 5 permet de modifier la section de passage d'air dans l'orifice 12 (ou dans l'orifice 13 en fonction de la position axiale du tiroir) et, par conséquent, de faire varier la vitesse de rotation du rotor.
Afin de limiter les pertes de charges pouvant entraîner des dis fonctionnements de l'outil, l'étanchéité entre le conduit 101 de la poignée 10 et l'extension 11 doit être parfaitement réalisée. L'étanchéité entre le sélecteur cylindrique 5 et le carter 100 doit également être assurée. En pratique, l'étanchéité entre ces éléments s'avère être particulièrement difficile à assurer. Notamment, l'étanchéité entre le sélecteur cylindrique 5 et le carter 100 est difficile à réaliser du fait que le sélecteur présente une section annulaire et se déplace en translation à l'intérieur du carter 100. Une technique de l'art antérieur consiste à interposer un joint 15 entre l'extrémité supérieure du conduit 101 et une surface plane 1111 formée sur une partie inférieure de l'extension 11 de façon à assurer l'étanchéité entre le conduit 10 et l'extension 11.
En outre, selon l'art antérieur, l'étanchéité entre le sélecteur cylindrique 5 et le carter 100 est réalisée au moyen d'un joint torique 16, et des joints 17, 18 situés de part et d'autres des orifices du sélecteur cylindrique 5.
3. Inconvénients de l'art antérieur
On constate cependant que cette technique ne permet pas d'assurer une étanchéité parfaite du fait que des fuites apparaissent généralement entre le conduit 101 et l'extension 11, ainsi qu'entre le sélecteur cylindrique 5 et le carter 100.
Le fonctionnement de tels outils de vissage/dévissage pneumatiques est donc souvent perturbé par l'apparition de fuites qui affectent les performances de l'outils, notamment en termes de couple et de vitesse de sortie disponibles. Un tel affaiblissement des capacités d'un outil de vissage/dévissage peut notamment conduire à un abaissement de la productivité par exemple lorsqu'il est utilisé par un opérateur oeuvrant le long d'une chaîne de montage.
De telles fuites peuvent en outre engendrer l'apparition de sifflements qui peuvent constituer des nuisances sonores pour les opérateurs. 4. Objectifs de l'invention
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l'invention est de proposer une technique d'inversion du sens de rotation du moteur d'un outil pneumatique de vissage/dévissage qui permette d'assurer une étanchéité parfaite de l'alimentation en fluide comprimé du moteur.
L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui permette de garantir les performances d'un tel outil de vissage/dévissage pneumatique.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui permette de maintenir un taux de productivité élevé.
L'invention à également pour objectif de fournir un tel outil de vissage/dévissage qui présente de bonne qualité notamment sur un plan ergonomique, tout en maintenant une parfaite étanchéité.
L'invention a encore pour objectif de fournir une telle technique qui soit simple, fiable et peu coûteuse à mettre en œuvre.
5. Exposé de l'invention
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un outil de vissage/dévissage d'un élément de fixation, comprenant :
- un carter logeant un moteur pneumatique comprenant un cylindre à l'intérieur duquel un rotor est susceptible de tourner afin d'entraîner à rotation un organe terminal ;
- une poignée solidarisée audit carter, et traversée par des moyens d'alimentation dudit moteur en fluide comprimé ;
- des moyens d'ouverture/fermeture desdits moyens d'alimentation ;
- des moyens de sélection du sens de rotation dudit rotor comprenant un élément mobile entre deux positions correspondant chacune à un sens de rotation différent dudit rotor. Selon l'invention, ledit élément mobile présente au moins deux faces planes opposées susceptibles d'être comprimées respectivement contre une première surface d'appui formée sur ledit cylindre et contre une deuxième surface d'appui formée sur un piston mobile le long desdits moyens d'alimentation, ledit piston étant susceptible de plaquer ledit élément mobile sur de ladite première surface d'appui. Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive permettant d'assurer l'étanchéité de l'alimentation en air comprimé d'un moteur mis en œuvre dans un outil de vissage/dévissage pneumatique.
Cette technique selon l'invention consiste à alimenter le moteur au moyen d'un sélecteur de forme particulière de façon qu'il puisse être comprimé entre un piston et le cylindre du moteur sous l'effet de la pression de l'air comprimé alimentant le moteur. Ainsi, dès lors que l'air comprimé alimente le moteur, les formes particulières et en particulier les surfaces planes du piston, du sélecteur et du cylindre permettent d'assurer une étanchéité automatique. On parlera par la suite d'auto étanchéité.
