EP4205907A1 - Dispositif de vissage bi-vitesse à changement de vitesse par contrôle de l'accélération - Google Patents

Dispositif de vissage bi-vitesse à changement de vitesse par contrôle de l'accélération Download PDF

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EP4205907A1
EP4205907A1 EP22213533.7A EP22213533A EP4205907A1 EP 4205907 A1 EP4205907 A1 EP 4205907A1 EP 22213533 A EP22213533 A EP 22213533A EP 4205907 A1 EP4205907 A1 EP 4205907A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotation
rotor
gear train
additional gear
train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22213533.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benjamin BARBAUD
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Georges Renault SAS filed Critical Georges Renault SAS
Publication of EP4205907A1 publication Critical patent/EP4205907A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B25B21/008—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with automatic change-over from high speed-low torque mode to low speed-high torque mode
    • 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
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/141—Mechanical overload release couplings
    • 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
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers

Definitions

  • the field of the invention is that of the design and manufacture of portable tools intended to be implemented to carry out screwing/unscrewing operations.
  • the invention relates to a screwing/unscrewing device offering several screwing/unscrewing speeds.
  • This device is more particularly intended for continuous tightening screwdrivers whose torque exceeds 150 N.m (high torque screwdrivers).
  • Screwing devices are commonly used in various industrial sectors to carry out screwing and/or unscrewing operations on assemblies.
  • Electric motor screwing devices are conventionally associated with control means and include a tightening torque and/or tightening angle sensor.
  • control means make it possible to program tightening strategies, that is to say the parameters of the pre-tightening and tightening phases, in particular the rotational speeds of the motor in the pre-tightening and tightening phases, as well as the torque value and/or angle end clamping objectives.
  • the control means drive the motor to drive the element to be tightened at the pre-tightening speed during the pre-tightening phase then at the tightening speed during the tightening phase until until the target torque and/or angle are reached.
  • Screwdrivers with continuous tightening that is to say screwdrivers which, during tightening, apply an uninterrupted and increasing torque to the screw, incorporate a transmission between the motor and the output device driving the screw.
  • This transmission generally consists of one or more planetary gear sets. These planetary gear sets make it possible to have sufficient tightening torque available on the output shaft. This torque is the result of the multiplication of the engine torque by the reduction ratio of the transmission and its efficiency.
  • the pre-tightening and tightening speeds applied during the pre-tightening and tightening phases therefore require the implementation of an additional engage-disengage gear train which makes it possible to define different reduction ratios between the rotor and the output device. depending on whether or not it is enabled.
  • the additional gear train is not activated in the pre-tightening phase so that the pre-tightening speed is fast.
  • the additional train is activated during the tightening phase so that the tightening speed is slower and the tightening torque that can be reached by the tightening device is higher.
  • the additional gear train is automatically engaged mechanically at the end of the pre-tightening phase.
  • the transmission incorporates an elastic element which allows, when the tightening torque reaches, during the pre-tightening phase, a predetermined speed change torque threshold, d automatically activate the additional gear train.
  • This type of mechanism is advantageous in that it makes it possible to ensure, in a simple and effective manner, a change in screwing speed automatically. However, this type of technology can still be improved.
  • the predetermined tightening torque threshold for gear change from which the additional train is automatically activated cannot be parameterized insofar as it depends on the dimensioning of the elastic element integrated in the transmission. Consequently, this type of technology does not make it possible to provide general-purpose screwdrivers adaptable to different screwing operations requiring a change of speed after reaching a pre-tightening threshold of different values.
  • the object of the invention is in particular to provide an effective solution to at least some of these various problems.
  • an objective of the invention is to provide a two-speed screwing/unscrewing device which is versatile in terms of speed change.
  • the object of the invention is to provide such a two-speed screwing/unscrewing device which makes it possible to pass from one speed to the other independently of the value of the tightening torque reached. .
  • Another objective of the invention is, according to at least one embodiment, to provide a two-speed mechanism which is simple in design and is versatile.
  • an object of the invention is to provide, in at least one embodiment, a two-speed mechanism that can easily be integrated into various screwing/unscrewing devices.
  • said control means of said motor are configured to generate a predetermined acceleration or deceleration of said rotor, said predetermined acceleration or deceleration acting on said engagement means to cause them to pass from one of their states to the other. .
  • the invention is based on an original approach according to which the engagement from one speed to the other is done, independently of the value of the tightening torque reached, according to the acceleration-deceleration of the motor .
  • the invention thus offers great versatility in the choice of the instant at which the gear change takes place since it suffices for this to play on the value of the acceleration/deceleration of the motor, this being possible by simply acting on motor control.
  • the change of speed is therefore according to the invention completely independent of the tightening torque delivered by the device.
  • said engagement means comprise a selection member movable in rotation relative to said rotor between at least two engagement/disengagement positions of said additional gear train, said predetermined acceleration or deceleration acting on said selection member to cause it to pass from one of its positions to the other.
  • a device comprises means for connecting in rotation said selection member with said rotor, said means for connecting in rotation ensuring, when said selection member occupies one of its positions, a connection in rotation of said selection member with said rotor as long as said motor delivers an acceleration-deceleration lower than a predetermined speed change acceleration-deceleration threshold, the delivery by said motor an acceleration/deceleration greater than said predetermined speed change acceleration-deceleration threshold inducing the rotation of said selection member from one of its positions to the other.
  • a device comprises a first pair of one-way clutches comprising said casing and said inner ring gear.
  • such a screwing/unscrewing device conventionally comprises a casing 10.
  • This is a casing of the handle-pistol type in which the axis of the handle 11 forms an angle with the axis of the output member 12. It could alternatively be a casing in which the axis of the handle coincides with the axis of the output member.
  • the casing 10 houses an electric motor 13 comprising a stator 130 and a rotor 131 provided with a motor shaft 132.
  • the device comprises an output member 12 placed at the end of the housing 10.
  • This output member 12 is capable of rotating a drive element of an element to be screwed, in particular a screw socket or the like.
  • the device comprises a transmission T connecting the shaft 132 of the rotor 131 to the output member 12 so as to drive the latter in rotation.
  • the transmission T comprises a two-speed mechanism 14 which comprises two transmission chains having different transmission ratios.
  • the transmission T comprises an additional gear train capable of being engaged/disengaged.
  • this additional gear train here comprises an epicyclic gear train which can be deactivated by making its inner ring gear free to rotate or alternatively activated by locking its ring gear in rotation.
  • the reduction ratio of the transmission between the rotor and the output member is different depending on whether or not the additional gear train is engaged, the reduction ratio being greater when the additional gear train is engaged. In this way, for a given rotational frequency of the rotor, the rotational frequency of the output member is higher when the additional gear train is not activated and slower when it is activated so that the tightening torque likely to be delivered by the device is higher when the additional gear train is activated.
  • the engagement means comprise a selection member 15 movable between at least a first and a second position for selecting/deselecting the additional gear train.
  • This two-speed mechanism comprises a drive shaft 16 connected in rotation with the shaft 132 of the rotor 131. These two components could alternatively constitute a single piece.
  • the selection member 15 is traversed by an internal longitudinal bore 150 housing the drive shaft 16.
  • the selection member 15 is mounted so as to be able to rotate around the drive shaft 16 between two extreme positions corresponding to its two selection positions.
  • the selection member 15 is connected in rotation to the drive shaft 16 by means of connection in rotation.
  • the drive shaft 16 is traversed by a transverse bore 160 formed along an axis perpendicular to its longitudinal axis.
  • This bore 160 houses an elastic return means which in this embodiment comprises a compression spring 17.
  • a blocking element At each end of the compression spring 17 is placed a blocking element.
  • the selection member 15 comprises, on the periphery of the inner bore 150 housing the drive shaft 16, two pairs of diametrically opposed locking housings 151 .
  • the housings 151 of each pair are connected by a groove 152.
  • the blocking balls 18 are housed in the first two of the opposite housings 151 (cf. figure 2 ).
  • the balls 18 are in two other opposite housings 151 (cf. figure 6 ).
  • the rotational connection means When the balls are in their rotation-blocking position, the rotational connection means are able to transmit a predetermined limit torque CI beyond which the balls pass into their release position in which the drive shaft and the selection member are no longer linked in rotation and can no longer transmit torque.
  • This predetermined torque depends in particular on the stiffness of the spring 17, the size of the balls, the geometry of the locking housings and the grooves. This torque can be conventionally determined by calculation or empirically.
  • the device conventionally comprises means for measuring the tightening torque delivered by the device at the level of the output member.
  • These measuring means may for example comprise a torque sensor placed in the transmission between the rotor and the output member or else a sensor of current consumed by the motor.
  • the device conventionally comprises motor control means 19. These means make it possible to control the motor by controlling in particular its electrical power supply. They can be totally or partially located inside the casing or outside of it.
  • the motor control means 19 make it possible, by acting on the acceleration/deceleration of the rotor 131 of the motor 13, to cause the engagement means to pass from one of their states to the other, i.e. to cause the component to pass selection 15 from one to the other of its positions relative to the drive shaft 16.
  • the acceleration/deceleration generated by the motor must be greater than the quotient of the limit torque CI transmissible by the connection means in rotation by the Jos inertia of the selection member along its axis of rotation.
  • This acceleration/deceleration is called speed change acceleration/deceleration insofar as it makes it possible to engage/disengage the additional gear train and thus to modify the reduction ratio of the transmission between the rotor and the output member .
  • the motor conventionally produces accelerations and variations in acceleration, in particular at start-up. It is therefore appropriate that the acceleration / deceleration which induces the passage of the engagement means from one to the other of their states is sufficiently discriminating, i.e. distant and more precisely greater than the accelerations conventionally likely to occur, for example on starting or stopping, so as not to cause unintentional passages of the selection means from one to the other of their states.
  • the transmission comprises an epicyclic gear train comprising a sun gear 20 integral in rotation with the drive shaft 16, a planet carrier 21 integral in rotation with the output member 12, and an inner ring gear 22 meshing with satellites 23 carried by the planet carrier 21.
  • the planet carrier may be linked in rotation with the input of another epicyclic train or of a cascade of planetary trains, the output of which will be linked e, rotation to the output organ.
  • the two-speed mechanism includes a rotation drive ring 24 of the crown 22.
  • This rotation drive ring 24 comprises two male dogs 240 cooperating with two female dogs 220 formed in the crown 22 so that the crown 22 and the rotation drive ring 24 are linked in rotation along the axis of the rotor 131 There is, however, a clearance between the male and female claws to allow the release of the one-way clutches.
  • the rotation drive ring 24 is traversed by an internal bore longitudinal 241 housing on one side the selection member 15 and on the other side the crown 22.
  • the peripheral wall of the drive ring 24 is crossed by two diametrically opposed slots 242 located at the level of the crown 22.
  • the selection member 15 is crossed at its periphery by two diametrically opposed slots 153.
  • Crown 22 has, at its periphery, two pairs of diametrically opposed blocking ramps 221 .
  • the device includes a first pair of one-way clutches and a second pair of one-way clutches.
  • the one-way clutches in each pair are antagonistic, i.e. they operate in opposite directions.
  • the first pair of one-way clutches comprises the crown 22, the housing 10, and rollers 25 housed, between the crown 22 and a bore formed in the housing 10, in the slots 242 of the rotary drive ring 24 at the level ramps 221 of crown 22.
  • Rotation drive ring 24 makes it possible, depending on its position, to activate or not the one-way clutches of this pair.
  • the drive shaft 16 has, at its periphery, two pairs of diametrically opposed locking ramps 161 .
  • the second pair of one-way clutches comprises the drive ring 24, the drive shaft 16, and rollers 25 housed between the drive shaft 16 and the inner bore 241 of the drive ring 24 , in the openings 153 of the selection member 15, at the level of the blocking ramps 161 of the drive shaft 16.
  • the selection member 15 makes it possible, depending on its position, to activate or not the one-way clutches of this pair.
  • one or more sets of permanent gears i.e. not deactivatable, for example epicyclic, may be arranged between the planet carrier 21 and the output member 12.
  • the reduction ratio of the transmission is equal to 1 insofar as the drive shaft 16 and the planet carrier rotate at the same rotational frequency, or else at the ratio of reduction of the permanent gear train or to their product if several permanent gear trains are implemented.
