Brevet FR2909581A1 — publié le 20080613

L'invention se rapporte d'une manière générale à des outils de perçage et plus particulièrement à une mèche perfectionnée. Des mèches rotatives pour le perçage dans une pièce de trous de diamètres présélectionnés sont connues. Ces mèches existent dans une variété de types tels que des mèches hélicoïdales, des mèches plates, des mèches torses et équivalent. Un type de mèche est connu sous le nom de mèche à bois hélicoïdale. Ce type de mèche comprend une queue qui a une extrémité prévue pour être reliée à un mandrin d'un outil rotatif tel qu'une perceuse ou un vilebrequin. L'extrémité opposée de la queue supporte une mèche à bois hélicoïdale qui comporte une rainure qui se termine par une face de coupe afin de percer un trou dans la pièce. L'élément de coupe peut également être formé avec une pointe pilote le long de son axe longitudinal afin de guider la mèche dans et à travers la pièce. Un autre type de mèche est connu sous le nom de mèche plate. Ce type de mèche comprend une queue qui a une extrémité prévue pour être reliée de manière libérable à un mandrin d'un outil rotatif tel qu'une perceuse ou un vilebrequin. L'extrémité opposée de la queue supporte un élément de coupe, l'élément de coupe ayant une face sensiblement plate et relativement mince. Les mèches hélicoïdales comportent une queue ayant un élément de coupe supporté sur une extrémité. Une paire de rainures hélicoïdales s'étend autour de l'axe longitudinal de la mèche sur une multiplicité de tours. Bien que ces mèches soient connues, une mèche à bois qui perce efficacement un trou de manière rapide et propre est souhaitée. Selon un aspect de la présente invention, une mèche comporte une queue définissant un axe longitudinal. 2909581 2 Trois nervures s'étendent suivant une courbe autour de l'axe longitudinal, et les nervures comprennent des bords latéraux s'étendant pour une première partie avec un premier angle par rapport à l'axe longitudinal et pour une 5 deuxième partie avec un deuxième angle par rapport à l'axe longitudinal. Un bord de coupe est formé le long du bord de chacune des nervures. Selon un autre aspect de la présente invention, une mèche comporte une queue définissant un axe 10 longitudinal. Une vis s'étend le long de l'axe longitudinal et a des filets s'étendant avec un angle de filet. Trois nervures s'étendent suivant une courbe autour de l'axe longitudinal et un bord de coupe est formé le long du bord de chacune des nervures. Le bord de coupe a un angle de 15 coupe. L'angle de filet est plus petit que ledit angle de coupe. Selon encore un autre aspect de la présente invention, une mèche comporte une queue définissant un axe longitudinal. Une vis s'étend le long de l'axe longitudinal 20 et a des filets s'étendant avec un premier angle par rapport à l'axe longitudinal. Trois nervures s'étendent suivant une courbe autour de l'axe longitudinal et un bord de coupe est formé le long du bord de chacune des nervures. Le bord de coupe a un angle inclus entre 25 et 65 degrés et 25 un angle de coupe entre 10 et 20 degrés. Selon encore un autre aspect de la présente invention, une mèche comprend une queue définissant un axe longitudinal; trois nervures s'étendant suivant une courbe 30 autour de l'axe longitudinal, lesdites nervures comprenant des bords latéraux s'étendant pour une première partie avec un premier angle par rapport à l'axe longitudinal et lesdites nervures s'étendant pour une deuxième partie avec un deuxième angle par rapport à l'axe longitudinal; 2909581 une vis s'étendant le long dudit axe longitudinal et qui a des filets s'étendant avec un angle de filet; un bord de coupe formé le long du bord de chacune des nervures, ledit bord de coupe ayant un angle de coupe, 5 avec ledit angle de filet qui est plus petit que ledit angle de coupe. La figure 1 est une vue de côté d'une forme de réalisation de la mèche de l'invention. La figure 2 est une vue en bout de la mèche de la 10 figure 1. La figure 3 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une vue détaillée de la vis de l'invention. 