L'étanchéité est donc provoquée par la combinaison des surfaces planes du piston, du sélecteur et du cylindre ainsi que par la pression de l'air comprimé qui permet de plaquer ces éléments les uns contre les autres, sans qu'il ne soit nécessaire de mettre en œuvre des joints d' étanchéité. Cette technique selon l'invention permet donc d'obtenir facilement et efficacement l'étanchéité de l'alimentation en air comprimé du moteur, c'est-à- dire d'une zone de l'outil de vissage/dévissage que l'homme du métier éprouve des difficultés à étancher.
La mise en œuvre de la technique selon l'invention permet ainsi de prévenir l'apparition de fuite et de pertes de charges dans le circuit d'alimentation du moteur. Cette technique permet donc de garantir le bon fonctionnement et les performances de l'outil de vissage/dévissage, notamment en termes de couple et de vitesse disponibles à la sortie de l'outil de vissage/dévissage.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ledit carter présente des moyens de guidage en translation dudit élément mobile.
Il est ainsi possible de déplacer aisément l'élément mobile à l'intérieur du carter de façon à lui faire prendre plusieurs positions. L'élément mobile peut préférentiellement prendre deux positions, chacune de ses positions correspondant à des sens opposés de rotation du moteur. Préférentiellement, ledit élément mobile est monté mobile en coulissement le long de ladite première surface d'appui et de ladite deuxième surface d'appui.
Il est ainsi possible de faire passer l'élément mobile d'une position à l'autre, avantageusement lorsque le moteur n'est pas alimenté,ce qui permet de garantir une excellente étanchéité lors d'une inversion du sens de rotation du moteur. Ceci permet en outre à un utilisateur de pouvoir inverser le sens de rotation du moteur sans en couper l'alimentation en air comprimé, et ainsi de maintenir un taux de productivité élevé.
Selon un aspect préféré de l'invention, ladite première surface d'appui est traversée par deux trous de passage dudit fluide répartis le long d'un axe oblique à l'axe de rotation dudit rotor, et ledit élément mobile est traversé par deux lumières d'admission et deux lumières d'échappement, lesdites lumières étant disposées de façon que dans chacune desdites positions dudit élément mobile, l'une desdites lumières d'admission et l'une desdites lumières d'échappement coopèrent respectivement avec un desdits trous.
Les trous de passage de fluide assurent alternativement une fonction d'admission et une fonction d'échappement, selon le sens de rotation du moteur. Ainsi, lorsque le moteur tourne en sens horaire, un trou permet l'admission du fluide alors que l'autre permet son échappement. Inversement, lorsque le moteur tourne en sens anti-horaire, la fonction des trous est inversée, le trou servant d'admission lorsque le moteur tourne en sens horaire permettant alors l'échappement, et le trou servant d'échappement permettant alors l'admission.
En outre, les lumières traversant l'élément mobile sont ménagées de telle sorte que dans chacune des positions de l'élément mobile, une lumière d'admission et une lumière d'échappement coopèrent respectivement avec un des trous de la première surface d'appui, alors que les autres lumières sont obturées. Un changement de position de l'élément mobile permet ainsi d'inverser la fonction des trous de la première surface d'appui en faisant coopérer avec des trous les lumières précédemment obturées, ceci en obturant les lumières coopérant précédemment avec les trous. De façon préférée, ledit élément mobile est de forme essentiellement parallélépipédique.
L'élément mobile présente ainsi des surfaces planes qui permettent, lorsqu'elles sont comprimées contre les première et deuxième surfaces d'appui, qui sont planes, d'assurer une étanchéité efficace.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lesdites lumières d'admission s'étendent depuis une face supérieure et jusqu'à une face inférieure dudit élément mobile.
Ceci permet d'assurer facilement et efficacement l'admission de fluide sous pression dans le moteur sans perte de charge.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites lumières d'échappement s'étendent chacune depuis la face supérieure jusqu'à des faces latérales opposées dudit élément mobile.
Ceci permet d'assurer simplement et efficacement l'échappement du fluide provenant du moteur et par exemple de le diriger vers des éléments permettant son évacuation en dehors de l'outil de vissage/dévissage.
Selon un aspect préféré de l'invention, ledit piston est traversé par deux canaux d'admission disposés de sorte que dans chacune desdites positions dudit élément mobile, un desdits canaux d'admission coopère avec une desdites lumières d'admission dudit élément mobile, l'autre canal d'admission étant obturé par ledit élément mobile.