  • the reduction ratio of the transmission is equal to the reduction ratio of the additional planetary gear train, or to its product with the reduction ratio(s) of the permanent gear train(s). implemented if necessary.
  • a screwing operation comprising a high-speed pre-tightening phase followed by a slower-speed tightening phase is described below.
  • the operator Before starting a tightening/untightening operation, the operator in charge programs in the controller, for example by means of a touch screen, a keyboard, a smartphone or other, the value of the threshold of predetermined speed change torque CchangementVitesse whose reaching at the output of the tightening device during a pre-tightening phase generates a change of speed and the transition to the tightening phase.
  • the operator can also program the value of the objective torque to which he wishes the assembly to be screwed to be tightened at the end of the tightening phase.
  • the control means drive the motor in such a way that it generates, in the direction of the tightening, a speed change acceleration ⁇ whose value is greater than the quotient of the predetermined limit torque Cl w ⁇ > Cl Joe , beyond which the balls pass into their release position in which the drive shaft and the selection member are no longer connected in rotation, by the inertia Jos of the selection member.
  • the engagement means of the additional gear train are placed in their disengagement state.
  • the control means then control the motor so as to make it turn in the screwing direction to carry out the pre-screwing phase.
  • the second pair of one-way clutches In the disengagement state of the additional gear train, the second pair of one-way clutches, taking into account the relative position of the selection member 15 with respect to the drive shaft 16, engages the drive shaft 16 with drive ring 24 in rotation when the rotor of the motor is rotated in the screwing direction which in this embodiment is counterclockwise when the screwing device is seen from the exit towards the rear of the screwdriver.
  • the rotation drive ring 24 therefore rotates counterclockwise and drives the crown 22 in rotation in this direction, the second pair of one-way clutches not bringing the crown 22 into engagement with the housing so that the crown is free to turn.
  • the crown 22 meshes with the satellites 23 just like the solar 20 integral in rotation with the drive shaft 16.
  • the crown 22 thus rotates at the same frequency of rotation as the solar 20.
  • the planet carrier 21 rotates at the same frequency as the drive shaft 16.
  • the output member 12 is driven in rotation in the screwing direction at high speed.
  • the control means control the motor in such a way that the output member is driven in rotation at high speed during the pre-tightening phase until the tightening torque delivered by the tightening device reaches the torque threshold predetermined speed change CchangeSpeed.
  • control means When the control means detect by means of the torque sensor that this threshold has been reached, the control means brake the motor in order to generate a gear change deceleration whose value is greater than the quotient of the limit torque CI predetermined by the Jos inertia of the selection body. In this way, the selection means are moved into their state of engagement of the additional gear train.
  • the balls 18 come out of their housings 151 to circulate in the grooves 152 until they are housed in the other blocking housings 151 of the selection member 15.
  • the selection means are then in their state engagement of the additional gear train.
  • the control means then control the motor so that it reaches its nominal rotational frequency, however generating an acceleration ⁇ less than the speed change acceleration in order to guarantee that the selection means remain in their engagement state of the additional gear train; in other words, the acceleration ⁇ must be such that w ⁇ ⁇ Cl Joe .
  • the control means then control the motor so as to make it turn in the screwing direction to carry out the tightening phase.
  • the second pair of one-way clutches In the engagement state of the additional gear train, when the rotor rotates in the screwing direction, the second pair of one-way clutches does not engage the drive shaft 16 with the rotary drive ring 24 so well that the latter is stationary in rotation.
  • the first pair of one-way clutches engages the casing 10 with the ring gear 22 so that the latter is immobilized in rotation.
  • the drive shaft 16 rotates the sun gear 20 counterclockwise, which meshes with the satellites 23 integral with the planet carrier 21, which rotates to rotate the output member 12 in the screwing direction at a slower speed. by offering a higher available torque.
  • the control means thus control the motor until they detect, by means of the torque sensor, the achievement of the objective tightening torque at which it is desired to tighten the assembly during screwing.
  • the torque sensor can be a current measurement. It could be envisaged to cause the engagement/disengagement of the additional train on the basis of a reason other than the torque measurement, for example a time measurement.
  • the control means brake the motor preferentially with a deceleration lower than the speed change deceleration until the rotational frequency of the motor becomes zero.
  • braking with a stronger deceleration would have no effect given that the sliding torque of the selection member 15 relative to the drive shaft 16 is substantially higher when the balls have not plus the opportunity to pass through a gorge 152.
  • the difference in speed of the output device is due to the fact that during the pre-tightening phase, the crown is free to rotate while it is immobile in rotation during the tightening phase.
  • the additional gear train is disengaged during the pre-tightening phase but engaged during the tightening phase.
  • the motor rotates counterclockwise for a screwing operation and non-clockwise for an unscrewing operation seen from the output member towards the rear of the screwdriver.
  • such a screwing/unscrewing device conventionally comprises a casing 10.
  • This is a casing of the handle-pistol type in which the axis of the handle 11 forms an angle with the axis of the output member 12. It could alternatively be a casing in which the axis of the handle coincides with the axis of the output member.
  • the casing 10 houses an electric motor 13 comprising a stator 130 and a rotor 131 provided with a motor shaft 132.
  • the device comprises an output member 12 placed at the end of the housing 10.
  • This output member 12 is capable of rotating a drive element of a element to be screwed, in particular a screw sleeve or the like.
  • the device comprises a transmission T connecting the shaft 132 of the rotor 131 to the output member 12 so as to drive the latter in rotation.
  • the transmission includes a two-speed mechanism which includes two transmission chains having different transmission ratios.
  • the transmission T comprises an additional gear train capable of being engaged/disengaged.
  • this additional gear train here comprises an epicyclic gear train which can be deactivated by making its inner ring gear free to rotate or alternatively activated by locking its ring gear in rotation.
  • the reduction ratio of the transmission between the rotor and the output member is different depending on whether or not the additional gear train is engaged, the reduction ratio being greater when the additional gear train is engaged. In this way, for a given rotational frequency of the rotor, the rotational frequency of the output member is higher when the additional gear train is not activated and slower when it is activated so that the tightening torque capable of being delivered by the device is higher when the additional gear train is activated.
  • the direction of rotation of the rotor has an impact on the engagement of the additional gear train.
  • This two-speed mechanism comprises a drive shaft 16 connected in rotation with the shaft 132 of the rotor. These two components could alternatively constitute a single piece.
  • the selection member 15 is traversed by an internal longitudinal bore 150 housing the drive shaft 16.
  • the selection member 15 is mounted so as to be able to rotate around the drive shaft 16 between two extreme positions corresponding to its two selection positions.
  • the selection member 15 is connected in rotation to the drive shaft 16 by means of connection in rotation.
  • the drive shaft 16 is traversed by a first transverse bore 160 provided along an axis perpendicular to its longitudinal axis.
  • This bore 160 houses an elastic return means which in this embodiment comprises a compression spring 17.
  • a blocking element At each end of the compression spring is placed a blocking element.
  • These blocking elements are in this embodiment made by blocking balls 18.
  • the selection member 15 comprises, on the periphery of the inner bore 150 housing the drive shaft 16, two pairs of diametrically opposed locking housings 151 .
  • the housings 151 of each pair are connected by a groove 152.
  • the locking balls 18 are housed in the first two of the opposite housings 151 (cf. figure 16 ).
  • the balls 18 are in two other opposite housings 151 (cf. figure 22 ).
  • the rotational connection means When the balls are in their rotation-blocking position, the rotational connection means are able to transmit a predetermined limit torque CI beyond which the balls pass into their release position in which the drive shaft and the selection member are no longer linked in rotation and can no longer transmit torque.
  • This predetermined torque depends in particular on the stiffness of the spring 17, the size of the balls, the geometry of the locking housings and the grooves. This torque can be conventionally determined by calculation or empirically.
  • the device conventionally comprises means for measuring the tightening torque delivered by the device at the level of the output member.
  • These measuring means may for example comprise a torque sensor placed in the transmission between the rotor and the output member or else a sensor of current consumed by the motor.
  • the device conventionally comprises motor control means. These means make it possible to control the motor by controlling in particular its electrical power supply.
  • the engine control means make it possible, by acting on the acceleration/deceleration of the rotor of the engine, to cause the engagement means to pass from one of their states to the other, i.e. to cause the selection member to pass from one to the other of its positions relative to the drive shaft.
  • the acceleration/deceleration generated by the motor must be greater than the quotient of the limit torque CI transmissible by the connection means in rotation by the Jos inertia of the selection member along its axis of rotation.
  • This acceleration/deceleration is called speed change acceleration/deceleration insofar as it makes it possible to engage/disengage the additional gear train and thus to modify the reduction ratio of the transmission between the rotor and the output member .
  • the motor conventionally produces accelerations and variations in acceleration, in particular at start-up. It is therefore appropriate that the acceleration/deceleration which induces the passage of the engagement means from one state to the other be sufficiently discriminating, i.e. distant and more precisely greater than the accelerations conventionally likely to occur so as not to inadvertently generate involuntary passages of the selection means from one to the other of their states.
  • the transmission comprises an epicyclic gear train comprising a sun gear 20 integral in rotation with the drive shaft 16, a planet carrier 21 integral in rotation with the output member 12, and an inner ring gear 22 meshing with satellites 23 carried by the planet carrier 21.
  • the two-speed mechanism includes a rotation drive ring 24 of the crown 22.
  • This rotation drive ring 24 comprises two male dogs 240 cooperating with two female dogs 220 formed in the ring 22 so that the crown 22 and rotation drive ring 24 are connected in rotation along the axis of the rotor. There is, however, a clearance between the male and female dogs to allow the release of the one-way clutches.
  • the drive ring 24 in rotation is traversed by a longitudinal inner bore 241 housing on one side the selection member 15 and on the other side the crown 22.
  • the peripheral wall of the drive ring 24 is traversed by two diametrically opposed lights 242 located at the crown 22.
  • the rotational drive ring 24 has at its opposite end, i.e. on the side of the selection member, notches 243 forming a longitudinal projection.
  • the selection member 15 comprises, at its end opposite the rotor, two diametrically opposed grooves 154. These grooves 154 stretch at the outer periphery of the inner bore and their radial depth is narrowing from one end to the other. the other to form ramps (or cams). The grooves 154 are symmetrical with respect to the axis of the selection member.
  • the device comprises at least one rotation locking member, two in this embodiment, although there could be more.
  • Each locking member comprises a pin 26 at one end of which is formed a flat 260.
  • the drive shaft 16 is crossed by a second transverse hole 162 formed parallel to the first transverse hole 160.
  • the end 261 without flat of the locking members is housed in this second hole 162.
  • An elastic return means, here a compression spring 27, is placed in the second hole 162 between the locking members 26. The locking members are thus connected in rotation with the drive shaft 16.
  • each locking member 26 bears against one of the ramps of the grooves 154 of the selection member 15 against which it is held in abutment by the return means.
  • the projecting part 262 extending to the flattened end 260 of each locking member 26 extends longitudinally outside the selection member 15.
  • Crown 22 has, at its periphery, two pairs of diametrically opposed blocking ramps 221 .
  • the device comprises a pair of one-way clutches comprising the crown 22, the housing 10 constitute a one-way clutch, and rollers 25 are housed, between the crown 22 and the housing 10, in the slots 242 of the rotary drive ring 24 at the level of the ramps 221 of the crown 22.
  • the drive ring 24 makes it possible, depending on its position, to activate one or the other of the one-way clutches of this pair or else to deactivate them both, as it will be described in more detail later.
  • the ramps 161 are provided at the periphery of the drive shaft 16. They are grouped together in opposite pairs with respect to a plane passing through the longitudinal axis of the drive shaft. The ramps 161 of each pair of ramps are symmetrical with respect to a plane passing through the longitudinal axis of the drive shaft 16 and perpendicular to the preceding plane. The ramps 161 of each pair are joined by a plate 1610 which extends in a plane parallel to the longitudinal axis of the drive shaft 16. Starting from this plate, they are inclined in the direction of the longitudinal axis of the drive shaft.
  • one or more sets of permanent gears i.e. not deactivatable, for example epicyclic, may be arranged between the planet carrier 21 and the output member 12.