15 Si l'on se réfère à la figure 1, la mèche de l'invention se compose d'une queue s'étendant longitudinalement 1 qui peut avoir un raccord rapide 2 à une extrémité afin de relier la mèche à un outil rotatif 20 tel qu'une perceuse, un vilebrequin ou équivalent. Le raccord rapide tel que représenté comprend une multiplicité de surfaces plates 2a disposées au niveau d'une extrémité de la queue 1 et prévues pour être reçues dans le mandrin de la perceuse. Une gorge s'étendant de manière 25 circonférentielle 2b s'étend autour de la queue 1, et peut être reliée au raccord rapide de l'outil rotatif. D'autres mécanismes pour relier la mèche 1 à une perceuse peuvent également être utilisés. Si l'on se réfère aux figures 1 et 2, une tête de 30 coupe 4 est supportée au niveau de l'extrémité opposée de la queue 1 par rapport au raccord rapide 2. La queue 1 et la tête de coupe 4 peuvent être formées dans une matière à haute résistance telle que de l'acier au carbone traité thermiquement. La tête de coupe 4 est formée avec trois 2909581 4 rainures 6 qui s'étendent avec une forme globalement hélicoïdale autour de l'axe longitudinal A-A de la mèche. Les rainures 6 forment trois nervures 8 qui se terminent par des bords latéraux 10. Les nervures 8 s'étendent avec 5 un angle de torsion 0 entre approximativement 115 et 125 degrés avec un angle préféré d'approximativement 120 degrés. L'angle de torsion 0 est l'angle entre le bord avant d'une face d'une nervure et le bord arrière de la même face. Chacune des nervures 8 s'étend suivant une 10 courbe autour de l'axe longitudinal A-A avec une forme globalement hélicoïdale. Les nervures comprennent des premières parties 8a qui s'étendent depuis les extrémités distales 8c des nervures 8 pour une première partie de la tête de coupe 4. 15 Dans la forme de réalisation illustrée, les premières parties 8a s'étendent sur approximativement la moitié de la tête de coupe 4 et procurent des surfaces d'appui destinées à maintenir centrée la mèche dans le trou qui est percé et à empêcher la mèche de bouger pendant que le trou est 20 percé. Afin de procurer un dégagement entre la mèche et la paroi du trou, les premières parties 8a des nervures 8 s'étendent avec un angle a entre 2 minutes et 2 degrés par rapport à l'axe longitudinal A-A de la mèche de telle sorte que les nervures se rétrécissent lorsque les nervures 25 s'étendent depuis les extrémités distales 8c vers la queue 1. Dans une forme de réalisation préférée, l'angle a est d'approximativement 1 degré. Les nervures 8 comprennent des deuxièmes parties 8b qui s'étendent depuis les premières parties 8a jusqu'à 30 la queue 1. Les deuxièmes parties s'étendent avec un angle 13 entre 10 et 35 degrés par rapport à l'axe longitudinal A-A de la mèche de telle sorte que les nervures se rétrécissent lorsque les nervures s'étendent depuis les premières parties 8a vers la queue 1. Dans une forme de 2909581 5 réalisation, l'angle [3 est d'approximativement 14 degrés. Il en résulte que les nervures 8 s'effilent de manière plus marquée lorsque les nervures s'étendent vers la queue 1. Cette conicité est prévue comme une caractéristique de 5 secours afin de mieux permettre à la mèche d'être enlevée d'un trou profond comme cela sera décrit ci-après. Ainsi, de préférence, le deuxième angle est plus grand que le premier angle a. Quand une mèche est utilisée pour percer un trou 10 profond, la mèche peut être bloquée dans le trou. Ceci peut résulter du fait que la mèche touche un obstacle avec son mouvement qui est bloqué, d'un endommagement de la mèche telle qu'une vis cassée, du coincement de la mèche provoqué par des copeaux et des morceaux dans le trou ou équivalent. 15 Dans un trou profond, les copeaux et les morceaux qui s'accumulent au-dessus du sommet de la mèche peuvent réellement rendre le retrait de la mèche difficile ou impossible avec la mèche qui se coince ou ne peut pas avancer. Dans une telle situation, pour enlever la mèche du 20 trou, la rotation de la mèche est inversée de telle sorte que les nervures 8 tirent les copeaux et les morceaux qui sont sur le dessus de la mèche à travers la mèche dans la direction de la flèche B de façon à dégager le trou et permettre le retrait de la mèche du trou dans la direction 25 de la flèche C. L'angle marqué des deuxièmes parties 8b des nervures 8 permet aux nervures de pénétrer plus facilement dans les morceaux et les copeaux de façon à faciliter le dégagement du trou. Une face de coupe 12 