L'admission de fluide sous pression par chacun de ces canaux correspond à un sens de rotation différent du moteur.
Préférentiellement, ledit piston présente une gorge périphérique dans laquelle est logé un joint.
Ceci permet d'assurer une parfaite étanchéité entre le piston et les moyens d'alimentation intégrés à la poignée, et ainsi de prévenir l'apparition de perte de charge, sans mettre en œuvre de moyen complexe.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, lesdits moyens d'ouverture/fermeture comprennent un clapet mobile entre un position de fermeture desdits moyens d'alimentation et une position de fermeture desdits moyens d'alimentation.
Préférentiellement, des moyens déportés de contrôle permettent de modifier la position dudit clapet. Un utilisateur peut alors facilement ouvrir ou fermer le clapet de façon à mettre en route ou à arrêter le moteur.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, ladite deuxième surface d'appui forme un angle avec l'axe dudit piston sensiblement égale à l'angle formé par l'axe de ladite poignée et l'axe dudit rotor. II peut ainsi être prévu que la poignée soit inclinée par rapport à un axe vertical perpendiculaire à l'axe du moteur sans que cela ne perturbe le fonctionnement de l'outil de vissage/dévissage selon l'invention. Ceci permet en outre de conférer à l'outil de vissage/dévissage selon l'invention des qualités ergonomiques et d'en améliorer le confort d'utilisation. 6. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 illustre la zone d'alimentation en air comprimé d'un outil de vissage/dévissage selon l'art antérieur ; la figure 2 est une vue en coupe de l'outil de vissage/dévissage illustré par la figure 1 ; les figures 3 à 5 illustrent différentes vues du moteur pneumatique apparaissant sur les figures 1 et 2 ; la figure 6 est une vue partielle en perspective d'un outil de vissage selon l'invention ; la figure 7 est une vue éclatée partielle du piston, du sélecteur et du cylindre mis en œuvre dans un outil de vissage/dévissage selon l'invention ; la figure 8 est une vue en perspective d'un sélecteur selon l'invention ; les figures 9 et 10 illustrent deux positions du sélecteur selon l'invention par rapport au piston.
7. Description d'un mode de réalisation de l'invention 7.1. Rappel du principe de l'invention
Le principe général de l'invention repose sur la mise en œuvre d'un sélecteur présentant au moins deux surfaces planes susceptibles d'être comprimées entre un piston et le cylindre d'un moteur pneumatique mis en œuvre dans un outil de vissage/dévissage, sous l'effet de la pression de l'air comprimé alimentant le moteur, de façon à assurer une auto étanchéité parfaite de l'alimentation en air comprimé du moteur et à prévenir l'apparition de fuite.
7.2. Exemple d'architecture d'un outil de vissage/dévissage selon l'invention
On présente, en relation avec les figures 6 à 10, un mode de réalisation d'un outil de vissage/dévissage pneumatique selon l'invention, qui peut par exemple être une clé à choc.
Un tel outil de vissage/dévissage comprend un carter 30 auquel est solidarisée en poignée 31 (représentés en pointillés). Un moteur 32, logé à l'intérieur du carter 30, est susceptible d'entraîner à rotation un organe terminal (non représenter) afin d'assurer le vissage ou le dévissage d'un élément de fixation, par exemple une vis, un écrou ou tout autre élément de fixation susceptible d'être vissé/dévissé.
Des moyens d'alimentation en air comprimé sont logés à l'intérieur de la poignée 31. Ces moyens d'alimentation prennent ici la forme d'un conduit 33 qui s'étend sensiblement le long de la poignée 31. Le conduit 33 peut être ouvert ou fermé au moyen d'un clapet 34. À cet effet, le clapet 34 est mobile entre une position dans laquelle il obture le conduit 33, et une position dans laquelle il libère le conduit 33 de façon à empêcher ou autoriser le passage de l'air comprimé dans le moteur 32. Des moyens de contrôle de la position du clapet 34, prenant ici la forme d'une gâchette 35 (représentés en pointillés), peuvent être manipulés par un opérateur de façon agir sur le clapet 34 et à procéder à l'ouverture ou à la fermeture du conduit 33.
La partie inférieure de ce conduit 33 présente des moyens de raccordement (non représentés) à une source de production d'air comprimé tel qu'un compresseur. Le raccordement au compresseur peut par exemple être réalisé au moyen d'un tuyau flexible.
