Brevet FR3159756A1 — publié le 20250905

La présente invention concerne dispositif de perçage comprenant : un carter logeant des moyens moteurs et des moyens de commande desdits moyens moteurs comprenant des composants électroniques, un organe terminal susceptible de porter un outil coupant et d’être entrainé en mouvement par lesdits moyens moteurs, un conduit d’aspiration de copeaux générés au cours de la réalisation d’un perçage, ledit conduit présentant une première extrémité munie d’un orifice d’aspiration situé à proximité dudit organe terminal et une deuxième extrémité munie d’un orifice de raccordement destiné à être raccordé à une centrale d’aspiration déportée apte à générer une dépression à l’intérieur dudit conduit d’aspiration, des moyens de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques. Selon l’invention, lesdits moyens de refroidissement comprennent au moins une partie dudit conduit, une dépression générée à l’intérieur dudit conduit par ladite centrale d’aspiration à laquelle ledit orifice de raccordement dudit conduit est connecté induisant une circulation d’air de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques. Fig. 1 Dispositif de perçage à refroidissement par aspiration 1. Domaine de l’invention Le domaine de l’invention est celui des dispositifs de perçage, encore appelés perceuses, mis en œuvre pour œuvrer à la réalisation de perçages dans des pièces diverses. L’invention concerne plus particulièrement le refroidissement de tels dispositifs de perçage. 2. Art antérieur De manière classique, une perceuse comprend un carter logeant un ou plusieurs moteurs permettant d’entrainer en mouvement (rotation éventuellement combinée à une translation suivant un même axe) une broche présentant à son extrémité un organe terminal auquel il est possible de solidariser un outil de coupe comme un foret. Des composants électroniques (Mosfet, résistances, microprocesseur etc...) sont mis en œuvre pour assurer le pilotage d’une perceuse, notamment de ses moteurs. Les moteurs et les composants électroniques génèrent lorsqu’ils fonctionnent de la chaleur qu’il est nécessaire d’évacuer pour faire refroidir la perceuse. Pour œuvrer au refroidissement des perceuses, un ventilateur est généralement logé dans le carter derrière chaque moteur ou à proximité des composants électroniques, pour créer des flux d’air de refroidissement en direction des moteurs ou des composants électroniques. Pour cela, le carter présente des ouïes d’admission d’air ambiant de refroidissement et des ouïes d’échappement d’air de refroidissement réchauffé. Une telle solution est efficace en ce qu’elle permet d’obtenir un niveau de refroidissement satisfaisant. Toutefois, de tels ventilateurs sont lourds et encombrants ce qui nuit à la compacité et à la légèreté des perceuses. En outre, leur mise en œuvre impose de réaliser des campagnes de maintenance qui sont chronophages, nuisent à la productivité, et représentent un poste de coût non négligeable. Par ailleurs, les perceuses peuvent être équipées d’un dispositif permettant d’aspirer les copeaux générés lors de la réalisation d’une opération de perçage. Dans ce cas, la perceuse est dotée d’un conduit d’aspiration ayant un orifice d’aspiration situé à proximité de l’organe terminal, et un orifice de raccordement destiné à être raccordé à une source de génération d’une dépression pour y générer l’écoulement d’un flux d’air d’aspiration. La source de génération d’une dépression est une centrale d’aspiration, déportée en dehors du carter de la visseuse, à laquelle est relié l’orifice de raccordement du conduit. La mise en œuvre d’une telle centrale d’aspiration déportée présente les avantages de conduire à la génération d’un puissant flux d’air d’aspiration sans impacter ni le poids ni la compacité de la perceuse dans la mesure où la centrale d’aspiration est déportée en dehors de celle-ci. Toutefois, pour assurer le refroidissement de la perceuse, il est nécessaire de recourir à la solution consistant à y intégrer un ou plusieurs ventilateurs de refroidissement avec tous les inconvénients que cela représente. Par conséquent, il existe un besoin d’améliorer tant les techniques de refroidissement des perceuses que les techniques d’aspiration de copeaux. 