MARTEAU AUTOMATIQUE
Ce qui suit porte de manière générale sur un outil électrique et, plus particulièrement, sur un marteau automatique pour frapper des pièces de fixation telles que des clous, etc. Les marteaux automatiques sont des outils portatifs communément utilisés, qui sont de divers types. Selon le type de la source d'alimentation utilisée, les marteaux automatiques peuvent être divisés en deux types : pneumatique et électrique. Le marteau automatique pneumatique doit en plus être équipé d'une source d'air comprimé ; ainsi, son utilisation est limitée. La structure de base du marteau automatique électrique peut être résumée comme suit : un moteur disposé dans le corps de pistolet est relié à une tige de clouage, disposée au niveau de la tête de pistolet, par l'intermédiaire d'un mécanisme de transformation de mouvement de rotation en mouvement linéaire, l'énergie électrique étant ainsi convertie en énergie mécanique pour un mouvement alternatif sous la commande d'un interrupteur. Le brevet américain n°6 431 430 et la demande internationale PCT WO 2006/008546 divulguent tous deux un marteau automatique électrique qui utilise un mécanisme bielle-manivelle comme mécanisme de transformation de mouvement de rotation en mouvement linéaire et une batterie comme source d'alimentation. Un problème existant dans un tel marteau automatique électrique est que le mécanise bielle-manivelle ne permet pas d'obtenir une réelle action de frappe, car il est en fait un mécanisme de poussée de clou. L'efficacité des actions de poussée est bien inférieure à celle des actions de frappe. En second lieu, le mécanisme bielle-manivelle pousse l'élément de poussée de clou pour qu'il se déplace sur la même distance durant chaque opération de poussée. Lorsque le clou entre en contact avec un ob jet dur, puis rencontre une trop grande résistance durant le déplacement, la rotation du moteur peut aisément être bloquée, ce qui peut endommager le moteur. En troisième lieu, le moteur est disposé sur le côté avant ou le côté arrière de la poignée et est relié au mécanisme de transmission, ce qui prend un grand espace. Par conséquent, le marteau automatique électrique a un grand volume et n'est pas commode à porter et à actionner. Le brevet chinois n° 1769010 divulgue un marteau automatique électrique qui convertit la rotation du moteur en une force d'action pour comprimer un ressort par un mécanisme à pignon et crémaillère. Ensuite, le ressort comprimé est relâché par un mécanisme de désengagement, créant ainsi une force de frappe. Bien que ce marteau automatique électrique permette une frappe instantanée sur le clou au moyen de l'accumulation d'énergie par le ressort, il peut uniquement frapper une seule fois et ne peut pas frapper de manière continue. De plus, l'efficacité de la force de frappe produite par l'énergie libérée par le ressort n'est pas élevée. Ainsi, le marteau automatique électrique n'est pas approprié pour être souvent utilisé, comme un outil classique. De plus, son moteur est disposé, dans le boîtier, au-dessous de la tête de pistolet, et complètement séparé de la poignée, de sorte qu'il présente encore un problème du fait que la structure n'est pas compacte. Concernant les défauts mentionnés ci-dessus présents dans l'état antérieur de la technique, la présente invention propose un marteau automatique ayant une structure 20 compacte. Le marteau automatique objet de la présente invention comprend un boîtier supportant un dispositif de frappe ; un moteur disposé dans le boîtier, un mécanisme de transmission entraîné par le moteur et un ensemble de percussion ; l'ensemble de percussion comprenant une roue de percussion et un arbre intermédiaire pour 25 supporter la roue de percussion, une partie de percussion de la roue de percussion étant destinée à venir percuter une tige de frappe du dispositif de frappe, l'arbre intermédiaire étant supporté sur un premier élément de support et un second élément de support qui sont disposés à des côtés opposés de l'ensemble de percussion, l'axe de l'arbre intermédiaire étant sensiblement perpendiculaire à l'axe sortie du moteur et le rapport de la longueur axiale de l'arbre intermédiaire au diamètre du moteur se situant dans une plage allant de 1 à 1,4. Un élément ressort est disposé entre la roue de percussion et le premier élément