Un sélecteur 36 est monté mobile en coulissement dans le carter 30 de façon à pouvoir être translaté selon l'axe longitudinal de l'outil de vissage/dévissage. Dans un autre mode de réalisation, le sélecteur 36 pourra être mobile en translation selon un axe transversal à l'outil de vissage/dévissage. Ce sélecteur 36 est également légèrement mobile en translation selon un axe vertical sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du moteur 32. Ce degré de liberté peut permettre au sélecteur 36 d'être plaqué contre la surface d'appui 322, tel que cela sera expliqué plus en détail par la suite. Ce sélecteur 36 présente une forme sensiblement parallélépipède définie par une face arrière 361, une face avant 362, une face gauche 363, une face droite 364, une face supérieur 365 et une face inférieure 366.
Le sélecteur 36 est interposé entre un piston 37 et un prolongement 321 du carter du moteur 32 formant une surface d'appui 322. Le sélecteur 36 est monté de façon à pouvoir coulisser entre la face supérieure 373 du piston 37 et la surface d'appui 322.
Comme il sera expliqué plus en détail par la suite, l'ensemble formé par le sélecteur 36, le piston 37 et la surface d'appui 322 permet :
- d'inverser le sens de rotation du moteur 32 selon la position que le sélecteur 36 occupe ;
- d'assurer une fonction d'auto étanchéité du circuit d'alimentation en air comprimé du moteur 32.
Un poussoir 38 est relié au sélecteur 36 au moyen d'une tige de connexion
39. Le sélecteur 36 présente une rainure 367 à l'intérieur de laquelle peut être engagée une extrémité de la tige de connexion 39 qui présente une forme complémentaire de celle de la rainure 367 de façon que la tige 39 et le sélecteur 36 soient solidarisés l'un à l'autre.
Un ressort de compression 40 agit sur le sélecteur 36 de façon à le maintenir dans une position de repos dans laquelle le moteur tourne dans un sens permettant le vissage d'un élément de fixation. Un goujon 377, formé sur la face avant 362 du sélecteur 36, permet de solidariser le ressort 40 au sélecteur 36. À cet effet, le goujon 377 est inséré à l'intérieur du ressort 40.
La figure 7 illustre une vue éclatée partielle du moteur 32, du sélecteur 36 et du piston 37. Tels que cela apparaît plus clairement, le cylindre du moteur 32 présente un prolongement 321 dans sa partie inférieure, qui forme une surface d'appui 322. La surface d'appui 322 est sensiblement parallèle à l'axe du moteur 32 et est sensiblement perpendiculaire à l'axe de la poignée 31.
Le prolongement 321 est traversé par deux trous 323, 324 qui permettent, comme il sera expliqué plus clairement par la suite, d'assurer alternativement l'admission ou bien l'échappement du moteur 32 selon le sens dans lequel celui-ci tourne. Ces deux trous 323, 324 sont alignés le long d'un axe sensiblement horizontal et oblique par rapport à l'axe de rotation du rotor, comme cela apparaît sur la figure 7. Le sélecteur 36 présente également deux lumières d'admission 368, 369 qui s'étendent depuis sa face supérieure 365 jusqu'à sa face inférieure 36, tel que cela est représenté sur la figure 8. Les lumières d'admission 368, 369 sont alignés le long un axe transversal du sélecteur 36 passant sensiblement par son milieu. Le sélecteur 36 présente en outre deux lumières d'échappement 370, 371. La lumière 370 traverse le sélecteur 36 depuis sa face supérieure 365 jusque sur sa face gauche 363, alors que la lumière 371 traverse le sélecteur 36 depuis sa face supérieure 365 jusque sur sa face droite 364. La lumière 370 est ménagée dans la partie avant gauche du sélecteur 36, alors que la lumière 371 est ménagée dans la partie arrière droite du sélecteur 36. Par ailleurs, le piston 37 présente un contour sensiblement quadrangulaire dont les arrêtes latérales sont jointes par des congés. Les faces inférieure 372 et supérieure 373 du piston 37 sont planes et forment un angle qui est sensiblement égal à l'angle formé entre l'axe de la poignée 31 et l'axe de rotation du moteur 32. La mise en œuvre d'un tel angle entre les faces supérieure 373 et inférieure 372 permet au piston 37 de venir en appuis contre la face inférieure 366 du sélecteur 36 lorsqu'il se déplace vers le haut le long de l'axe de la poignée 32.