  • the reduction ratio of the transmission is equal to 1 insofar as the drive shaft 16 and the planet carrier rotate at the same rotational frequency, or else at the ratio of reduction of the permanent gear train or to their product if several permanent gear trains are implemented.
  • the reduction ratio of the transmission is equal to the reduction ratio of the additional planetary gear train, or to its product with the reduction ratio(s) of the permanent gear train(s), as the case may be. implemented if necessary.
  • a screwing operation comprising a high-speed pre-tightening phase followed by a slower-speed tightening phase is described below.
  • the operator Before starting a tightening/untightening operation, the operator in charge programs in the controller, for example by means of a touch screen, a keyboard, a smartphone or other, the value of the threshold of predetermined speed change torque CchangementVitesse whose reaching at the output of the tightening device during a pre-tightening phase generates a change of speed and the transition to the tightening phase.
  • the operator can also program the torque value objective to which he wishes the assembly to be screwed to be tightened at the end of the tightening phase.
  • the control means drive the motor in such a way that it generates, in the direction of the tightening, a speed change acceleration ⁇ whose value is greater than the quotient of the predetermined limit torque CI w ⁇ > Cl Joe , beyond which the balls pass into their release position in which the drive shaft and the selection member are no longer connected in rotation, by the inertia Jos of the selection member.
  • the engagement means of the additional gear train are placed in their disengagement state.
  • the control means then control the motor so as to make it turn in the screwing direction to carry out the pre-screwing phase.
  • the locking members 26, given the relative position of the selection member 15 with respect to the drive shaft 16, are in the locking position so that the drive shaft 16 and the drive ring 24 are connected in rotation.
  • the motor is driven in the direction of screwing, which here is counterclockwise when the device is seen from the output member in the direction of the rear of the screwdriver, and the rotation drive ring 24 rotates counterclockwise. and causes crown 22 to rotate in this direction, the one-way clutch not bringing crown 22 into engagement with housing 10 so that crown 22 is free to rotate.
  • the crown 22 meshes with the satellites 23 just like the solar 20 integral in rotation with the drive shaft 16.
  • the crown 22 thus rotates at the same frequency of rotation as the solar 20.
  • the planet carrier 21 rotates at the same frequency as the drive shaft 16.
  • the output member 12 is driven in rotation in the screwing direction at high speed.
  • the control means control the motor in such a way that the output member is driven in rotation at high speed during the pre-tightening phase until that the tightening torque delivered by the tightening device reaches the predetermined speed change torque threshold CchangeVitesse.
  • control means When the control means detect by means of the torque sensor that this threshold has been reached, the control means brake the motor in order to generate a gear change deceleration whose value is greater than the quotient of the limit torque CI predetermined by the Jos inertia of the selection body. In this way, the selection means are moved into their state of engagement of the additional gear train.
  • the control means then control the motor so that it reaches its nominal rotational frequency, however generating an acceleration ⁇ less than the speed change acceleration in order to guarantee that the selection means remain in their engagement state of the additional gear train; in other words, the acceleration ⁇ must be such that w ⁇ ⁇ Cl Joe .
  • the control means then control the motor so as to make it turn in the screwing direction to carry out the pre-screwing phase.
  • the drive shaft 16 rotates the sun gear 20 in a clockwise direction which meshes with the satellites 23 integral with the planet carrier 21 which rotates to drive the output member 12 in rotation at a slower speed by providing a torque higher available.
  • the control means thus control the motor until they detect, by means of the torque sensor, the achievement of the objective tightening torque at which it is desired to tighten the assembly during screwing.
  • the torque sensor can be a current measurement. It could be envisaged to cause the engagement/disengagement of the additional train on the basis of a reason other than the torque measurement, for example a time measurement.
  • the control means brake the motor preferentially with a deceleration lower than the speed change deceleration until the rotational frequency of the motor becomes zero.
  • braking with a stronger deceleration would have no effect given that the sliding torque of the selection member 15 relative to the drive shaft 16 is substantially higher when the balls have not plus the opportunity to pass through a gorge 152.
  • the difference in speed of the output device is due to the fact that during the pre-tightening phase the ring gear is free to rotate whereas it is motionless in rotation during the tightening phase.
  • the additional gear train is disengaged during the pre-tightening phase but engaged during the tightening phase.
  • the motor rotates counterclockwise for a screwing operation and non-clockwise for an unscrewing operation seen from the output member towards the rear of the screwdriver. These directions of rotation could be reversed in variants.
  • FIG 32 generally illustrates a method for controlling a device according to one or the other of the embodiments described above.
  • Such a method includes a step 320 of starting the screwdriver by pressing the trigger.
  • step 321 of accelerating the motor in the screwing direction with an acceleration w ⁇ > Cl Joe in such a way that the selection member moves into a position such that the engagement means of the additional gear train are in their disengagement state (step 322).
  • the method continues with a step 323 of maintaining the rotation of the motor at a pre-tightening frequency.
  • a step 325 of decelerating the motor is implemented with a deceleration w ⁇ ⁇ Cl Joe .
  • the selection member moves into a position such that the engagement means of the additional gear train are in their engagement state (step 326).
  • the method continues with a step 327 of accelerating the motor in the screwing direction with an acceleration w ⁇ ⁇ Cl Joe .
  • the motor is driven in rotation until it is detected (step 328) that the tightening torque delivered by the screwdriver reaches the predetermined objective tightening torque at which it is desired to tighten the assembly being screwed.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de vissage comprenant :- un carter ;- un moteur muni d'un rotor ;- un organe de sortie susceptible d'entrainer en rotation un élément d'entrainement d'un élément à visser ;- une transmission reliant ledit rotor audit organe de sortie, ladite transmission comprenant au moins un train d'engrenages additionnel susceptible d'être enclenché/désenclenché ;- des moyens de contrôle dudit moteur ;ledit dispositif comprenant des moyens d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel, lesdits moyens d'enclenchement pouvant prendre au moins :- un état d'enclenchement dans lequel ledit train additionnel est enclenché, et- un état de désenclenchement dans lequel ledit train d'engrenages additionnel n'est pas enclenché,le rapport de réduction de ladite transmission entre ledit rotor et ledit organe de sortie étant différent selon que ledit train d'engrenages additionnel est ou non enclenché, ledit rapport de réduction étant supérieur lorsque ledit train d'engrenages additionnel est enclenché,où lesdits moyens de contrôle dudit moteur sont configurés pour générer une accélération ou une décélération prédéterminée dudit rotor, ladite accélération ou décélération prédéterminée agissant sur lesdits moyens d'enclenchement pour les faire passer d'un à l'autre de leurs états.

Description

    1. Domaine de l'invention
  • Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication d'outils portatifs destinés à être mis en œuvre pour réaliser des opérations de vissage/dévissage.
  • Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de vissage/dévissage offrant plusieurs vitesses de vissage/dévissage. Ce dispositif est plus particulièrement destiné aux visseuses à serrage continu dont le couple excède 150 N.m (visseuses fort couple).
    • 2. Art antérieur
  • Des dispositifs de vissage sont couramment utilisés dans divers secteurs industriels pour procéder à la réalisation d'opérations de vissage et/ou dévissage d'assemblages.
  • Une opération de vissage comprend généralement deux phases successives, à savoir :
    • une phase de prévissage au cours de laquelle l'élément à serrer est entrainé à une vitesse rapide jusqu'à ce qu'un certain niveau de couple de pré-serrage soit atteint, puis
    • une phase de serrage plus lente jusqu'à ce qu'un couple de serrage objectif et/ou un angle de serrage objectif soient atteints.
  • Les dispositifs de vissage à moteur électrique sont classiquement associés à des moyens de contrôle et comprennent un capteur de couple de serrage et/ou d'angle de serrage.
  • Ces moyens de contrôle permettent de programmer des stratégies de vissage, c'est-à-dire les paramètres des phases de prévissage et de serrage, notamment les vitesses de rotation du moteur en phases de prévissage et de serrage, ainsi que la valeur de couple et/ou d'angle objectifs de fin de serrage. Ainsi, au cours de la réalisation d'une opération de vissage, les moyens de contrôle pilotent le moteur pour entrainer l'élément à serrer à la vitesse de prévissage pendant la phase de prévissage puis à la vitesse de serrage pendant la phase de serrage jusqu'à ce que le couple et/ou l'angle objectifs soient atteints.
  • Les visseuses à serrage continu, c'est-à-dire les visseuses qui lors du serrage appliquent sur la vis un couple ininterrompu et croissant, intègrent une transmission entre le moteur et l'organe de sortie entrainant la vis. Cette transmission est en général constituée d'un ou plusieurs trains épicycloïdaux. Ces trains épicycloïdaux permettent d'avoir un couple de serrage disponible suffisant sur l'arbre de sortie. Ce couple est le résultat de la multiplication du couple moteur par le ratio de réduction de la transmission et son rendement.
  • Pour pouvoir atteindre des couples de serrage importants, par exemple supérieurs à 150 N.m, les constructeurs de visseuses sont donc amenés à avoir un ratio de réduction important en ayant plusieurs trains épicycloïdaux dans la transmission. Ceci à comme inconvénient que la fréquence de rotation de l'arbre de sortie de la visseuse devient relativement faible avec comme conséquence un temps de vissage long pénalisant la productivité.
  • Ainsi les constructeurs de visseuses fort couple ont imaginé d'avoir un dispositif intégré à la transmission permettant de court-circuiter l'un des trains épicycloïdaux durant le prévissage. Le ratio de réduction mis en œuvre durant le prévissage devient donc plus faible que dans la montée en couple durant e serrage avec comme bénéfice une fréquence de rotation forte durant le prévissage et un couple fort durant la montée en couple durant le serrage. Ce train épicycloïdal susceptible d'être court-circuiter ou désenclencher est appelé train additionnel.
  • Les vitesses de prévissage et de serrage appliquées pendant les phases de prévissage et de serrage supposent donc de mettre en œuvre, un train d'engrenages additionnel enclenchable-désenclenchable qui permet de définir des ratios de réductions différents entre le rotor et l'organe de sortie selon qu'il est ou non activé. Ainsi, le train d'engrenage additionnel n'est pas activé en phase de pré-serrage de sorte que la vitesse de prévissage soit rapide. A l'inverse, le train additionnel est activé pendant la phase de serrage de sorte que la vitesse de serrage soit plus lente et que le couple de serrage atteignable par le dispositif de vissage soit plus élevé.
  • Le train d'engrenages additionnel est enclenché automatiquement de manière mécanique à la fin de la phase de pré-serrage. Pour cela, dans les solutions de l'état de l'art, la transmission intègre un élément élastique qui permet, lorsque le couple de serrage atteint, au cours de la phase de prévissage, un seuil de couple prédéterminé de changement de vitesse, d'activer automatiquement le train d'engrenages additionnel.
  • Ce type de mécanisme est avantageux en ce qu'il permet d'assurer de manière simple et efficace un changement de vitesse de vissage de manière automatique. Toutefois, ce type de technologie peut encore être améliorée.
  • En effet, le seuil de couple de serrage prédéterminé de changement de vitesse à partir duquel le train additionnel s'active automatiquement n'est pas paramétrable dans la mesure où il dépend du dimensionnement de l'élément élastique intégré à la transmission. Par conséquent, ce type de technologie ne permet pas de procurer des visseuses polyvalentes adaptables à différentes opérations de vissage nécessitant un changement de vitesse après l'atteinte d'un seuil de pré-serrage de valeurs différentes.
    • 3. Objectifs de l'invention
  • L'invention a notamment pour objectif d'apporter une solution efficace à au moins certains de ces différents problèmes.
  • En particulier, selon au moins un mode de réalisation, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif de vissage/dévissage bi-vitesse qui soit polyvalent en termes de changement de vitesse.
  • Notamment, l'invention a pour objectif, selon au moins un mode de réalisation, de fournir un tel dispositif de vissage/dévissage bi-vitesse qui permet de passer d'une vitesse à l'autre indépendamment de la valeur du couple de serrage atteinte.
  • Un autre objectif de l'invention est, selon au moins un mode de réalisation, de fournir un mécanisme bi-vitesse qui soit simple de conception et soit polyvalent.
  • Notamment, un objectif de l'invention est de procurer, dans au moins un mode de réalisation, un mécanisme bi-vitesse facilement intégrable dans divers dispositifs de vissage/dévissage.