de support, et l'élément ressort et le premier élément de support se chevauchent dans la direction axiale de l'arbre intermédiaire. Le mécanisme de transmission comprend un premier élément de transmission et un second élément de transmission pour un renvoi d'angle à 90°, le premier élément de transmission étant relié à entraînement à l'arbre intermédiaire, et le second élément de support et l'axe de montage du second élément de transmission étant disposés du même côté du premier élément de transmission. Le second élément de support et l'axe de montage du second élément de transmission 15 sont disposés entre le premier élément de transmission et la roue de percussion de l'ensemble de percussion. Le premier élément de support a une première extrémité adjacente à la roue de percussion et une seconde extrémité à distance de la roue de percussion, et l'élément ressort a une extrémité qui porte contre une partie du premier élément de support 20 entre la première extrémité et la seconde extrémité de celui-ci. Un ou plusieurs éléments ressort sont prévus. Le mécanisme de transmission comprend un premier élément de transmission relié à entraînement à l'arbre intermédiaire et un second élément de transmission ayant un axe parallèle à celui du premier élément de transmission. 25 Le mécanisme de transmission comprend un premier élément de transmission et un second élément de transmission pour un renvoi d'angle à 90°, le premier élément de transmission étant relié à entraînement à l'arbre intermédiaire, et le second élément de support et le second élément de transmission étant disposés du même côté du premier élément de transmission. Le second élément de transmission et le second élément de support sont disposés 5 entre le premier élément de transmission et la roue de percussion de l'ensemble de percussion. Avec la solution technique décrite ci-dessus, d'une part le marteau automatique selon la présente invention permet d'obtenir une frappe périodique continue pour les organes de fixation tels que les clous et, par ailleurs, l'ensemble de l'outil a une 10 structure compacte et une petite dimension. En particulier, les distances entre le centre de la tige de frappe et les deux côtés du boîtier sont plus petites, de telle sorte qu'il peut frapper de manière fonctionnelle les clous dans un espace étroit, par exemple dans un coin. La Figure 1 est une vue schématique du marteau automatique selon la présente 15 invention, une moitié de boîtier ayant été enlevée pour montrer clairement la structure interne ; La Figure 2 est une vue schématique en coupe partielle prise suivant de a ligne A-A de la Figure 1, montrant un mode de réalisation des structures des éléments dans le boîtier ; 20 La Figure 3 montre un mode de réalisation des structures des éléments ; La Figure 4 montre encore un autre mode de réalisation des structures des éléments ; La Figure 5 est une vue schématique en coupe partielle prise suivant la ligne A-A de la Figure 1, montrant encore un autre mode de réalisation des structures des éléments 25 dans le boîtier. Dans ce qui suit, les modes de réalisation préférés de la présente invention vont être expliqués plus en détail avec référence aux dessins. Comme représenté sur la Figure 1, qui est une vue schématique d'un marteau automatique 1, le marteau automatique 1 comprend un boîtier 3 qui est formé par deux moitiés de boîtier accouplées l'une à l'autre. Le boîtier 3 a une partie corps et une poignée de saisie 31, le long de la direction longitudinale, est formée sur la partie corps. La poignée de saisie 31 comporte un interrupteur 6 pour la commande d'un moteur disposé dans le boîtier 3. Le boîtier 3 comporte un bloc-batterie à courant continu 5 à son extrémité inférieure et une partie nez 4 à sa partie tête d'extrémité supérieure 32. La partie nez 4 reçoit un dispositif de frappe 7 destiné à frapper des organes de fixation tels que des clous, etc. Dans le présent mode de réalisation, le bloc-batterie 5 est disposé sensiblement coaxialement à la poignée de saisie 31. A la jonction du carter du bloc-batterie 5 et du boîtier 3, les surfaces externes de ces deux éléments sont assemblés l'une à l'autre sans interruption. Au moins une partie du bloc-batterie 5 est introduite dans le boîtier 3, de telle sorte que la liaison entre le bloc-batterie 5 et le boîtier 3 