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 perçage léger et compact ayant néanmoins une bonne capacité de refroidissement de la perceuse et d’aspiration de copeaux. Un autre objectif de l’invention est, selon au moins un mode de réalisation, de fournir un tel dispositif de perçage qui concoure à augmenter la productivité. Notamment, un objectif de l’invention est, selon au moins un mode de réalisation, de fournir un tel dispositif de perçage qui permette de réduire la fréquence des campagnes de maintenance. Un autre objectif de l’invention est, selon au moins un mode de réalisation, de fournir un tel dispositif de perçage qui soit simple de conception et/ou économique et/ou fiable et robuste. 4. Présentation de l’invention Pour ceci, l’invention propose un dispositif de perçage comprenant : un carter logeant des moyens moteurs et des moyens de commande desdits moyens moteurs comprenant des composants électroniques, un organe terminal susceptible de porter un outil coupant et d’être entrainé en mouvement par lesdits moyens moteurs, un conduit d’aspiration de copeaux générés au cours de la réalisation d’un perçage, ledit conduit présentant une première extrémité munie d’un orifice d’aspiration situé à proximité dudit organe terminal et une deuxième extrémité munie d’un orifice de raccordement destiné à être raccordé à une centrale d’aspiration déportée apte à générer une dépression à l’intérieur dudit conduit d’aspiration, des moyens de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques. Selon l’invention, lesdits moyens de refroidissement comprennent au moins une partie dudit conduit, une dépression générée à l’intérieur dudit conduit par ladite centrale d’aspiration à laquelle ledit orifice de raccordement dudit conduit est connecté induisant une circulation d’air de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques. Ainsi, selon cet aspect, l’invention consiste à utiliser le flux d’air d’aspiration généré par une centrale d’aspiration déportée en dehors d’une perceuse pour refroidir cette perceuse plutôt que d’implanter un ou plusieurs ventilateurs de refroidissement à l’intérieur du carter de la perceuse. De cette façon, on procure une puissance d’aspiration importante qui permet de réaliser une aspiration efficace des copeaux et un refroidissement satisfaisant de la perceuse (moteurs, composants électroniques…) sans toutefois y intégrer de ventilateur dédié au refroidissement de la perceuse ni induire en conséquence les inconvénients que de tels ventilateurs occasionnent. L’invention permet ainsi de procurer une perceuse compacte, légère, dont la fréquence des campagnes de maintenance est réduite, et qui concourt ainsi à augmenter la productivité, qui bénéficie d’un bon niveau de refroidissement et d’une bonne capacité d’aspiration des copeaux. Selon une caractéristique possible, un dispositif de perçage selon l’invention comprend au moins un élément de support desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques, ledit élément de support comprenant au moins une portion de surface dont la position est choisie pour être exposée à ladite circulation d’air de refroidissement. Selon une caractéristique possible, ledit élément de support est traversé par un trou dont la paroi constitue au moins en partie ladite portion de surface, ledit trou formant une portion dudit conduit. Selon une caractéristique possible, ledit élément de support est réalisé dans un matériau thermo-conducteur. Selon une caractéristique possible : ledit carter comprend au moins un orifice d’admission d’air communiquant avec l’extérieur dudit carter et avec l’intérieur dudit carter ; ledit conduit comprend au moins un passage d’aspiration communiquant avec l’intérieur dudit carter et avec l’intérieur dudit conduit ; ladite dépression générée à l’intérieur dudit conduit par ladite centrale d’aspiration générant à l’intérieur dudit carter une circulation d’air de refroidissement depuis ledit au moins orifice d’admission jusqu’audit passage, lesdits moyens moteurs et/ou lesdits composants électroniques étant situés à l’intérieur dudit carter sur