est formée au niveau des 30 extrémités distales 8c des nervures 8 entre chaque bord latéral 10 et la vis pilote 14. On définit un angle de coupe X entre la face de coupe 12 définissant le bord de coupe 12a et une droite perpendiculaire à l'axe longitudinal A-A. Chaque face de coupe 12 est formée avec 2909581 6 un angle de coupe X entre 10 et 20 degrés avec un angle préféré d'approximativement 12 degrés par rapport à une droite perpendiculaire à l'axe longitudinal A-A de façon à créer des bords de coupe vifs 12a ayant un angle inclus O) 5 comme cela est mieux représenté dans la figure 3. L'angle inclus 0 peut être entre 25 et 65 degrés avec un angle préféré d'approximativement 52 degrés. Les bords de coupe 12a sont en contact avec la matière qui est coupée lorsque la mèche est entraînée en rotation dans le sens de la 10 flèche D de façon à couper une partie de la matière et créer un trou cylindrique. Chaque face de coupe 12 est formée au niveau de son bord externe avec une dent 18 qui trace un bord lisse sur le trou qui est percé. Chaque dent 18 peut être formée 15 en prolongeant le bord latéral 10 de la nervure 8 au-delà de la face de coupe 12 et en créant un bord de coupe vif 18a. Dans une forme de réalisation, le bord de coupe 18a est formé avec un angle inclus p entre approximativement 48 et 52 degrés avec un angle préféré de 50 degrés comme cela 20 est représenté dans la figure 1. Si l'on se réfère aux figures 1 et 4, la vis pilote 14 est sous la forme d'une vis conique qui s'étend le long de l'axe longitudinal A-A de la mèche. Les filets 14a ont un angle inclus A d'approximativement 40 degrés. Le 25 pas E des filets est entre approximativement 1,0 et 2,5 millimètres. L'angle 0 de filet formé entre un filet et une droite perpendiculaire à l'axe longitudinal A-A des filets est une fonction de la combinaison d'un pas fixe et du diamètre qui augmente de la vis pilote conique 14. L'angle 30 0 est mesuré au niveau du diamètre le plus grand de la vis pilote conique 14 et peut être entre 4 et 20 degrés avec un angle préféré d'approximativement 8 degrés. Dans une forme de réalisation, l'angle 0 est plus petit que l'angle Â, formant les bords de coupe 12a, et dans une forme de 2909581 7 réalisation préférée, l'angle 0 est de 4 degrés plus petit que l'angle 2L, formant les bords de coupe 12a. En utilisant dans différentes combinaisons un angle de coupe relativement plat un angle de coupe X qui 5 est plus grand que l'angle de filet 0 de la vis pilote 14, et trois nervures avec trois bords de coupe 12a, la mèche coupe des morceaux relativement minces de la pièce au contraire des morceaux relativement gros des pièces coupés par des mèches à bois hélicoïdales et des mèches plates 10 traditionnelles. Il en résulte que les copeaux créés par la mèche ont une taille qui est relativement plus petite et sont plus légers qu'avec les mèches à bois hélicoïdales et les mèches plates connues de telle sorte qu'il est plus facile d'éjecter les copeaux du trou pendant le perçage de 15 telle sorte que la mèche procure des vitesses de perçage accrues et utilise moins de puissance que les mèches à bois courantes. Bien que des formes de réalisation de l'invention soient décrites ici, différents changements et 20 modifications peuvent être apportés sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention. Un homme du métier reconnaîtra que l'invention a d'autres applications dans d'autres environnements. De nombreuses formes de réalisation sont possibles. REVENDICATIONS 1. Mèche, caractérisée en ce qu'elle comprend : une queue (1) définissant un axe longitudinal (A-A) ; trois nervures (8) s'étendant suivant une courbe autour de l'axe longitudinal (A-A), lesdites nervures (8) comprenant des bords latéraux (10) s'étendant pour une première partie (8a) avec un premier angle (a) par rapport à l'axe longitudinal (A-A) et lesdites nervures (8) s'étendant pour une deuxième partie (8b) avec un deuxième angle ((3) par rapport à l'axe longitudinal (A-A) ; un bord de coupe (12a) formé le long du bord de chacune des nervures (8). 2. Mèche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le deuxième angle ((3) est plus grand que le premier angle (oc). 