Deux canaux d'admission 374, 375 traversent le piston 37 et joignent ses faces inférieure 372 et supérieure 373. Ces deux canaux d'admission 374,375 sont ménagés à deux angles diamétralement opposés du piston 37. Ce piston 37 est monté mobile en translation à l'intérieur de la poignée 31 selon l'axe de la poignée 31. Le piston 37 présente une gorge 376 qui s'étend le long de sa circonférence. Cette gorge est destinée à loger un joint torique (non représenté) de façon à assurer l'étanchéité entre le piston 37 et la poignée 32. 7.3. Modes de fonctionnement
Les figures 9 et 10 illustrent deux positions que peut occuper le sélecteur 36 selon qu'un opérateur souhaite procéder au vissage ou au dévisage d'un élément de fixation. Chaque position du sélecteur correspond à un sens de rotation différent du moteur. 7.3.1. Fonctionnement en sens horaire
Lorsque le sélecteur 36 est maintenu, contre l'effet du ressort de compression 40, dans la position illustrée à la figure 9 :
- le canal d'admission 375, le trou 323 et la lumière d'admission 368 coopèrent les uns avec les autres ; - le trou 324 du moteur 32 coopère avec la lumière d'échappement 371 du sélecteur 36 ;
- le canal d'admission 374 est obturé par le sélecteur 36 ;
- la lumière d'admission 369 est obturée par le piston 37. Lorsqu'un opérateur actionne la gâchette 35 de façon que le clapet 34 libère le passage d'air comprimé en direction du moteur 32, l'air comprimé pénètre dans le moteur 32 en traversant le canal d'admission 375, la lumière d'admission 368 et le trou 323. Le moteur 32 est alors entraîné en rotation en sens horaire. L'air s'échappe du moteur 32 en traversant le trou 324 et la lumière d'échappement 371. 7.3.2. Fonctionnement en sens anti-horaire
Lorsqu'un opérateur souhaite inverser le sens de rotation du moteur 32, il peut actionner le poussoir 38 de façon à ce que le sélecteur 36 soit translaté sous l'effet du ressort de compression 40 vers l'arrière de l'outil de vissage jusqu'à ce que le sélecteur 36 atteigne la position illustrée à la figure 10. Dans cette position : - le canal d'admission 374, le trou 324 et la lumière d'admission 369 coopèrent les uns avec les autres ;
- le trou 323 du moteur 32 coopère avec la lumière d'échappement 370 du sélecteur 36 ;
- le canal d'admission 375 est obturé par le sélecteur 36 ; - la lumière d'admission 368 est obturée par le piston 37.
Lorsqu'un opérateur actionne la gâchette 35 de façon que le clapet 34 libère le passage d'air comprimé en direction du moteur 32, l'air comprimé pénètre dans le moteur 32 en traversant le canal d'admission 374, la lumière d'admission 369 et le trou 324. Le moteur est alors entraîné en rotation en sens anti-horaire. L'air s'échappe du moteur 32 en traversant le trou 323 et la lumière d'échappement 370.
7.4. Auto étanchéité
La géométrie particulière que présentent le piston 37, le sélecteur 36 et la surface d'appui 322, associée à la mobilité du piston 37 et du sélecteur 36 selon un axe sensiblement vertical et perpendiculaire à l'axe du moteur 32 permet d'assurer l'auto étanchéité de l'alimentation en air comprimé du moteur 32.
En effet, dès que le clapet 34 est ouvert, le piston 37 se déplace vers le haut le long de l'axe de la poignée 32, sous l'effet de la pression de l'air comprimé. Il vient alors en appui sur le sélecteur 36 et pousse celui-ci de façon qu'il se déplace très légèrement selon un axe vertical pour venir contre la surface d'appui 322 du cylindre du moteur 32 de façon à assurer l'étanchéité.
Dans le présent mode de réalisation, la pression de l'air comprimé est de l'ordre de 6,3 bars. D'autres valeurs de pressions pourront être employées dans d'autres modes de réalisation.
Dans une telle position de compression :
- la face supérieure 373 du piston est comprimée contre la face inférieure 366 du sélecteur 36, et
- la face supérieure 365 du sélecteur 36 est comprimée contre la surface d'appui 322 formée sur le prolongement 321 du moteur 32.