est plus stable. Dans d'autres modes de réalisation, le bloc-batterie 5 du marteau automatique électrique selon la présente invention peut être disposé parallèle ou perpendiculaire à la direction de l'axe longitudinal de la poignée de saisie 31. Il n'est pas limité à une alimentation en énergie par un bloc-batterie à courant continu, et une alimentation électrique à courant alternatif est possible. Après le retrait d'une moitié de boîtier 3, les structures internes du marteau automatique peuvent être clairement observées. Le boîtier 3 reçoit dans celui-ci un moteur 2 et le mouvement de rotation du moteur 2 est converti en mouvement de frappe du dispositif de frappe 7 par un mécanisme de transmission 10. 5i l'on se réfère aux Figures 2 à 4, on peut voir que le mécanisme de transmission 10 comprend une partie de transmission par engrenage qui peut tourner verticalement, et un ensemble de percussion 8 destiné à percuter le dispositif de frappe 7. Le dispositif de frappe 7 comprend une tige de frappe 9 qui peut effectuer un mouvement rectiligne alternatif. L'ensemble de percussion 8 comprend une roue de percussion 12 et un arbre intermédiaire pour supporter la roue de percussion 12. Dans le présent mode de réalisation, l'arbre intermédiaire est agencé sous la forme d'un arbre de rotation 11 qui peut être supporté à rotation dans la partie tête 32. Dans d'autres modes de réalisation, l'arbre intermédiaire peut également être un arbre immobile. L'arbre de rotation 11 et la roue de percussion 12 ont un axe de rotation commun X perpendiculaire à un axe de sortie Y du moteur. L'arbre de rotation 11 est supporté dans la partie tête 32 par deux éléments de support à des extrémités opposées de celui-ci et entraîné par un élément de sortie de transmission du mécanisme de transmission 10. Dans le présent mode de réalisation, l'arbre de rotation 11 est relié de manière fixe à l'élément de sortie de transmission du mécanisme de transmission 10. En revanche, dans d'autres modes de réalisation, l'arbre de rotation 11 peut être d'un seul tenant avec l'élément de sortie de transmission (non représenté). La roue de percussion 12 est sensiblement en forme de plaque creuse et entoure l'arbre de rotation 11 par l'intermédiaire de sa partie creuse. La roue de percussion 12 comporte au moins une partie de percussion 121, de préférence deux parties de percussion 121 qui sont disposées de manière symétrique par rapport à l'axe de rotation X et font saillie vers l'extérieur à partir de la circonférence externe de la roue de percussion 12. Durant la rotation de la roue de percussion 12, entraînée par l'arbre de rotation 11, la partie de percussion 121 de la roue de percussion 12 frappe la partie frappée de la tige de frappe 9 d'une manière périodique et successive. Ainsi, l'extrémité avant de la tige de frappe 9 frappe des organes de fixation tels que des clous, etc., d'une manière périodique et successive. Ainsi, l'organe de fixation est progressivement enfoncé, par frappe, dans une pièce à travailler.
Au niveau des parties d'engagement de l'arbre de rotation 11 et de la roue de percussion 12, une paire de fentes inclinées 115, inclinées par rapport à la direction d'axe, et une paire de fentes de guidage 125 correspondant en position aux fentes inclinées 115, sont formées respectivement sur la surface cylindrique extérieure de l'arbre de rotation 11 et la surface cylindrique intérieure de la roue de percussion 12. Chaque bille d'une paire de billes d'acier 14 est disposée dans une cavité formée conjointement par la fente inclinée 115 et la fente de guidage 125, et peut se déplacer avec la variation de la position de la cavité due au changement de la position relative des fentes inclinées 115 et des fentes de guidage 125. En conséquence, lorsque l'arbre de rotation 11 tourne, la roue de percussion 12 peut être entraînée en rotation par l'intermédiaire des billes d'acier 14 qui exercent une pression sur les fentes de guidage 125. Un ressort d'accumulation d'énergie 13 est monté dans le boîtier 3, avec une extrémité 132 de celui-ci fixée en position et l'autre extrémité 131 de celui-ci en butée contre un côté de la roue de percussion 12. Le ressort d'accumulation d'énergie 13 exerce une forme de poussée en direction de la roue de percussion 12 le long de la direction de l'axe de la roue