    • 4. Présentation de l'Invention
  • Pour ceci, l'invention propose un dispositif de vissage comprenant :
    • un carter ;
    • un moteur muni d'un rotor ;
    • un organe de sortie susceptible d'entrainer en rotation un élément d'entrainement d'un élément à visser ;
    • une transmission reliant ledit rotor audit organe de sortie, ladite transmission comprenant au moins un train d'engrenages additionnel susceptible d'être enclenché/désenclenché ;
    • des moyens de contrôle dudit moteur ;
    ledit dispositif comprenant des moyens d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel, lesdits moyens d'enclenchement pouvant prendre au moins :
    • un état d'enclenchement dans lequel ledit train additionnel est enclenché, et
    • un état de désenclenchement dans lequel ledit train d'engrenages additionnel n'est pas enclenché,
    le rapport de réduction de ladite transmission entre ledit rotor et ledit organe de sortie étant différent selon que ledit train d'engrenages additionnel est ou non enclenché, ledit rapport de réduction étant supérieur lorsque ledit train d'engrenages additionnel est enclenché.
  • Selon l'invention, lesdits moyens de contrôle dudit moteur sont configurés pour générer une accélération ou une décélération prédéterminée dudit rotor, ladite accélération ou décélération prédéterminée agissant sur lesdits moyens d'enclenchement pour les faire passer d'un à l'autre de leurs états.
  • Ainsi, selon cet aspect, l'invention repose sur une approche originale selon laquelle l'enclenchement d'une vitesse à l'autre se fait, indépendamment de la valeur du couple de serrage atteinte, en fonction de l'accélération-décélération du moteur.
  • L'invention offre ainsi une grande polyvalence dans le choix de l'instant auquel le changement de vitesse s'opère puisqu'il suffit pour cela de jouer sur la valeur de l'accélération/décélération du moteur, ceci étant possible en agissant simplement sur le pilotage du moteur. Le changement de vitesse est donc selon l'invention complètement indépendant du couple de serrage délivré par le dispositif.
  • Selon une caractéristique possible, lesdits moyens d'enclenchement comprennent un organe de sélection mobile en rotation par rapport audit rotor entre au moins deux positions d'enclenchement/désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel,
    ladite accélération ou décélération prédéterminée agissant sur ledit organe de sélection pour le faire passer d'un à l'autre de ses positions.
  • Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l'invention comprend des moyens de liaison en rotation dudit organe de sélection avec ledit rotor, lesdits moyens de liaison en rotation assurant, lorsque ledit organe de sélection occupe l'une de ses positions, une liaison en rotation dudit organe de sélection avec ledit rotor tant que ledit moteur délivre une accélération-décélération inférieure à un seuil prédéterminé d'accélération-décélération de changement de vitesse, la délivrance par ledit moteur d'une accélération/décélération supérieure audit seuil prédéterminé d'accélération-décélération de changement de vitesse induisant la rotation dudit organe de sélection depuis l'une vers l'autres de ses positions.
  • Selon une caractéristique possible, lesdits moyens de liaison en rotation comprennent au moins un élément de blocage solidaire en rotation dudit rotor et apte à venir se loger alternativement dans deux logements de forme complémentaire ménagés dans ledit organe de sélection, ledit élément de blocage étant mobile selon un axe orthogonal à l'axe dudit rotor, contre l'effet de moyens de rappel élastiques, entre au moins :
    • une position de liaison en rotation dans lequel ledit élément de blocage est logé dans l'un ou l'autre desdits logements si bien que ledit rotor et ledit organe de sélection sont liés en rotation, et
    • une position de libération dans lequel ledit élément de blocage n'est logé dans aucun desdits logement si bien que ledit rotor et ledit organe de sélection ne sont pas liés en rotation.
  • Selon une caractéristique possible :
    • lesdits moyens de liaison en rotation sont aptes à transmettre un couple limite CI prédéterminé au-delà duquel ledit rotor et ledit organe de sélection ne sont plus liés en rotation et ne peuvent plus transmettre de couple,
    • ledit organe de sélection présente une inertie Jos suivant son axe de rotation ;
    • la valeur de ladite accélération-décélération de changement de vitesse étant égale au quotient dudit couple limite CI par ladite inertie Jos.
  • Selon une caractéristique possible, ledit un train épicycloïdal comprend un solaire solidaire en rotation dudit rotor, un porte-satellites solidaire en rotation dudit organe de sortie, et une couronne dentée intérieure engrenant avec des satellites portés par ledit porte-satellites, ladite couronne étant :
    • mobile en rotation par rapport audit carter dans ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel, et
    • bloquée en rotation par rapport audit carter dans ledit état d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel.
  • Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l'invention comprend une première paire d'embrayages unidirectionnels comprenant ledit carter et ladite couronne intérieure.
  • Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l'invention comprend une deuxième paire d'embrayages unidirectionnels comprenant ledit rotor et une bague d'entrainement en rotation,
    • ladite deuxième paire d'embrayages unidirectionnels mettant en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement en rotation lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens vissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels laissant libre en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    • ladite deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne mettant pas en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens vissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels bloquant en rotation ladite couronne dentée intérieure.
  • Selon une caractéristique possible :
    • ladite deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne met pas en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels bloquant en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    • ledit deuxième embrayage unidirectionnel ne met pas en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement lorsque ledit lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels laissant libre en rotation ladite couronne dentée intérieure.
  • Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l'invention comprend au moins un organe de verrouillage en rotation, solidaire en rotation dudit rotor, et mobile entre :
    • une position de blocage en rotation, prise lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel, dans laquelle il coopère avec un logement de blocage ménagé dans ladite bague d'entrainement de telle sorte que ladite bague et ledit rotor soient liés en rotation, et
    • une position de déblocage en rotation, prise lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de sélection dudit train d'engrenages additionnel, dans laquelle il ne coopère pas avec ledit logement de blocage ménagé dans ladite bague d'entrainement de telle sorte que ladite bague et ledit rotor ne sont pas liés en rotation.
  • Selon une caractéristique possible :
    • lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de blocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens vissage, ledit premier embrayage unidirectionnel laisse libre en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    • lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de déblocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens vissage, ledit premier embrayage unidirectionnel bloque en rotation ladite couronne dentée intérieure. Selon une caractéristique possible :
    • lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de blocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ledit premier embrayage unidirectionnel laisse libre en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    • lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de déblocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ledit premier embrayage unidirectionnel bloque en rotation ladite couronne dentée intérieure.
    5. Description des figures
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
    • [Fig 1] la figure 1 illustre une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 2] la figure 2 illustre une coupe selon l'axe B-B de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une première position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 3] la figure 3 illustre une coupe selon l'axe C-C de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une première position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 4] la figure 4 illustre une coupe selon l'axe D-D de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une première position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 5] la figure 5 illustre une coupe selon l'axe E-E de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une première position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 6] la figure 6 illustre une coupe selon l'axe B-B de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une deuxième position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 7] la figure 7 illustre une coupe selon l'axe C-C de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une deuxième position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 8] la figure 8 illustre une coupe selon l'axe D-D de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une deuxième position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 9] la figure 9 illustre une coupe selon l'axe E-E de la figure 1 lorsque les moyens de sélection sont dans une deuxième position de sélection-déselection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 10] la figure 10 illustre une vue en perspective d'un organe de sélection d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 11] la figure 11 illustre une vue en perspective d'un arbre d'entrainement d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 12] la figure 12 illustre une vue en perspective d'une bague d'entrainement en rotation d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 13] la figure 13 illustre une vue en perspective d'une couronne d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 14] la figure 14 illustre une vue en perspective de galets ;
    • [Fig 15] la figure 15 illustre une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention selon un deuxième mode de réalisation lorsque les moyens de sélection sont dans leur position de désélection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 16] la figure 16 illustre une coupe selon l'axe B-B de la figure 15 ;
    • [Fig 17] la figure 17 illustre une coupe selon l'axe C-C de la figure 15 ;
    • [Fig 18] la figure 18 illustre une coupe selon l'axe D-D de la figure 15 ;
    • [Fig 19] la figure 19 illustre une coupe selon l'axe E-E de la figure 15 ;
    • [Fig 20] la figure 20 illustre une coupe selon l'axe F-F de la figure 15 ;
    • [Fig 21] la figure 15 illustre une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention selon un deuxième mode de réalisation lorsque les moyens de sélection sont dans leur position de sélection du train d'engrenages additionnel ;
    • [Fig 22] la figure 22 illustre une coupe selon l'axe B-B de la figure 21 ;
    • [Fig 23] la figure 23 illustre une coupe selon l'axe C-C de la figure 21 ;
    • [Fig 24] la figure 24 illustre une coupe selon l'axe D-D de la figure 21 ;
    • [Fig 25] la figure 25 illustre une coupe selon l'axe E-E de la figure 21 ;
    • [Fig 26] la figure 26 illustre une coupe selon l'axe F-F de la figure 21 ;
    • [Fig 27] la figure 27 illustre une vue en perspective d'un organe de verrouillage selon le deuxième mode de réalisation ;
    • [Fig 28] la figure 10 illustre une vue en perspective d'une couronne d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 29] la figure 29 illustre une vue en perspective d'un arbre d'entrainement d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 30] la figure 30 illustre une vue en perspective d'un organe de sélection en rotation d'un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
    • [Fig 31] la figure 31 illustre une vue en perspective d'une bague d'entrainement d'un dispositif selon l'invention selon un deuxième mode de réalisation ;
    • [Fig 32] la figure 32 illustre un procédé de pilotage d'un dispositif selon l'invention.
    6. Description de modes de réalisation particuliers 6.1. Premier mode de réalisation 6.1.1. Architecture
  • On présente, en relation avec les figures 1 à 14, un exemple d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de vissage/dévissage selon l'invention.
  • Ainsi que cela est représenté, un tel dispositif de vissage/dévissage comprend classiquement un carter 10. Il s'agit ici d'un carter de type poignée-pistolet dans lequel l'axe de la poignée 11 forme un angle avec l'axe de l'organe de sortie 12. Il pourrait alternativement s'agir d'un carter dans lequel l'axe de la poignée est confondu avec l'axe de l'organe de sortie.
  • Le carter 10 loge un moteur électrique 13 comprenant un stator 130 et un rotor 131 muni d'un arbre moteur 132.
  • Le dispositif comprend un organe de sortie 12 placé à l'extrémité du carter 10. Cet organe de sortie 12 est susceptible d'entrainer en rotation un élément d'entrainement d'un élément à visser, notamment une douille de vissage ou autre.
  • Le dispositif comprend une transmission T reliant l'arbre 132 du rotor 131 à l'organe de sortie 12 de sorte à entrainer ce dernier en rotation.
  • La transmission T comprend un mécanisme bi-vitesse 14 qui comprend deux chaines de transmission ayant des rapports de transmission différents. Pour cela, la transmission T comprend un train d'engrenages additionnel susceptible d'être enclenché/désenclenché. Comme il sera décrit plus en détail par la suite, ce train additionnel comprend ici un train épicycloïdal qui peut être désactivé en rendant sa couronne intérieure libre en rotation ou bien activé en bloquant en rotation sa couronne.
  • Le mécanisme bi-vitesse 14 comprend des moyens d'enclenchement du train d'engrenage additionnel, ces moyens pouvant prendre au moins :
    • un état d'enclenchement dans lequel le train additionnel est enclenché, et
    • un état de désenclenchement dans lequel le train d'engrenages additionnel est désenclenché.
  • Le rapport de réduction de la transmission entre le rotor et l'organe de sortie est différent selon que le train d'engrenages additionnel est ou non enclenché, le rapport de réduction étant supérieur lorsque le train d'engrenages additionnel est enclenché. De cette façon, pour une fréquence de rotation donnée du rotor, la fréquence de rotation de l'organe de sortie est plus élevée lorsque le train d'engrenages additionnel n'est pas activé et plus lente lorsqu'il est activé si bien que le couple de serrage susceptible d'être délivré par le dispositif est plus élevé lorsque le train d'engrenages additionnel est activé.
  • Les moyens d'enclenchement comprennent un organe de sélection 15 mobile entre au moins une première et une deuxième positions de sélection/déselection du train d'engrenages additionnel.