le chemin de circulation dudit air de refroidissement. Selon une caractéristique possible, un dispositif de perçage selon l’invention comprend un clapet anti retour placé en intérieur dudit conduit, ledit clapet anti retour pouvant prendre : un état fermé, dans lequel il obture ledit au moins un passage d’aspiration, pris lorsqu’aucun flux d’air d’aspiration ne circule dans ledit conduit, et un état ouvert, dans lequel il n’obture pas ledit au moins un passage d’aspiration, pris lorsqu’un flux d’air d’aspiration circule dans ledit conduit. Selon une caractéristique possible, un dispositif de perçage selon l’invention comprend au moins un radiateur de refroidissement auquel lesdits moyens moteurs et/ou lesdits composants électroniques sont thermiquement reliés, ledit radiateur comprenant au moins une surface d’échange de chaleur, ladite surface d’échange de chaleur étant située à l’intérieur dudit carter sur le chemin de circulation dudit air de refroidissement. Selon une caractéristique possible, un dispositif de perçage selon l’invention ne comprenant pas de ventilateur de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques. Selon une caractéristique possible, ledit organe terminal est monté mobile en rotation et en translation selon un même axe, ledit dispositif comprenant un moteur d’entrainement en rotation dudit organe terminal et un moteur d’entrainement en translation dudit organe terminal. 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 FIG. 1 illustre une vue en perspective d’une perceuse selon un premier mode de réalisation de l’invention ; FIG. 2 la FIG. 2 illustre une vue en coupe longitudinale de la perceuse de la FIG. 1 ; FIG. 3 la FIG. 3 illustre une vue de détail d’un conduit d’une perceuse selon le premier mode de réalisation ; FIG. 4 la FIG. 4 illustre une vue de détail d’un support d’une perceuse selon le premier mode de réalisation ; FIG. 5 la FIG. 5 illustre une vue en perspective d’une perceuse selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; FIG. 6 la FIG. 6 illustre une vue en coupe longitudinale de la perceuse de la FIG. 5 . 6. Description de modes de réalisation particuliers 6.1. Support de refroidissement 6.1.1. Architecture On présente, en relation avec les figures 1 à 4, un premier mode de réalisation d’un dispositif de perçage selon l’invention. Un tel dispositif de perçage 1 comprend un carter 10. Ce carter 10 loge un moteur de rotation 11 et un moteur d’avance 12 qui sont reliés au moyen d’une transmission 13 à une broche de perçage 14 montée mobile en rotation et en translation suivant un même axe, i.e. l’axe longitudinal de la broche 14. L’extrémité de la broche de perçage 14, qui constitue un organe terminal, comprend des moyens de solidarisation d’un outil coupant comme un foret 15. Le carter 10 loge des composants électroniques dont certains, i.e. les composants 16, sont montés sur une carte électronique 18, alors que d’autres, i.e. les composants 17, ne sont pas montés sur la carte électronique 18. Ces composants électroniques peuvent servir au pilotage de la perceuse et notamment de ses moteurs. Le carter 10 comprend un logement 100 prévu pour loger les composants électroniques 16, 17 et la carte électronique 18. Ce logement 100 loge également un support 19 sur lequel sont solidarisés la carte électronique 18 et les composants électroniques 17 qui ne sont pas montés sur celle-ci. Ce support 17 est réalisé dans un matériau thermiquement conducteur comme par exemple en alliage d’aluminium, ou autre… Le support 19 est traversé par un trou 191. La perceuse comprend un conduit 20 d’aspiration de copeaux générés au cours de la réalisation d’un perçage. Ce conduit 20 comprend une première extrémité munie d’un orifice d’aspiration 201 situé à proximité de l’organe terminal (extrémité de la broche 14). Plus précisément, cet orifice d’aspiration 201 est relié à une conduite intérieure 101 ménagée dans le carter 10 en périphérie de l’organe terminal. Ce conduit 20 comprend également une deuxième extrémité munie d’un orifice de raccordement 202 destiné à être raccordé à une centrale d’aspiration déportée (non représentée). Le support 19 est positionné de manière telle