de percussion 12. Ainsi, lorsque l'arbre de rotation 11 et la roue de percussion 12 restent au repos ou tournent librement, les billes d'acier 14 se trouvent à la partie supérieure des fentes inclinées 115 et la partie inférieure des fentes de guidage 125, et la roue de percussion 12 se trouve dans une première position par rapport à l'arbre de rotation 11. Lorsque le moteur est démarré, la roue de percussion 12 est amené à tourner conjointement avec l'arbre de rotation 11 jusqu'à ce que la partie de percussion 121 de la roue de percussion 12 frappe la tige de frappe 9, une frappe sur la tige de frappe 9 étant ainsi obtenue. Ensuite, une poursuite de la rotation de la roue de percussion 12 sera temporairement arrêtée en raison du fait que l'extrémité frappée de la tige de frappe 9 vient en contact avec la roue de percussion 12. La roue de percussion 12 sera forcée à se déplacer axialement par rapport à l'arbre de rotation 11 en direction d'une seconde position dans laquelle le ressort d'accumulation d'énergie 13 est comprimé, sous l'action des fentes 115, 125 et des billes d'acier 14 qui se trouvent à l'intérieur de celles-ci. Lorsque la roue de percussion 12 est déplacée et se dégage du contact de la tige de frappe 9, l'arrêt est alors relâché. A cet instant, le ressort d'accumulation d'énergie 13 libère son énergie potentielle élastique. Sous l'effet de la force de rebond du ressort d'accumulation d'énergie 13, la roue de percussion 12 est déplacée axialement en retour jusqu'à sa première position axiale et une rotation d'une vitesse élevée, qui dépasse la vitesse de l'arbre de rotation 11, sera produite avec la coopération des fentes inclinées 115, des fentes de guidage 125 et des billes d'acier 14. Par suite, l'extrémité frappée de la tige de frappe 9 est percutée par la partie de percussion 121 de la roue de percussion 12 pour à nouveau frapper le clou avec une efficacité élevée, et une autre action de frappe est ainsi obtenue. Comme représenté sur la Figure 2, la tige de frappe 9 du dispositif de frappe 7 est disposée d'une manière générale à la position centrale, à droite, de la partie tête 32 et les distances à partir des deux côtés 321, 322 de la partie tête 32 à la tige de frappe 9 sont sensiblement identiques. L'arbre de rotation 11 de l'ensemble de percussion 8 est supporté de manière transversale dans la partie tête 32 dans la direction perpendiculaire à l'axe de la tige de frappe et les deux extrémités de l'arbre de rotation 11 correspondent en position respectivement aux deux côtés 321 et 322 de la partie tête 32. Ainsi, la largeur entre les deux côtés de la partie tête 32 dépend directement de la dimension transversale de l'arbre de rotation 11. L'arbre de rotation 11 est supporté à rotation par des premier et second éléments de support. Dans le présent mode de réalisation, les premier et second éléments de support sont formés respectivement par un premier palier 15 et un second palier 16. Le premier palier 15 a une première extrémité 151 au voisinage de la roue d'impact 12 et une seconde extrémité 152 à distance de la roue d'impact 12. Le ressort d'accumulation d'énergie 13 a une extrémité qui est supportée à une partie 153 entre la première extrémité 151 et la seconde extrémité 152 du premier palier 15. Dans le présent mode de réalisation, la partie 153 est configurée sous la forme d'une surface épaulée s'étendant plus bas que la surface d'extrémité de la première extrémité 151. Cependant, dans d'autres modes de réalisation, la partie 153 peut être configurée sous d'autres formes. Ainsi, toute variation ou modification peut être couverte par la portée du concept du présent mode de réalisation, à la condition que la partie 153 soit plus basse que la première extrémité 151 de façon à former une structure concave pour que le ressort d'accumulation d'énergie 13 y soit introduit. Si l'on se réfère à la Figure 3, on peut voir que plusieurs ressorts d'accumulation d'énergie 13 peuvent être utilisés et qu'ils sont répartis de manière symétrique sur la périphérie de l'arbre de rotation 11 par rapport à l'axe de l'arbre de rotation 11. La première extrémité 151 du premier palier 15 s'étend dans l'espace creux entouré par les différents ressorts d'accumulation d'énergie 13, de telle sorte que le premier palier 15 et les ressorts d'accumulation