3. Mèche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les nervures (8) se rétrécissent dans la première partie (8a) depuis l'extrémité distale (8c) des nervures (8) vers la queue (1). 4. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les nervures (8) se rétrécissent dans la deuxième partie (8b) depuis la première partie (8a) vers la queue (1). 5. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la deuxième partie (8b) s'étend depuis la première partie (8a) jusqu'à la queue (1). 2909581 9 6. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le premier angle (a) est entre 2 minutes et 2 degrés. 5 7. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le premier angle (a) est d'approximativement 1 degré. 8. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 10 à 7, caractérisée en ce que le deuxième angle ([3) est entre 10 et 35 degrés. 9. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le deuxième angle ((3) est 15 d'approximativement 14 degrés. 10. Mèche selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les nervures (8) s'étendent avec un angle de torsion (0) entre approximativement 115 et 20 125 degrés. 11. Mèche, caractérisée en ce qu'elle comprend : une queue (1) définissant un axe longitudinal (A-A) ; une vis (14) s'étendant le long dudit axe longitudinal (A- 25 A) et ayant des filets (14a) s'étendant avec un angle de filet (0) ; et trois nervures (8) s'étendant suivant une courbe autour de l'axe longitudinal (A-A) et un bord de coupe (12a) formé le long du bord de chacune des nervures (8), ledit bord de 30 coupe (12a) ayant un angle de coupe (20, avec ledit angle de filet (0) qui est plus petit que ledit angle de coupe (2) . 2909581 10 12. Mèche selon la revendication 11, caractérisée en ce que la vis (14) a un pas (E) entre 1,0 et 2,5 millimètres. 5 13. Mèche selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que ledit angle de filet (0) est approximativement entre 4 et 20 degrés. 14. Mèche selon l'une quelconque des revendications 10 11 à 13, caractérisée en ce que ledit angle de filet (0) est d'approximativement 8 degrés. 15. Mèche selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que ledit angle de coupe (X) 5 est approximativement entre 10 et 20 degrés. 16. Mèche selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce que ledit angle de coupe (X) est d'approximativement 12 degrés. 17. Mèche selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisée en ce que ledit bord de coupe (12a) a un angle inclus (w) entre 25 et 65 degrés. 25 18. Mèche selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisée en ce que ledit angle de filet (0) est un angle entre un filet (14a) et une droite perpendiculaire à l'axe longitudinal (A-A). 30 19. Mèche selon l'une quelconque des revendications 11 à 18, caractérisée en ce que ledit angle de coupe (X.) est un angle entre la face de coupe (12) définissant le bord de coupe (12a) et une droite perpendiculaire à l'axe longitudinal (A-A). 20 2909581 11 20. Mèche, caractérisée en ce qu'elle comprend : une queue (1) définissant un axe longitudinal (A-A) une vis (14) s'étendant le long dudit axe 5 longitudinal (A-A) et ayant des filets (14a) s'étendant avec un premier angle par rapport à l'axe longitudinal (A-A) ; trois nervures (8) s'étendant suivant une courbe autour de l'axe longitudinal (A-A) et un bord de coupe 10 (12a) formé le long du bord de chacune des nervures (8), ledit bord de coupe (12a) ayant un angle inclus (w) entre 25 et 65 degrés et un angle de coupe (X) entre 10 et 20 degrés. 15 21. Mèche, caractérisée en ce qu'elle comprend : une queue (1) définissant un axe longitudinal (A-A) ; trois nervures (8) s'étendant suivant une courbe autour de l'axe longitudinal (A-A), lesdites nervures (8) comprenant des bords latéraux (10) s'étendant pour une première partie 20 (8a) avec un premier angle (a) par rapport à l'axe longitudinal (A-A) et lesdites nervures (8) s'étendant pour une deuxième partie (8b) avec un deuxième angle ((3) par rapport à l'axe longitudinal (A-A) ; une vis (14) s'étendant le long dudit axe longitudinal (A- 25 A) et qui a des filets (14a) s'étendant avec un angle de filet (0) ; un bord de coupe (12a) formé le long du bord de chacune des nervures (8), ledit bord de coupe (12a) ayant un angle de coupe (2), avec ledit angle de filet (0) qui est plus petit 30 que ledit angle de coupe W.