qu’il est exposé à l’écoulement de l’air d’aspiration circulant dans le conduit 20. En particulier, il se situe sur le chemin d’écoulement du flux d’air d’aspiration circulant dans le conduit 20. Dans ce mode de réalisation, le support 19 présente au moins une portion située dans un passage d’écoulement de l’air d’aspiration circulant dans le conduit 20. Pour cela, le conduit 20 comprend une première portion 203 comprenant l’orifice d’aspiration 201 et une deuxième portion 204 comprenant l’orifice de raccordement 202. Ces portions de conduit 203, 204 sont chacune connectées au trou 191 du support 19. Ainsi, le conduit d’aspiration 20 comprend dans ce mode de réalisation les première et deuxième portion 203, 204 et le trou 191 du support 19. Dans une variante, les moteurs pourraient être montés sur un ou plusieurs supports moteurs reliés thermiquement au support 19 de composants électroniques. Dans ce cas, les moteurs et les composants électroniques pourraient partager le même support et le trajet du conduit être adapté pour traverser ce support. 6.1.2. Fonctionnement L’orifice de raccordement 202 du conduit 20 est relié à une centrale d’aspiration déportée non représentée. Une telle centrale d’aspiration, connue en soit de l’homme du métier, permet de créer une dépression pour aspirer des copeaux et de recueillir les copeaux aspirés. Au cours de la réalisation d’un perçage, les moteurs de rotation 11 et d’avance 12 sont gérés par la carte électronique 18 et au moins certains des composants électronique 16, 17, de manière à générer des mouvements de rotation et d’avance de la broche 14 et du foret 15 placé à son extrémité. Au cours de la réalisation d’un perçage, les moteurs comme les composants chauffent et des copeaux sont produits. Pour aspirer les copeaux, la centrale d’aspiration est mise en route. Celle-ci permet de créer un flux d’air d’aspiration à l’intérieur du conduit 20. Sous l’effet de la circulation de ce flux d’air d’aspiration dans le conduit 20, y inclut le trou 191 du support 19, : les copeaux sont aspirés dans le conduit 20 et y circulent afin d’être acheminés ainsi dans la centrale d’aspiration, et le support 19 est refroidi de même que la carte électronique 18 et les composants électroniques 16, 17 qu’il supporte. Si le support 19 est thermiquement lié aux supports des moteurs 11, 12, les moteurs sont également refroidis par l’écoulement de l’air d’aspiration dans le conduit 20. 6.2. Circulation d’air de refroidissement dans le carter 6.2.1. Architecture On présente, en relation avec les figures 5 et 6, un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de perçage selon l’invention. Un tel dispositif de perçage 1 comprend un carter 10. Ce carter 10 loge un moteur de rotation 11 et un moteur d’avance 12 qui sont reliés au moyen d’une transmission 13 à une broche de perçage 14 montée mobile en rotation et en translation suivant un même axe, i.e. l’axe longitudinal de la broche 14. L’extrémité de la broche de perçage 14, qui constitue un organe terminal, comprend des moyens de solidarisation d’un outil coupant comme un foret 15. Le carter 10 loge des composants électroniques dont certains, i.e. les composants 16, sont montés sur une carte électronique 18, alors que d’autres, i.e. les composants 17, ne sont pas montés sur la carte électronique 18. Ces composants électroniques peuvent servir au pilotage de la perceuse et notamment de ses moteurs. Le carter 10 comprend un logement 100 prévu pour loger les composants électroniques 16, 17 et la carte électronique 18. La perceuse comprend un conduit 20 d’aspiration de copeaux générés au cours de la réalisation d’un perçage. Ce conduit 20 comprend une première extrémité munie d’un orifice d’aspiration 201 situé à proximité de l’organe terminal (extrémité de la broche 14). Plus précisément, cet orifice d’aspiration 201 est relié à une conduite intérieure 101 ménagée dans le carter 10 en périphérie de l’organe terminal. Ce conduit 20 comprend également une deuxième extrémité munie d’un orifice de raccordement 202 destiné à être raccordé à une centrale d’aspiration déportée (non représentée). Le carter 10 comprend au moins un orifice 102 d’admission d’air