Les différentes surfaces planes que présentent le piston 37, le sélecteur 36 et le prolongement 321, et qui viennent en appui et sont comprimées les unes contre les autres sous l'effet de la pression de l'air comprimé permettent d'assurer une étanchéité parfaite et automatique entre ces différents éléments sans que des fuites apparaissent dès que le moteur est alimenté en air comprimé.
La géométrie particulière du piston, du sélecteur et du prolongement permet donc d'acheminer l'air comprimé à l'intérieur du moteur 32 sans fuite et donc sans perte de charge. La technique selon l'invention permet donc de garantir le bon fonctionnement du moteur et de maintenir les performances de l'outil de vissage/dévissage notamment en ce qui concerne le couple et la vitesse disponibles en sortie de l' outils.

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil de vissage/dévissage d'un élément de fixation, comprenant :
- un carter (30) logeant un moteur pneumatique (32) comprenant un cylindre à l'intérieur duquel un rotor est susceptible de tourner afin d'entraîner à rotation un organe terminal ;
- une poignée (31) solidarisée audit carter (30), et traversée par des moyens d'alimentation (33) dudit moteur (31) en fluide comprimé ;
- des moyens d'ouverture/fermeture (34) desdits moyens d'alimentation (33) ; - des moyens de sélection du sens de rotation dudit rotor comprenant un élément mobile (36) entre deux positions correspondant chacune à un sens de rotation différent dudit rotor, caractérisé en ce que ledit élément mobile (36) présente au moins deux faces planes opposées (365, 366) susceptibles d'être comprimées respectivement contre une première surface d'appui (322) formée sur ledit cylindre et contre une deuxième surface d'appui (373) formée sur un piston (37) mobile le long desdits moyens d'alimentation (33), ledit piston (37) étant susceptible de plaquer ledit élément mobile (36) sur de ladite première surface d'appui (322).
2. Outil de vissage/dévissage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit carter (30) présente des moyens de guidage en translation dudit élément mobile (36).
3. Outil de vissage/dévissage selon l'une quelconque des revendications 1 et
2, caractérisé en ce que ledit élément mobile (36) est monté mobile en coulissement le long de ladite première surface d'appui (322) et de ladite deuxième surface d'appui (373).
4. Outil de vissage/dévissage selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisé en ce que ladite première surface d'appui (322) est traversée par deux trous (323, 324) de passage dudit fluide répartis le long d'un axe oblique à l'axe de rotation dudit rotor, et en ce que ledit élément mobile (36) est traversé par deux lumières d'admission (368, 369) et deux lumières d'échappement (370, 371), lesdites lumières (368, 369, 370, 371) étant disposées de façon que dans chacune desdites positions dudit élément mobile (36), l'une desdites lumières d'admission (368, 369) et l'une desdites lumières d'échappement (370, 371) coopèrent respectivement avec un desdits trous (323, 324).
5. Outil de vissage/dévissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément mobile (36) est de forme essentiellement parallélépipédique.
6. Outil de vissage/dévissage selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdites lumières d'admission (368, 369) s'étendent depuis une face supérieure (365) et jusqu'à une face inférieure (366) dudit élément mobile (36).
7. Outil de vissage/dévissage selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdites lumières d'échappement (370, 371) s'étendent chacune depuis la face supérieure (365) jusqu'à des faces latérales opposées (363, 364) dudit élément mobile (36).
8. Outil de vissage/dévissage selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, caractérisé en ce que ledit piston (37) est traversé par deux canaux d'admission (374, 375) disposés de sorte que dans chacune desdites positions dudit élément mobile (36), un desdits canaux d'admission (374, 375) coopère avec une desdites lumières d'admission (368, 369) dudit élément mobile (36), l'autre canal d'admission (374, 375) étant obturé par ledit élément mobile (36).
9. Outil de vissage dévissage selon l'une quelconque des revendications 1 à
8, caractérisé en ce que ledit piston (37) présente une gorge (376) périphérique dans laquelle est logé un joint.
10. Outil de vissage/dévissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'ouverture/fermeture comprennent un clapet (34) mobile entre un position de fermeture desdits moyens d'alimentation (33) et une position de fermeture desdits moyens d'alimentation (33).
11. Outil de vissage/dévissage selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens déportés de contrôle (35) de la position dudit clapet (34).
12. Outil de vissage/dévissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite deuxième surface d'appui (373) forme un angle avec l'axe dudit piston (37) sensiblement égale à l'angle formé par l'axe de ladite poignée (31) et l'axe dudit rotor.
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