  • Dans ce mode de réalisation, le sens de rotation du rotor a un impact sur l'enclenchement du train d'engrenages additionnel. En effet :
    • lorsque le rotor tourne dans le sens du vissage et que l'organe de sélection se trouve dans une première de ses positions, le train d'engrenage additionnel est désactivé : le dispositif permet de réaliser un prévissage à vitesse rapide ;
    • lorsque le rotor tourne dans le sens du dévissage et que l'organe de sélection se trouve dans une première de ses positions, le train d'engrenage additionnel est activé : le dispositif permet de réaliser un dévissage à vitesse lente ;
    • lorsque le rotor tourne dans le sens du vissage et que l'organe de sélection se trouve dans une deuxième de ses positions, le train d'engrenage additionnel est activé : le dispositif permet de réaliser un serrage à vitesse lente et couple plus important ;
    • lorsque le rotor tourne dans le sens du dévissage et que l'organe de sélection se trouve dans une deuxième de ses positions, le train d'engrenage additionnel est désactivé : le dispositif permet de réaliser un dévissage à vitesse rapide.
  • Ce mécanisme bi-vitesse comprend un arbre d'entrainement 16 lié en rotation avec l'arbre 132 du rotor 131. Ces deux composants pourraient dans une variante constituer une seule pièce.
  • L'organe de sélection 15 est traversé par un alésage longitudinal intérieur 150 logeant l'arbre d'entrainement 16. L'organe de sélection 15 est monté mobile en rotation autour de l'arbre d'entrainement 16 entre deux positions extrêmes correspondant à ses deux positions de sélection.
  • Dans chacune de ces deux positions extrêmes, l'organe de sélection 15 est lié en rotation à l'arbre d'entrainement 16 par des moyens de liaison en rotation. Pour cela, l'arbre d'entrainement 16 est traversé par un perçage transversal 160 ménagé le long d'un axe perpendiculaire à son axe longitudinal. Ce perçage 160 loge un moyen de rappel élastique qui comprend dans ce mode de réalisation un ressort de compression 17. A chaque extrémité du ressort de compression 17 est placé un élément de blocage. Ces éléments de blocage sont dans ce mode de réalisation réalisés par des billes de bocage 18.
  • L'organe de sélection 15 comprend à la périphérie de l'alésage intérieur 150 logeant l'arbre d'entrainement 16, deux paires de logements de blocage 151 diamétralement opposées. Les logements 151 de chaque paire sont reliés par une gorge 152.
  • Les billes de blocage 18 sont mobiles selon un axe orthogonal à l'axe de l'arbre d'entrainement 16, contre l'effet des moyens de rappel élastiques 17, entre au moins :
    • une position de liaison en rotation dans lequel les billes 18 sont logées dans deux des logements de blocage 151 diamétralement opposés si bien que l'arbre d'entrainement 16 et l'organe de sélection 15 sont liés en rotation (cf. figures 2 et 6), et
    • une position de libération dans lequel les billes 18 ne sont logées dans aucun des logement de blocage 151, mais se trouvent dans les gorges 152, si bien que l'arbre d'entrainement 16 et l'organe de sélection 15 ne sont pas liés en rotation.
  • Lorsque l'organe de sélection 15 se trouve dans sa première position, les billes de blocage 18 se trouvent logées dans deux premiers des logements opposés 151 (cf. figure 2). Lorsque l'organe de sélection 15 se trouve dans sa deuxième position, les billes 18 se trouvent dans deux autres des logements opposés 151 (cf. figure 6).
  • Lorsque les billes se trouvent dans leur position de blocage en rotation, les moyens de liaison en rotation sont en mesure de transmettre un couple limite CI prédéterminé au-delà duquel les billes passent dans leur position de libération dans laquelle l'arbre d'entrainement et l'organe de sélection ne sont plus liés en rotation et ne peuvent plus transmettre de couple. Ce couple prédéterminé dépend notamment de la raideur du ressort 17, de la taille des billes, de la géométrie des logements de blocage et des rainures. Ce couple peut être classiquement déterminé par le calcul ou empiriquement.
  • Le dispositif comprend classiquement des moyens de mesure du couple de serrage délivré par le dispositif au niveau de l'organe de sortie. Ces moyens de mesure peuvent par exemple comprendre un capteur de couple placé dans la transmission entre le rotor et l'organe de sortie ou bien un capteur de courant consommé par le moteur.
  • Le dispositif comprend classiquement des moyens de contrôle du moteur 19. Ces moyens permettent de piloter le moteur en contrôlant notamment son alimentation électrique. Ils peuvent être totalement ou partiellement localisés à l'intérieur du carter ou bien en dehors de celui-ci.
  • Les moyens de contrôle 19 du moteur permettent, en agissant sur l'accélération/décélération du rotor 131 du moteur 13, de faire passer les moyens d'enclenchement d'un à l'autre de leurs états, i.e. de faire passer l'organe de sélection 15 de l'une à l'autre de ses positions par rapport à l'arbre d'entrainement 16.
  • Pour permettre aux moyens d'enclenchement de passer de l'une à l'autre de leur position, l'accélération/décélération générée par le moteur doit être supérieure au quotient du couple limite CI transmissible par les moyens de liaison en rotation par l'inertie Jos de l'organe de sélection selon son axe de rotation. Cette accélération/décélération est appelée accélération/décélération de changement de vitesse dans la mesure où elle permet d'enclencher/désenclencher le train d'engrenages additionnel et ainsi de modifier le rapport de réduction de la transmission entre le rotor et l'organe de sortie.
  • Au cours de la réalisation d'une opération de vissage/dévissage, le moteur produit classiquement des accélérations et variations d'accélération, notamment au démarrage. Il convient donc que l'accélération/décélération qui induit le passage des moyens d'enclenchement de l'un à l'autre de leurs états soit suffisamment discriminante, i.e. éloignée et plus précisément supérieure, aux accélérations classiquement susceptibles de se produire, par exemple au démarrage ou à l'arrêt, pour ne pas engendrer de manière intempestive des passages involontaires des moyens de sélection de l'un à l'autre de leurs états.
  • La transmission comprend un train épicycloïdal comprenant un solaire 20 solidaire en rotation de l'arbre d'entrainement 16, un porte-satellites 21 solidaire en rotation de l'organe de sortie 12, et une couronne dentée intérieure 22 engrenant avec des satellites 23 portés par le porte-satellites 21. Dans des variantes, le porte-satellites pourra être lié en rotation avec l'entrée d'un autre train épicycloïdale ou d'une cascade de trains épicycloïdaux, dont la sortie sera liée e, rotation à l'organe de sortie.
  • Le mécanisme bi-vitesse comprend une bague d'entrainement en rotation 24 de la couronne 22.
  • Cette bague d'entrainement en rotation 24 comprend deux crabots mâles 240 coopérant avec deux crabots femelles 220 ménagés dans la couronne 22 si bien que la couronne 22 et la bague d'entrainement en rotation 24 sont liées en rotation suivant l'axe du rotor 131. Un jeu existe toutefois entre les crabots mâles et femelles pour permettre le déblocage des embrayages unidirectionnels.
  • La bague d'entrainement en rotation 24 est traversée par un alésage intérieur longitudinal 241 logeant d'un côté l'organe de sélection 15 et de l'autre côté la couronne 22. La paroi périphérique de la bague d'entrainement 24 est traversée par deux lumières 242 diamétralement opposées situées au niveau de la couronne 22.
  • L'organe de sélection 15 est traversé à sa périphérie par deux lumières 153 diamétralement opposées.
  • La couronne 22 présente, à sa périphérie, deux paires de rampes de blocage 221 diamétralement opposées.
  • Le dispositif comprend une première paire d'embrayages unidirectionnels et une deuxième paire d'embrayages unidirectionnels. Les embrayages unidirectionnels de chaque paire sont antagonistes, i.e. ils fonctionnent dans des directions opposées.
  • La première paire d'embrayages unidirectionnels comprend la couronne 22, le carter 10 , et des galets 25 logés, entre la couronne 22 et un alésage formé dans le carter 10, dans les lumières 242 de la bague d'entrainement en rotation 24 au niveau des rampes 221 de la couronne 22. La bague d'entrainement en rotation 24 permet, selon sa position, d'activer ou non les embrayages unidirectionnels de cette paire.
  • L'arbre d'entrainement 16 présente, à sa périphérie, deux paires de rampes de blocage 161 diamétralement opposées.
  • La deuxième paire d'embrayages unidirectionnels comprend la bague d'entrainement 24, l'arbre d'entrainement 16 , et des galets 25 logés, entre l'arbre d'entrainement 16 et l'alésage intérieur 241 de la bague d'entrainement 24, dans les lumières 153 de l'organe de sélection 15, au niveau des rampes de blocage 161 de l'arbre d'entrainement 16. L'organe de sélection 15 permet, selon sa position, d'activer ou non les embrayages unidirectionnels de cette paire.
  • La position et l'inclinaison des rampes 161 de l'arbre d'entrainement 16 ainsi que la position et l'inclinaison des rampes 221 de la couronne 22 sont choisies de manière telle que :
    • la deuxième paire d'embrayages unidirectionnels met en prise l'arbre d'entrainement 16 avec la bague d'entrainement 24 lorsque les moyens d'enclenchement occupent l'état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel et que le rotor 131 tourne en sens vissage, la première paire d'embrayages unidirectionnels laissant libre en rotation la couronne dentée intérieure 22 (cf. figures 3 et 4), la couronne 22 tourne alors à la même vitesse que l'arbre d'entrainement : prévissage rapide ;
    • la deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne met pas en prise l'arbre d'entrainement 16 avec la bague d'entrainement 24 lorsque les moyens d'enclenchement occupent l'état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel et que le rotor 131 tourne en sens vissage, la première paire d'embrayages unidirectionnels bloquant en rotation ladite couronne dentée intérieure 22 (cf. figures 7 et 8) : serrage et à couple plus élevé ;
    • la deuxième paire d'embrayages unidirectionnels met en prise l'arbre d'entrainement 16 avec la bague d'entrainement 24 lorsque les moyens d'enclenchement occupent l'état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel et que le rotor 131 tourne en sens dévissage, la première paire d'embrayages unidirectionnels bloquant en rotation la couronne dentée intérieure 22 (cf. figures 3 et 4), la première paire d'embrayages unidirectionnels laissant libre en rotation la couronne dentée intérieure 22 : dévissage rapide,
    • la deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne met pas en prise l'arbre d'entrainement 156 avec la bague d'entrainement 24 lorsque les moyens d'enclenchement occupent l'état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel et que le rotor 131 tourne en sens dévissage, (cf. figures 7 et 8) : dévissage lent.
  • Dans des variantes, un ou plusieurs trains d'engrenages permanents, i.e. non désactivables, par exemple épicycloïdaux, pourront être disposés entre le porte-satellites 21 et l'organe de sortie 12.
  • Lorsque le train d'engrenages additionnel est désenclenché, le rapport de réduction de la transmission est égal à 1 dans la mesure où l'arbre d'entrainement 16 et le porte-satellites tournent à la même fréquence de rotation, ou bien au rapport de réduction du train d'engrenages permanent ou à leur produit si plusieurs trains permanents sont mis en œuvre.
  • Lorsque le train d'engrenages additionnel est enclenché, le rapport de réduction de la transmission est égal au rapport de réduction du train épicycloïdal additionnel, ou bien à son produit avec le ou les rapports de réduction du ou des trains d'engrenages permanents le cas échéant mis en œuvre.
    • 6.1.2. Fonctionnement
  • On décrit ci-après une opération de vissage comprenant une phase de pré-serrage à vitesse rapide suivie d'une phase de serrage à vitesse plus lente.
  • Avant de démarrer une opération de vissage/dévissage, l'opérateur qui en a la charge programme dans le contrôleur, par exemple au moyen d'un écran tactile, d'un clavier, d'un smartphone ou autre, la valeur du seuil de couple prédéterminé de changement de vitesse CchangementVitesse dont l'atteinte en sortie du dispositif de vissage au cours d'une phase de prévissage engendre un changement de vitesse et le passage en phase de serrage. L'opérateur peut également programmer la valeur du couple objectif auquel il souhaite que l'assemblage à visser soit serrer à l'issue de la phase de serrage.