ambiant de refroidissement dans le carter 10. Ces orifices d’admission 102 sont encore appelés ouïes. Ce ou ces orifices d’admission 102 communiquent d’une part avec l’extérieur du carter et d’autre part avec l’intérieur du carter. Ils permettent ainsi l’admission dans le carter d’air ambiant, c’est-à-dire d’air situé à l’extérieur du carter. Le carter 10 comprend également au moins un passage d’aspiration 103 débouchant dans le conduit 20. Ce ou ces passages d’aspiration communiquent d’une part avec l’intérieur du carter et d’autre part avec l’intérieur du conduit 20. Comme cela ressortira plus clairement par la suite, le ou les orifices d’admission 102 et le ou les passages d’aspiration 103 forment, à l’intérieur du carter 10, un passage de circulation d’air de refroidissement 104. Dans l'exemple des figures, le passage est formé directement par la forme interne du carter, et notamment de la poignée de la perceuse. Les moteurs 11, 12 et les composants électroniques 16, 17 se trouvent logés dans ce passage 104. La dépression générée à l’intérieur du conduit 20 par la centrale d’aspiration induit un écoulement d’air de refroidissement à l’intérieur dudit carter 10 à travers le ou les orifices d’admission 102 et le ou les trous d’aspiration 103. Les moteurs 11, 12 et les composants électroniques 16, 17 se trouvent sur le chemin d’écoulement de cet air de refroidissement. Ainsi, la circulation d’air de refroidissement dans le carter permet le refroidissement des moteurs 11, 12 et des composants électroniques 16, 17. Selon une variante préférentielle, la perceuse comprend au moins un clapet anti retour (non représenté). Ce ou ces clapets anti retour sont placés au niveau du ou des trous d’aspiration 103, à l’intérieur du conduit et peuvent prendre : un état fermé, dans lequel il(s) obture(nt) l’au moins un trou d’aspiration 103, cet état étant pris lorsqu’aucun flux d’air d’aspiration ne circule dans le conduit 20, et un état ouvert, dans lequel il(s) n’obture(nt) pas l’au moins un trou d’aspiration 103, cet état étant pris lorsqu’un flux d’air d’aspiration circule dans le conduit 20. Ces clapets permettent d’éviter de contaminer l’intérieur du carter avec des corps étrangers lorsque l’aspiration n’est pas mise en œuvre. Selon une autre variante préférentielle non représentée, la perceuse comprend au moins un radiateur de refroidissement auquel les moteurs 11, 12 et/ou les composants électroniques 16, 17 sont thermiquement reliés. Ce ou ces radiateurs comprennent au moins une surface d’échange de chaleur située dans le chemin 104 de circulation d’air de refroidissement. Cette surface d’échanges peut comprendre des ailettes de refroidissement le long desquelles circule l’air ambiant se déplaçant à l’intérieur du carter. 6.2.2. Fonctionnement L’orifice de raccordement 202 du conduit 20 est relié à une centrale d’aspiration déportée non représentée. Au cours de la réalisation d’un perçage, les moteurs de rotation 11 et d’avance 12 sont gérés par la carte électronique 18 et au moins certains des composants électronique 16, 17, de manière à générer des mouvements de rotation et d’avance de la broche 14 et du foret 15 placé à son extrémité. Au cours de la réalisation d’un perçage, les moteurs comme les composants chauffent et des copeaux sont produits. Pour aspirer les copeaux, la centrale d’aspiration est mise en route. Celle-ci permet de créer un flux d’air d’aspiration à l’intérieur du conduit 20. Sous l’effet de la circulation de ce flux d’air d’aspiration dans le conduit 20 : les copeaux sont aspirés dans le conduit 20 et y circulent afin d’être acheminés ainsi dans la centrale d’aspiration, et sous l’effet de la dépression dans le conduit 20, de l’air ambiant est aspiré dans le carter via les ouïes 102 et s’écoule dans le carter duquel il s’échappe à travers le ou les passages d’aspiration 103 ; cette circulation d’air de refroidissement dans le carter induit un refroidissement des moteurs 11, 12 et des composants électroniques 16, 17 qui s’y trouvent logés. 6.3. Variantes Une perceuse selon l’invention peut être alimentée par batterie(s) ou bien de façon filaire. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la broche est mobile en rotation et en translation suivant un même axe. Elle pourrait n’être que mobile en rotation. Les deux modes de réalisation, et leurs variantes, sont combinables pour assurer le refroidissement des composants électroniques et des moteurs. Notamment, le support 19 pourrait se trouver dans le canal 104. Son perçage 191 pourrait constituer une partie du canal 104. Dispositif de perçage comprenant : un carter logeant des moyens moteurs et des moyens de commande desdits moyens moteurs comprenant des composants électroniques, un organe terminal susceptible de porter un outil coupant et d’être entrainé en mouvement par lesdits moyens moteurs, un conduit d’aspiration de copeaux générés au cours de la réalisation d’un perçage, ledit conduit présentant une première extrémité munie d’un orifice d’aspiration situé à proximité dudit organe terminal et une deuxième extrémité munie d’un orifice de raccordement destiné à être raccordé à une centrale d’aspiration déportée apte à générer une dépression à l’intérieur dudit conduit d’aspiration, des moyens de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement comprennent au moins une partie dudit conduit, une dépression générée à l’intérieur dudit conduit par ladite centrale d’aspiration à laquelle ledit orifice de raccordement dudit conduit est connecté induisant une circulation d’air de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques. Dispositif de perçage selon la revendication 1 comprenant au moins un élément de support desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques, ledit élément de support comprenant au moins une portion de surface dont la position est choisie pour être exposée à ladite circulation d’air de refroidissement. Dispositif de perçage selon la revendication 2 dans lequel ledit élément de support est traversé par un trou dont la paroi constitue au moins en partie ladite portion de surface, ledit trou formant une portion dudit conduit. Dispositif de perçage selon la revendication 2 ou 3 dans lequel ledit élément de support est réalisé dans un matériau thermo-conducteur. Dispositif de perçage selon la revendication 1 dans lequel : ledit carter comprend au moins un orifice d’admission d’air communiquant avec l’extérieur dudit carter et avec l’intérieur dudit carter ; ledit conduit comprend au moins un passage d’aspiration communiquant avec l’intérieur dudit carter et avec l’intérieur dudit conduit ; ladite dépression générée à l’intérieur dudit conduit par ladite centrale d’aspiration générant à l’intérieur dudit carter une circulation d’air de refroidissement depuis ledit au moins orifice d’admission jusqu’audit passage, lesdits moyens moteurs et/ou lesdits composants électroniques étant situés à l’intérieur dudit carter sur le chemin de circulation dudit air de refroidissement. Dispositif de perçage selon la revendication 5 comprenant un clapet anti retour placé en intérieur dudit conduit, ledit clapet anti retour pouvant prendre : un état fermé, dans lequel il obture ledit au moins un passage d’aspiration, pris lorsqu’aucun flux d’air d’aspiration ne circule dans ledit conduit, et un état ouvert, dans lequel il n’obture pas ledit au moins un passage d’aspiration, pris lorsqu’un flux d’air d’aspiration circule dans ledit conduit. Dispositif de perçage selon la revendication 5 ou 6 comprenant au moins un radiateur de refroidissement auquel lesdits moyens moteurs et/ou lesdits composants électroniques sont thermiquement reliés, ledit radiateur comprenant au moins une surface d’échange de chaleur, ladite surface d’échange de chaleur étant située à l’intérieur dudit carter sur le chemin de circulation dudit air de refroidissement. Dispositif de perçage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 ne comprenant pas de ventilateur de refroidissement desdits moyens moteurs et/ou desdits composants électroniques. Dispositif de perçage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel ledit organe terminal est monté mobile en rotation et en translation selon un même axe, ledit dispositif comprenant un moteur d’entrainement en rotation dudit organe terminal et un moteur d’entrainement en translation dudit organe terminal.