d'énergie 13 se chevauchent dans la direction axiale de l'arbre de rotation 11. En raison du chevauchement en dimension, une structure plus compacte peut être obtenue. Simultanément, la longueur entre la première extrémité 151 et la seconde extrémité 152 du premier palier 15 est suffisante pour supporter l'arbre de rotation 11, un support plus stable pouvant ainsi être obtenu et l'usure n'est pas aisée. Si l'on se réfère à la Figure 2, on peut que, lorsque le ressort d'accumulation d'énergie 13 est formé par un ressort de grande dimension, la première extrémité 151 du premier palier 15 s'étend dans l'espace creux formé par le corps du ressort de grande dimension. De manière analogue, le ressort d'accumulation d'énergie 13 et le premier palier 15 ont un chevauchement dans la direction de l'axe de l'arbre de rotation 11, une structure compacte peut ainsi être obtenue et les détails redondants n'ont pas besoin d'être donnés ici. 5i l'on se réfère aux Figures 2 à 4, on peut voir que, dans un mode de réalisation de la présente invention, le mécanisme de transmission 10, relié à entraînement à l'arbre de rotation 11, comporte une grande roue conique 102 de sortie de transmission et une petite conique 101 en prise avec la grande roue conique 102. Le second palier 16 et l'axe de montage Y1 de la petite roue conique 101 sont disposés du même côté de la grande roue conique 102. Le second palier 16 est disposé dans un espace formé par la petite roue conique 101 dans sa direction radiale, ce qui permet à la structure dans le boîtier d'être plus compacte. En outre, si l'on se réfère à la Figure 2 et à la Figure 3, on peut voir que le second palier 16 et l'axe de montage Y1 de la petite roue conique 101 sont tous deux disposés entre la grande roue conique 102 et une roue de percussion 12. Avec cet agencement, les autres composants de transmission 105 installés coaxialement à la petite conique 101 peuvent également être configurés de telle manière que tous les composants ne s'étendent pas au-delà de l'étendue du diamètre D du boîtier du moteur. La Figure 5 montre un autre mode de réalisation de la présente invention. Le mécanisme de transmission 10, relié à entraînement à l'arbre de rotation 11, peut comporter une première roue cylindrique 102' de sortie de la transmission et une seconde roue cylindrique 101' en prise avec la première roue cylindrique 102'. La partie de transmission pour renvoi d'angle à 90° est formée par la petite roue conique 21 sur l'arbre de sortie du moteur et la grande roue conique 103 en prise avec la petite roue conique 21. En raison du fait que l'axe central de rotation de la première roue cylindrique 102' est parallèle à celui de la seconde roue cylindrique 101', la structure interne est plus compacte et la largeur transversale entre les deux côtés 321, 322 de la partie tête 32 est plus petite, le marteau étant ainsi davantage approprié pour frapper les organes de fixation dans un espace étroit.
Avec les modes de réalisation ci-dessus, le marteau automatique électrique selon la présente invention peut être configuré pour avoir une petite dimension et une structure interne compacte. En particulier, l'arbre de rotation 11 a une longueur axiale dans la direction de son axe X. La longueur axiale peut être définie par la distance entre une surface d'extrémité gauche 111 et une surface d'extrémité droite 112 de l'arbre de rotation 11. Le rapport de la longueur axiale de l'arbre de rotation 11 au diamètre D du moteur 2 peut être inférieur à 1,4. Lorsque la longueur axiale de l'arbre de rotation 11 est égale au diamètre D du moteur 2, à savoir que le rapport de la longueur axiale de l'arbre de rotation 11 au diamètre D du moteur 2 est de 1, la partie tête 2 destinée à recevoir dans celle-ci l'arbre de rotation 11 est sensiblement alignée avec la surface du boîtier de la poignée de saisie 31 destinée à recevoir dans celle-ci le moteur 2. Les marteaux automatiques selon la présente invention ne sont pas limités au contenu décrit dans les modes de réalisation ci-dessus et aux structures représentées dans les dessins. Sur la base de la présente invention, tout changement évident, tout remplacement évident ou toute modification évidente pour la forme et la position des éléments sera considéré comme couvert par la portée de protection de la présente invention.