  • Au démarrage du dispositif de vissage en vue de réaliser une telle opération de vissage/dévissage, les moyens de commande pilotent le moteur de manière telle qu'il génère, dans le sens du vissage, une accélération de changement de vitesse ẇ dont la valeur est supérieure au quotient du couple limite Cl prédéterminé w ˙ > Cl Jos
    Figure imgb0001
    , au-delà duquel les billes passent dans leur position de libération dans laquelle l'arbre d'entrainement et l'organe de sélection ne sont plus liés en rotation, par l'inertie Jos de l'organe de sélection. De cette manière, les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel sont placés dans leur état de désenclenchement. Les moyens de contrôle commandent ensuite le moteur de sorte à le faire tourner dans le sens du vissage pour réaliser la phase de prévissage.
  • Dans l'état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel, la deuxième paire d'embrayages unidirectionnels, compte tenu de la position relative de l'organe de sélection 15 par rapport à l'arbre d'entrainement 16, met en prise l'arbre d'entrainement 16 avec la bague d'entrainement en rotation 24 lorsque le rotor du moteur est entrainé en rotation dans le sens du vissage qui dans ce mode de réalisation est le sens antihoraire lorsque le dispositif de vissage est vu depuis l'organe de sortie en direction de l'arrière de la visseuse.
  • La bague d'entrainement en rotation 24 tourne donc en sens antihoraire et entraine en rotation dans ce sens la couronne 22, la deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne mettant pas en prise la couronne 22 avec le carter si bien que la couronne est libre de tourner.
  • La couronne 22 engrène avec les satellites 23 tout comme le solaire 20 solidaire en rotation de l'arbre d'entrainement 16. La couronne 22 tourne ainsi à la même fréquence de rotation que le solaire 20. Il en résulte que le porte satellites 21 tourne à la même fréquence que l'arbre d'entrainement 16. Ainsi, l'organe de sortie 12 est entrainé en rotation dans le sens du vissage à vitesse rapide.
  • Les moyens de contrôle commandent le moteur de manière telle que l'organe de sortie soit entrainé en rotation à vitesse rapide au cours de la phase de prévissage jusqu'à ce que le couple de serrage délivré par le dispositif de vissage atteigne le seuil de couple prédéterminé de changement de vitesse CchangementVitesse.
  • Lorsque les moyens de contrôle détectent au moyen du capteur de couple que ce seuil est atteint, les moyens de contrôle freinent le moteur afin d'engendrer une décélération de changement de vitesse dont la valeur est supérieure au quotient du couple limite CI prédéterminé par l'inertie Jos de l'organe de sélection. De cette manière, les moyens de sélection sont déplacés dans leur état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel.
  • Lorsque cette déccélération est générée, les billes 18 sortent de leurs logements 151 pour circuler dans les gorges 152 jusqu'à se loger dans les autres logements de blocage 151 de l'organe de sélection 15. Les moyens de sélection se trouvent alors dans leur état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel.
  • Les moyens de contrôle pilotent ensuite le moteur de sorte qu'il atteigne sa fréquence de rotation nominale en générant toutefois une accélération ẇ inférieure à l'accélération de changement de vitesse afin de garantir que les moyens de sélection restent dans leur état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel ; en d'autres termes, l'accélération ẇ doit être telle que w ˙ < Cl Jos
    Figure imgb0002
    . Les moyens de contrôle commandent ensuite le moteur de sorte à le faire tourner dans le sens du vissage pour réaliser la phase de serrage.
  • Dans état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel, lorsque le rotor tourne en sens vissage, la deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne met pas en prise l'arbre d'entrainement 16 avec la bague d'entrainement en rotation 24 si bien que cette dernière est immobile en rotation. La première paire d'embrayages unidirectionnels met en prise le carter 10 avec la couronne 22 si bien que cette dernière est immobilisée en rotation.
  • L'arbre d'entrainement 16 entraine en rotation dans le sens anti horaire le solaire 20 qui engrène avec les satellites 23 solidaires du porte-satellites 21 qui tourne pour entrainer en rotation l'organe de sortie 12 en sens vissage suivant une vitesse plus lente en offrant un couple disponible plus élevé.
  • Les moyens de contrôle pilotent ainsi le moteur jusqu'à ce qu'ils détectent, au moyen du capteur de couple, l'atteinte du couple de serrage objectif auquel il est souhaité de serrer l'assemblage en cours de vissage.
  • Le capteur de couple peut être une mesure de courant. Il pourrait être envisagé de provoquer l'enclenchement dés-enclenchement du train additionnel sur la base d'un autre motif que la mesure de couple, par exemple une mesure de temps.
  • Lorsque le couple objectif est atteint, les moyens de contrôlent freinent le moteur préférentiellement avec une décélération inférieure à la décélération de changement de vitesse jusqu'à ce que la fréquence de rotation du moteur devienne nulle. Toutefois, un freinage avec une décélération plus forte n'aurait pas d'effet compte tenu que le couple de glissement de l'organe de sélection 15 par rapport à l'arbre d'entrainement 16 est sensiblement plus fort lorsque les billes n'ont plus l'opportunité de passer dans une gorge 152.
  • A fréquence de rotation égale du moteur pendant les phases de pré-serrage rapide et de serrage lent, la différence de vitesse de l'organe de sortie tient au fait que pendant la phase de prévissage, la couronne est libre en rotation alors qu'elle est immobile en rotation pendant la phase de serrage. En d'autres termes, le train d'engrenages additionnel est désenclenché pendant la phase de prévissage mais enclenché pendant la phase de serrage. Ainsi, les chaines de transmission sollicitées pendant ces deux phases ont des rapports de transmission différents.
  • Dans ce mode de réalisation, le moteur tourne en sens antihoraire pour une opération de vissage et en sans horaire pour une opération de dévissage vue depuis l'organe de sortie en direction de l'arrière de la visseuse.
  • Si une accélération est requise pour que les moyens de sélection passent de leur état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel à leur l'état de d'enclenchement du train d'engrenages additionnel, une décélération sera nécessaire pour passer de leur état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel à leur l'état de d'enclenchement du train d'engrenages additionnel à leur état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel à leur l'état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel , et inversement.
  • Par ailleurs, l'entrainement du moteur en sens dévissage alors que les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel sont placés dans leur état de désenclenchement permet de réaliser un entrainement en rotation de l'organe de sortie dans le sens du dévissage en vitesse lente.
  • L'entrainement du moteur en sens dévissage alors que les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel sont placés dans leur état de d'enclenchement permet de réaliser un entrainement en rotation de l'organe de sortie dans le sens du dévissage en vitesse rapide.
    • 6.2. Deuxième mode de réalisation 6.2.1. Architecture
  • On présente, en relation avec les figures 15 à 31, un exemple d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de vissage/dévissage selon l'invention.
  • Ainsi que cela est représenté, un tel dispositif de vissage/dévissage comprend classiquement un carter 10. Il s'agit ici d'un carter de type poignée-pistolet dans lequel l'axe de la poignée 11 forme un angle avec l'axe de l'organe de sortie 12. Il pourrait alternativement s'agir d'un carter dans lequel l'axe de la poignée est confondu avec l'axe de l'organe de sortie.
  • Le carter 10 loge un moteur électrique 13 comprenant un stator 130 et un rotor 131 muni d'un arbre moteur 132.
  • Le dispositif comprend un organe de sortie 12 placé à l'extrémité du carter 10. Cet organe de sortie 12 est susceptible d'entrainer en rotation un élément d'entrainement d'un élément à visser, notamment une douille de vissage ou autre.
  • Le dispositif comprend une transmission T reliant l'arbre 132 du rotor 131 à l'organe de sortie 12 de sorte à entrainer ce dernier en rotation.
  • La transmission comprend un mécanisme bi-vitesse qui comprend deux chaines de transmission ayant des rapports de transmission différents. Pour cela, la transmission T comprend un train d'engrenages additionnel susceptible d'être enclenché/désenclenché. Comme il sera décrit plus en détail par la suite, ce train additionnel comprend ici un train épicycloïdal qui peut être désactivé en rendant sa couronne intérieure libre en rotation ou bien activé en bloquant en rotation sa couronne.
  • Le mécanisme bi-vitesse comprend des moyens d'enclenchement du train d'engrenage additionnel, ces moyens pouvant prendre au moins :
    • un état d'enclenchement dans lequel le train additionnel est enclenché, et
    • un état de désenclenchement dans lequel le train d'engrenages additionnel est désenclenché,
  • Le rapport de réduction de la transmission entre le rotor et l'organe de sortie est différent selon que le train d'engrenages additionnel est ou non enclenché, le rapport de réduction étant supérieur lorsque le train d'engrenages additionnel est enclenché. De cette façon, pour une fréquence de rotation donnée du rotor, la fréquence de rotation de l'organe de sortie est plus élevée lorsque le train d'engrenages additionnel n'est pas activé et plus lente lorsqu'il est activé si bien que le couple de serrage susceptible d'être délivré par le dispositif est plus élevé lorsque le train d'engrenages additionnel est activé.
  • Les moyens d'enclenchement comprennent un organe de sélection 15 mobile entre au moins :
    • une position de sélection du train d'engrenages additionnel, et
    • une position de désélection du train d'engrenages additionnel ;
  • Dans ce mode de réalisation, le sens de rotation du rotor a un impact sur l'enclenchement du train d'engrenages additionnel.
  • Ce mécanisme bi-vitesse comprend un arbre d'entrainement 16 lié en rotation avec l'arbre 132 du rotor. Ces deux composants pourraient dans une variante constituer une seule pièce.
  • L'organe de sélection 15 est traversé par un alésage longitudinal intérieur 150 logeant l'arbre d'entrainement 16. L'organe de sélection 15 est monté mobile en rotation autour de l'arbre d'entrainement 16 entre deux positions extrêmes correspondant à ses deux positions de sélection.
  • Dans chacune de ces deux positions extrêmes, l'organe de sélection 15 est lié en rotation à l'arbre d'entrainement 16 par des moyens de liaison en rotation. Pour cela, l'arbre d'entrainement 16 est traversé par un premier perçage transversal 160 ménagé le long d'un axe perpendiculaire à son axe longitudinal. Ce perçage 160 loge un moyen de rappel élastique qui comprend dans ce mode de réalisation un ressort de compression 17. A chaque extrémité du ressort de compression est placé un élément de blocage. Ces éléments de blocage sont dans ce mode de réalisation réalisés par des billes de bocage 18.
  • L'organe de sélection 15 comprend à la périphérie de l'alésage intérieur 150 logeant l'arbre d'entrainement 16, deux paires de logements de blocage 151 diamétralement opposées. Les logements 151 de chaque paire sont reliés par une gorge 152.
  • Les billes de blocage 18 sont mobiles selon un axe orthogonal à l'axe de l'arbre d'entrainement 16, contre l'effet des moyens de rappel élastiques 17, entre au moins :
    • une position de liaison en rotation dans lequel les billes 18 sont logées dans deux des logements de blocage 151 diamétralement opposés si bien que l'arbre d'entrainement 16 et l'organe de sélection 15 sont liés en rotation (cf. figures 16 et 22), et
    • une position de libération dans lequel les billes 18 ne sont logées dans aucun des logement de blocage 151, mais se trouvent dans les gorges 152, si bien que l'arbre d'entrainement 16 et l'organe de sélection 15 ne sont pas liés en rotation.
  • Lorsque l'organe de sélection 15 se trouve dans la position de désélection du train d'engrenages additionnel, les billes de blocage 18 se trouvent logées dans deux premiers des logements 151 opposés (cf. figure 16). Lorsque l'organe de sélection 15 se trouve dans la position de sélection du train d'engrenages additionnel, les billes 18 se trouvent dans deux autres des logements 151 opposés (cf. figure 22).
  • Lorsque les billes se trouvent dans leur position de blocage en rotation, les moyens de liaison en rotation sont en mesure de transmettre un couple limite CI prédéterminé au-delà duquel les billes passent dans leur position de libération dans laquelle l'arbre d'entrainement et l'organe de sélection ne sont plus liés en rotation et ne peuvent plus transmettre de couple. Ce couple prédéterminé dépend notamment de la raideur du ressort 17, de la taille des billes, de la géométrie des logements de blocage et des rainures. Ce couple peut être classiquement déterminé par le calcul ou empiriquement.
  • Le dispositif comprend classiquement des moyens de mesure du couple de serrage délivré par le dispositif au niveau de l'organe de sortie. Ces moyens de mesure peuvent par exemple comprendre un capteur de couple placé dans la transmission entre le rotor et l'organe de sortie ou bien un capteur de courant consommé par le moteur.
  • Le dispositif comprend classiquement des moyens de contrôle du moteur. Ces moyens permettent de piloter le moteur en contrôlant notamment son alimentation électrique.
  • Les moyens de contrôle du moteur permettent, en agissant sur l'accélération/décélération du rotor du moteur, de faire passer les moyens d'enclenchement d'un à l'autre de leurs états, i.e. de faire passer l'organe de sélection de l'une à l'autre de ses positions par rapport à l'arbre d'entrainement.
  • Pour permettre aux moyens d'enclenchement de passer de l'une à l'autre de leur position, l'accélération/décélération générée par le moteur doit être supérieure au quotient du couple limite CI transmissible par les moyens de liaison en rotation par l'inertie Jos de l'organe de sélection selon son axe de rotation. Cette accélération/décélération est appelée accélération/décélération de changement de vitesse dans la mesure où elle permet d'enclencher/désenclencher le train d'engrenages additionnel et ainsi de modifier le rapport de réduction de la transmission entre le rotor et l'organe de sortie.
  • Au cours de la réalisation d'une opération de vissage/dévissage, le moteur produit classiquement des accélérations et variations d'accélération, notamment au démarrage. Il convient donc que l'accélération/décélération qui induit le passage des moyens d'enclenchement de l'un à l'autre de leurs états soit suffisamment discriminante, i.e. éloignée et plus précisément supérieure, aux accélérations classiquement susceptibles de se produire pour ne pas engendrer de manière intempestive des passages involontaires des moyens de sélection de l'un à l'autre de leurs états.
  • La transmission comprend un train épicycloïdal comprenant un solaire 20 solidaire en rotation de l'arbre d'entrainement 16, un porte-satellites 21 solidaire en rotation de l'organe de sortie 12, et une couronne dentée intérieure 22 engrenant avec des satellites 23 portés par le porte-satellites 21.
  • Le mécanisme bi-vitesse comprend une bague d'entrainement en rotation 24 de la couronne 22.
  • Cette bague d'entrainement en rotation 24 comprend deux crabots mâles 240 coopérant avec deux crabots femelles 220 ménagés dans la couronne 22 si bien que la couronne 22 et la bague d'entrainement en rotation 24 sont liées en rotation suivant l'axe du rotor. Un jeu existe toutefois entre les crabots mâles et femelles pour permettre le déblocage des embrayages unidirectionnels.
  • La bague d'entrainement en rotation 24 est traversée par un alésage intérieur longitudinal 241 logeant d'un côté l'organe de sélection 15 et de l'autre côté la couronne 22. La paroi périphérique de la bague d'entrainement 24 est traversée par deux lumières 242 diamétralement opposées situées au niveau de la couronne 22.
  • La bague d'entrainement en rotation 24 présente à son extrémité opposée, i.e. du côté de l'organe de sélection, des édentations 243 formant saillie longitudinalement.
  • L'organe de sélection 15 comprend, à son extrémité opposée au rotor, deux gorges diamétralement opposées 154. Ces gorges 154 s'étirent à la périphérie extérieure de l'alésage intérieur et leur profondeur radiale va en se resserrant d'une extrémité à l'autre pour former des rampes (ou cames). Les gorges 154 sont symétriques par rapport à l'axe de l'organe de sélection.
  • Le dispositif comprend au moins un organe de verrouillage en rotation, deux dans ce mode de réalisation, bien qu'il pourrait y en avoir davantage. Chaque organe de verrouillage comprend un axe 26 à une extrémité duquel est formé un méplat 260.
  • L'arbre d'entrainement 16 est traversé par un deuxième trou transversal 162 ménagé parallèlement au premier trou transversal 160. L'extrémité 261 sans méplat des organes de verrouillage se trouve logée dans ce deuxième trou 162. Un moyen de rappel élastique, ici un ressort de compression 27, est placé dans le deuxième trou 162 entre les organes de verrouillage 26. Les organes de verrouillage sont ainsi liés en rotation avec l'arbre d'entrainement 16.
  • Le méplat 260 de chaque organe de verrouillage 26 vient prendre appui contre une des rampes des gorges 154 de l'organe de sélection 15 contre laquelle il est maintenu en appui par les moyens de rappel. La partie en saille 262 se prolongeant à l'extrémité à méplat 260 de chaque organe de verrouillage 26 s'étend longitudinalement en dehors de l'organe de sélection 15.
  • Lorsque l'organe de sélection 15 se déplace de l'une à l'autre de ses positions extrêmes par rapport à l'arbre d'entrainement 16, le méplat 260 de chaque organe de verrouillage 26 glisse le long de la rampe correspondante formée dans la gorge 154 dans laquelle il se trouve. De ce fait, chaque organe de verrouillage 26 est mobile entre :
    • une position de blocage en rotation, prise lorsque l'organe de sélection 15 occupent sa position de désélection du train d'engrenages additionnel, dans laquelle il forme saillie radialement à la surface de l'organe de sélection 15 et coopère avec un des logements de blocage 244 délimité dans la bague d'entrainement 24 par deux édentations 243 consécutives de telle sorte que ladite bague d'entrainement 24 et ledit rotor 131 sont liés en rotation (cf. figures 15, 17 et 18, et
    • une position de déblocage en rotation, prise lorsque l'organe de sélection 15 occupent la position de sélection du train d'engrenages additionnel, dans laquelle il ne forme pas saillie radialement en dehors de l'organe de sélection 15 et ne coopère avec aucun des logements de blocage 244 délimités dans la bague d'entrainement 24 par deux édentations 243 consécutives de telle sorte que la bague d'entrainement 24 et le rotor 131 ne sont pas liés en rotation (cf. figures 21, 23 et 24).
  • La couronne 22 présente, à sa périphérie, deux paires de rampes de blocage 221 diamétralement opposées.
  • Le dispositif comprend une paire d'embrayages unidirectionnels comprenant la couronne 22, le carter 10 constituent un embrayage unidirectionnel, et des galets 25 sont logés, entre la couronne 22 et le carter 10, dans les lumières 242 de la bague d'entrainement en rotation 24 au niveau des rampes 221 de la couronne 22. La bague d'entrainement 24 permet, selon sa position, d'activer l'un ou l'autre des embrayages unidirectionnels de cette paire ou bien de les désactiver tous les deux, comme il sera décrit plus en détail par la suite.
  • Les rampes 161 sont ménagées à la périphérie de l'arbre d'entrainement 16. Elles sont regroupées par paires opposées par rapport à un plan passant par l'axe longitudinal de l'arbre d'entrainement. Les rampes 161 de chaque paire de rampes sont symétriques par rapport à un plan passant par l'axe longitudinal de l'arbre d'entrainement 16 et perpendiculaire au plan précédent. Les rampes 161 de chaque paire sont jointes par un plateau 1610 qui s'étend dans un plan parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre d'entrainement 16. En partant de ce plateau, elles sont inclinées en direction de l'axe longitudinal de l'arbre d'entrainement.
  • La position et l'inclinaison des rampes 221 de la couronne 22 sont choisies de manière telle que :
    • lorsque les organes de verrouillage en rotation 26 occupent la position de blocage en rotation, la paire d'embrayages unidirectionnels laisse libre en rotation le couronne dentée intérieure 22 (cf. figures 15 à 20),
    • lorsque les organes de verrouillage en rotation occupent la position de déblocage en rotation et, la paire d"embrayages unidirectionnels bloque en rotation la couronne dentée intérieure (cf. figures 21 à 26).
  • Dans des variantes, un ou plusieurs trains d'engrenages permanents, i.e. non désactivables, par exemple épicycloïdaux, pourront être disposés entre le porte-satellites 21 et l'organe de sortie 12.
  • Lorsque le train d'engrenages additionnel est désenclenché, le rapport de réduction de la transmission est égal à 1 dans la mesure où l'arbre d'entrainement 16 et le porte-satellites tournent à la même fréquence de rotation, ou bien au rapport de réduction du train d'engrenages permanent ou à leur produit si plusieurs trains permanents sont mis en œuvre.
  • Lorsque le train d'engrenages additionnel est enclenché, le rapport de réduction de la transmission est égal au rapport de réduction du train épicycloïdal additionnel, ou bien à son produit avec le ou les rapports de réduction du ou des trains d'engrenages permanents le cas échéant mis en œuvre.
    • 6.2.2. Fonctionnement
  • On décrit ci-après une opération de vissage comprenant une phase de pré-serrage à vitesse rapide suivie d'une phase de serrage à vitesse plus lente.
  • Avant de démarrer une opération de vissage/dévissage, l'opérateur qui en a la charge programme dans le contrôleur, par exemple au moyen d'un écran tactile, d'un clavier, d'un smartphone ou autre, la valeur du seuil de couple prédéterminé de changement de vitesse CchangementVitesse dont l'atteinte en sortie du dispositif de vissage au cours d'une phase de prévissage engendre un changement de vitesse et le passage en phase de serrage. L'opérateur peut également programmer la valeur du couple objectif auquel il souhaite que l'assemblage à visser soit serrer à l'issue de la phase de serrage.
  • Au démarrage du dispositif de vissage en vue de réaliser une telle opération de vissage/dévissage, les moyens de commande pilotent le moteur de manière telle qu'il génère, dans le sens du vissage, une accélération de changement de vitesse ẇ dont la valeur est supérieure au quotient du couple limite CI prédéterminé w ˙ > Cl Jos
    Figure imgb0003
    , au-delà duquel les billes passent dans leur position de libération dans laquelle l'arbre d'entrainement et l'organe de sélection ne sont plus liés en rotation, par l'inertie Jos de l'organe de sélection. De cette manière, les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel sont placés dans leur état de désenclenchement. Les moyens de contrôle commandent ensuite le moteur de sorte à le faire tourner dans le sens du vissage pour réaliser la phase de prévissage.
  • Dans la position de désenclenchement du train d'engrenages additionnel, les organes de verrouillage 26, compte tenu de la position relative de l'organe de sélection 15 par rapport à l'arbre d'entrainement 16, sont en position de blocage si bien que l'arbre d'entrainement 16 et la bague d'entrainement 24 sont liés en rotation.
  • Le moteur est entrainé dans le sens du vissage, qui ici est le sens antihoraire lorsque le dispositif est vu depuis l'organe de sortie en direction de l'arrière de la visseuse, et la bague d'entrainement en rotation 24 tourne en sens antihoraire et entraine en rotation dans ce sens la couronne 22, l'embrayage unidirectionnel ne mettant pas en prise la couronne 22 avec le carter 10 si bien que la couronne 22 est libre de tourner.
  • La couronne 22 engrène avec les satellites 23 tout comme le solaire 20 solidaire en rotation de l'arbre d'entrainement 16. La couronne 22 tourne ainsi à la même fréquence de rotation que le solaire 20. Il en résulte que le porte satellites 21 tourne à la même fréquence que l'arbre d'entrainement 16. Ainsi, l'organe de sortie 12 est entrainé en rotation dans le sens du vissage à vitesse rapide.
  • Les moyens de contrôle commandent le moteur de manière telle que l'organe de sortie soit entrainé en rotation à vitesse rapide au cours de la phase de prévissage jusqu'à ce que le couple de serrage délivré par le dispositif de vissage atteigne le seuil de couple prédéterminé de changement de vitesse CchangementVitesse.
  • Lorsque les moyens de contrôle détectent au moyen du capteur de couple que ce seuil est atteint, les moyens de contrôle freinent le moteur afin d'engendrer une décélération de changement de vitesse dont la valeur est supérieure au quotient du couple limite CI prédéterminé par l'inertie Jos de l'organe de sélection. De cette manière, les moyens de sélection sont déplacés dans leur état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel.
  • Lorsque cette accélération est générée, les billes 18 sortent de leurs logements 151 pour circuler dans les gorges 152 jusqu'à se loger dans les autres logements de blocage 151 de l'organe de sélection 15. Celui-ci se trouve alors dans sa position de sélection du train d'engrenages additionnel (cf. figures 21 à 26).
  • Les moyens de contrôle pilotent ensuite le moteur de sorte qu'il atteigne sa fréquence de rotation nominale en générant toutefois une accélération ẇ inférieure à l'accélération de changement de vitesse afin de garantir que les moyens de sélection restent dans leur état d'enclenchement du train d'engrenages additionnel ; en d'autres termes, l'accélération ẇ doit être telle que w ˙ < Cl Jos
    Figure imgb0004
    . Les moyens de contrôle commandent ensuite le moteur de sorte à le faire tourner dans le sens du vissage pour réaliser la phase de prévissage.
  • Dans cette position de sélection du train d'engrenages additionnel, lorsque le rotor 131 tourne en sens vissage, les organes de blocage (ou verrouillage) 26 sont dans leur position de déblocage si bien que l'arbre d'entrainement 16 n'est pas lié en rotation avec la bague d'entrainement en rotation 24 si bien que cette dernière est immobile en rotation. L'embrayage unidirectionnel met en prise le carter 10 avec la couronne 22 si bien que cette dernière est immobilisée en rotation.
  • L'arbre d'entrainement 16 entraine en rotation dans le sens horaire le solaire 20 qui engrène avec les satellites 23 solidaires du porte-satellites 21 qui tourne pour entrainer en rotation l'organe de sortie 12 suivant une vitesse plus lente en offrant un couple disponible plus élevé.
  • Les moyens de contrôle pilotent ainsi le moteur jusqu'à ce qu'ils détectent, au moyen du capteur de couple, l'atteinte du couple de serrage objectif auquel il est souhaité de serrer l'assemblage en cours de vissage.
  • Le capteur de couple peut être une mesure de courant. Il pourrait être envisagé de provoquer l'enclenchement dés-enclenchement du train additionnel sur la base d'un autre motif que la mesure de couple, par exemple une mesure de temps.
  • Lorsque le couple objectif est atteint, les moyens de contrôlent freinent le moteur préférentiellement avec une décélération inférieure à la décélération de changement de vitesse jusqu'à ce que la fréquence de rotation du moteur devienne nulle. Toutefois, un freinage avec une décélération plus forte n'aurait pas d'effet compte tenu que le couple de glissement de l'organe de sélection 15 par rapport à l'arbre d'entrainement 16 est sensiblement plus fort lorsque les billes n'ont plus l'opportunité de passer dans une gorge 152.
  • A fréquence de rotation égale du moteur pendant les phases de pré-serrage rapide et de serrage lent, la différence de vitesse de l'organe de sortie tient au fait que pendant la phase de prévissage la couronne est libre en rotation alors qu'elle est immobile en rotation pendant la phase de serrage. En d'autres termes, le train d'engrenages additionnel est désenclenché pendant la phase de prévissage mais enclenché pendant la phase de serrage. Ainsi, les chaines de transmission sollicitées pendant ces deux phases ont des rapports de transmission différents.
  • Dans ce mode de réalisation, le moteur tourne en sens antihoraire pour une opération de vissage et en sans horaire pour une opération de dévissage vue depuis l'organe de sortie en direction de l'arrière de la visseuse. Ces sens de rotation pourraient être inversés dans des variantes.
  • Si une accélération est requise pour que les moyens de sélection passent de leur état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel à leur l'état de d'enclenchement du train d'engrenages additionnel, une décélération sera nécessaire pour passer de leur état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel à leur l'état de d'enclenchement du train d'engrenages additionnel à leur état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel à leur l'état de désenclenchement du train d'engrenages additionnel , et inversement.
  • Par ailleurs, l'entrainement du moteur en sens dévissage alors que les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel sont placés dans leur état de désenclenchement permet de réaliser un entrainement en rotation de l'organe de sortie dans le sens du dévissage en vitesse rapide.
  • L'entrainement du moteur en sens dévissage alors que les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel sont placés dans leur état de d'enclenchement permet de réaliser un entrainement en rotation de l'organe de sortie dans le sens du dévissage en vitesse lente.
    • 6.3. Procédé
  • La figure 32 illustre de manière générale un procédé de pilotage d'un dispositif selon l'un ou l'autre des modes de réalisation décrits plus haut.
  • Un tel procédé comprend une étape 320 de démarrage de la visseuse par appuis sur la gâchette.
  • Le procédé se poursuit par une étape 321 d'accélération du moteur dans le sens du vissage avec une accélération w ˙ > Cl Jos
    Figure imgb0005
     de manière telle que l'organe de sélection se déplace dans une position telle que les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel se trouvent dans leur état de désenclenchement (étape 322).
  • Le procédé se poursuit par une étape 323 de maintien de la rotation du moteur à une fréquence de prévissage.
  • Lorsqu'il est détecté que le couple de serrage délivré par la visseuse dépasse un seuil de couple de changement de vitesse Cchangement dVitesse (étape 324), une étape 325 de décélération du moteur est mise en œuvre avec une décélération w ˙ < Cl Jos
    Figure imgb0006
    .
  • Sous l'effet de cette décélération, l'organe de sélection se déplace dans une position telle que les moyens d'enclenchement du train d'engrenages additionnel se trouvent dans leur état de d'enclenchement (étape 326).
  • Le procédé se poursuit par une étape 327 d'accélération du moteur dans le sens du vissage avec une accélération w ˙ < Cl Jos
    Figure imgb0007
    .
  • Le moteur est entrainé en rotation jusqu'à ce qu'il soit détecté (étape 328) que le couple de serrage délivré par la visseuse atteint le couple de serrage objectif prédéterminé auquel il est souhaité de serrer l'assemblage en cours de vissage.
  • Lorsque ce seuil est atteint, le moteur est arrêté (étape 329).

Claims (12)

  1. Dispositif de vissage comprenant :
    - un carter ;
    - un moteur muni d'un rotor ;
    - un organe de sortie susceptible d'entrainer en rotation un élément d'entrainement d'un élément à visser ;
    - une transmission reliant ledit rotor audit organe de sortie, ladite transmission comprenant au moins un train d'engrenages additionnel susceptible d'être enclenché/désenclenché ;
    - des moyens de contrôle dudit moteur ;
    ledit dispositif comprenant des moyens d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel, lesdits moyens d'enclenchement pouvant prendre au moins :
    - un état d'enclenchement dans lequel ledit train additionnel est enclenché, et
    - un état de désenclenchement dans lequel ledit train d'engrenages additionnel n'est pas enclenché,
    le rapport de réduction de ladite transmission entre ledit rotor et ledit organe de sortie étant différent selon que ledit train d'engrenages additionnel est ou non enclenché, ledit rapport de réduction étant supérieur lorsque ledit train d'engrenages additionnel est enclenché,
    caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle dudit moteur sont configurés pour générer une accélération ou une décélération prédéterminée dudit rotor, ladite accélération ou décélération prédéterminée agissant sur lesdits moyens d'enclenchement pour les faire passer d'un à l'autre de leurs états.
  2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel lesdits moyens d'enclenchement comprennent un organe de sélection mobile en rotation par rapport audit rotor entre au moins deux positions d'enclenchement/désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel,
    ladite accélération ou décélération prédéterminée agissant sur ledit organe de sélection pour le faire passer d'un à l'autre de ses positions.
  3. Dispositif selon la revendication 2 comprenant des moyens de liaison en rotation dudit organe de sélection avec ledit rotor, lesdits moyens de liaison en rotation assurant, lorsque ledit organe de sélection occupe l'une de ses positions, une liaison en rotation dudit organe de sélection avec ledit rotor tant que ledit moteur délivre une accélération-décélération inférieure à un seuil prédéterminé d'accélération-décélération de changement de vitesse, la délivrance par ledit moteur d'une accélération/décélération supérieure audit seuil prédéterminé d'accélération-décélération de changement de vitesse induisant la rotation dudit organe de sélection depuis l'une vers l'autres de ses positions.
  4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel lesdits moyens de liaison en rotation comprennent au moins un élément de blocage solidaire en rotation dudit rotor et apte à venir se loger alternativement dans deux logements de forme complémentaire ménagés dans ledit organe de sélection, ledit élément de blocage étant mobile selon un axe orthogonal à l'axe dudit rotor, contre l'effet de moyens de rappel élastiques, entre au moins :
    - une position de liaison en rotation dans lequel ledit élément de blocage est logé dans l'un ou l'autre desdits logements si bien que ledit rotor et ledit organe de sélection sont liés en rotation, et
    - une position de libération dans lequel ledit élément de blocage n'est logé dans aucun desdits logement si bien que ledit rotor et ledit organe de sélection ne sont pas liés en rotation.
  5. Dispositif selon la revendication 4 dans lequel :
    - lesdits moyens de liaison en rotation sont aptes à transmettre un couple limite CI prédéterminé au-delà duquel ledit rotor et ledit organe de sélection ne sont plus liés en rotation et ne peuvent plus transmettre de couple,
    - ledit organe de sélection présente une inertie Jos suivant son axe de rotation ;
    - la valeur de ladite accélération-décélération de changement de vitesse étant égale au quotient dudit couple limite CI par ladite inertie Jos.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel ledit un train épicycloïdal comprend un solaire solidaire en rotation dudit rotor, un porte-satellites solidaire en rotation dudit organe de sortie, et une couronne dentée intérieure engrenant avec des satellites portés par ledit porte-satellites, ladite couronne étant :
    - mobile en rotation par rapport audit carter dans ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel, et
    - bloquée en rotation par rapport audit carter dans ledit état d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel.
  7. Dispositif selon la revendication 6 comprenant une première paire d'embrayages unidirectionnels comprenant ledit carter et ladite couronne intérieure.
  8. Dispositif selon la revendication 7 comprenant une deuxième paire d'embrayages unidirectionnels comprenant ledit rotor et une bague d'entrainement en rotation,
    ladite deuxième paire d'embrayages unidirectionnels mettant en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement en rotation lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens vissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels laissant libre en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    ladite deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne mettant pas en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens vissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels bloquant en rotation ladite couronne dentée intérieure.
  9. Dispositif selon la revendication 8 dans lequel :
    ladite deuxième paire d'embrayages unidirectionnels ne met pas en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels bloquant en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    ledit deuxième embrayage unidirectionnel ne met pas en prise ledit rotor avec ladite bague d'entrainement lorsque ledit lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état d'enclenchement dudit train d'engrenages additionnel et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ladite première paire d'embrayages unidirectionnels laissant libre en rotation ladite couronne dentée intérieure.
  10. Dispositif selon la revendication 7 comprenant au moins un organe de verrouillage en rotation, solidaire en rotation dudit rotor, et mobile entre :
    - une position de blocage en rotation, prise lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de désenclenchement dudit train d'engrenages additionnel, dans laquelle il coopère avec un logement de blocage ménagé dans ladite bague d'entrainement de telle sorte que ladite bague et ledit rotor soient liés en rotation, et
    - une position de déblocage en rotation, prise lorsque lesdits moyens d'enclenchement occupent ledit état de sélection dudit train d'engrenages additionnel, dans laquelle il ne coopère pas avec ledit logement de blocage ménagé dans ladite bague d'entrainement de telle sorte que ladite bague et ledit rotor ne sont pas liés en rotation.
  11. Dispositif selon la revendication 10 dans lequel :
    - lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de blocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens vissage, ledit premier embrayage unidirectionnel laisse libre en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    - lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de déblocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens vissage, ledit premier embrayage unidirectionnel bloque en rotation ladite couronne dentée intérieure.
  12. Dispositif selon la revendication 12 dans lequel :
    - lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de blocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ledit premier embrayage unidirectionnel laisse libre en rotation ladite couronne dentée intérieure,
    - lorsque ledit organe de verrouillage en rotation occupe ladite position de déblocage en rotation et que ledit rotor tourne en sens dévissage, ledit premier embrayage unidirectionnel bloque en rotation ladite couronne dentée intérieure.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2679346A1 (fr) * 2011-02-22 2014-01-01 Panasonic Corporation Outil électrique
FR3055235A1 (fr) * 2016-08-23 2018-03-02 Etablissements Georges Renault Dispositif de vissage a mesure de couple de sortie optimisee, et procede de determination du couple de sortie correspondant

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