CH713952A1 - Dispositif médical de serrage dynamométrique. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif médical de serrage dynamométrique (10) comportant un manche de préhension (11), une tige axiale (12) associée audit manche de préhension (11) et agencée pour porter un outil de serrage (13) et contenant un corps rigide. Une bague périphérique (23) montée sur un tube cannelé (16) présente sur sa surface extérieure, un filetage en spirale, sur lequel est vissé un embout d’extrémité du corps, en forme de douille filetée extérieurement, dont le filetage est complémentaire par rapport audit filetage en prise avec lui. La bague périphérique (23) est liée au tube cannelé (16) et l’embout d’extrémité au corps. Deux filetages lient les deux éléments (23), donc le tube cannelé (16) et le corps. Une rotation du corps provoque un déplacement linéaire du tube cannelé (16). Dans la pratique, à chaque «clic» du mécanisme, le tube cannelé se déplace, par exemple d’une fraction de tour, et engendre un déplacement axial relatif des deux éléments (23), afin de déconnecter le manche de préhension (11) et la tige axiale (12) après une utilisation prédéterminée du dispositif.
Description
Description
Domaine technique [0001] La présente invention concerne un dispositif médical de serrage dynamométrique, du type tournevis, pour la mise en place et la fixation d’un objet, en particulier d’une prothèse orthopédique, ledit dispositif de serrage comportant un manche de préhension, monté coaxialement à la périphérie d’un segment arrière d’une tige rectiligne centrale, ladite tige rectiligne centrale étant rotative autour de son axe et portant un outil de serrage à son extrémité antérieure, ledit outil de serrage étant adapté audit objet à serrer, dans lequel ledit dispositif médical de serrage dynamométrique est équipé de composants mécaniques actifs pour transmettre un couple de serrage appliqué sur le manche de préhension dudit outil de serrage.
Technique antérieure [0002] On connaît déjà des dispositifs de serrage dynamométriques, notamment des instruments du type tournevis et clés dynamométriques qui sont réalisés selon le concept des clés à cliquets, comportant un outil de serrage tournant, ayant une paroi à facettes et comportant des encoches périphériques qui coopèrent avec des billes à ressort ou similaires dont la fonction est de définir un couple de serrage.
[0003] Les dispositifs de serrage dynamométrique actuellement utilisés par les praticiens, présentent des inconvénients à la fois structurels et fonctionnels. Leur réalisation est complexe et, leur assemblage est long et délicat de sorte que les coûts de fabrication sont extrêmement élevés. De ce fait, elles font partie d’un outillage que le praticien conserve et réutilise pour de multiples applications de sorte que le praticien doit stériliser l’instrument, qui doit être construit en conséquence, avec des matériaux capables de résister aux températures élevées auxquelles ils sont soumis au cours des stérilisations successives.
[0004] Or les nouvelles directives entrées en vigueur dans de nombreux pays, imposent aux fabricants et aux utilisateurs d’instruments médicaux «l’usage unique» afin de minimiser les risques de contaminations pouvant survenir suite à une stérilisation déficiente. Ces règles sont particulièrement contraignantes notamment à l’égard des fabricants, en ce sens qu’elles impliquent la responsabilité du fabricant, même lorsque la règle en matière d’usage unique n’est pas respectée par le praticien, si l’on peut démontrer que le dispositif n’est pas construit de manière à interdire, par sa construction, une utilisation répétée. Ceci engendre des risques pour le patient et implique la responsabilité de toute la chaîne des utilisateurs, y compris celle du concepteur et du fabriquant du dispositif.
[0005] La présente invention a pour objet la mise au point d’un dispositif de serrage dynamométrique qui respecte strictement les nouvelles normes en vigueur et qui introduit dans les appareils concernés une sorte d’obsolescence programmée, imposée dans le cadre du respect de règles de sécurité pour le patient. La réutilisation engendrant des risques, la suppression automatique de la possibilité de réutilisation supprime ces risques.
Exposé de l’invention [0006] La présente invention se propose de pallier l’ensemble des inconvénients mentionnés ci-dessus en réalisant un instrument de serrage dynamométrique, du type tournevis, en particulier pour la mise en place d’objets comme par exemple des prothèses orthopédiques, cet instrument étant de conception simple, destiné à un usage unique, ce qui permet au constructeur d’éviter le choix de matériaux spécifiques capables de résister à des opérations de stérilisation répétées, de sorte que le coût de fabrication de l’instrument devient particulièrement économique par rapport aux instruments connus ayant la même fonction.
[0007] Ce but est atteint par ledit dispositif médical de serrage dynamométrique qui est en outre pourvu de moyens de désactivation intégrés pour désactiver automatiquement lesdits composants mécaniques configurés pour la transmission dudit couple de serrage, après avoir été sollicités un nombre prédéterminé de fois, pour coupler mécaniquement ledit manche de préhension, avec ladite tige axiale portant l’outil de serrage dynamométrique en vue d’assurer ledit serrage dynamométrique pour la mise en place et la fixation dudit objet.
[0008] Selon une forme de réalisation avantageuse, le nombre prédéterminé de fois pour coupler mécaniquement ledit manche de préhension, avec ladite tige axiale correspond à un nombre prédéfini de couplage actifs du manche de préhension avec ladite tige axiale, effectués pour entraîner en rotation ledit outil de serrage.
[0009] De manière préférentielle, lesdits moyens de désactivation intégrés pour désactiver automatiquement lesdits composants mécaniques de transmission dudit couple de serrage, comportent une première pièce opérationnellement couplée audit manche de préhension et une seconde pièce opérationnellement couplée audit outil de serrage par l’intermédiaire de ladite tige axiale, en ce que ladite première pièce comporte un premier organe de déplacement axial, en ce que ladite seconde pièce comporte un second organe de déplacement axial, ledit premier organe de déplacement axial et ledit second organe de déplacement axial sont couplés entre eux, de manière à déplacer axialement ladite seconde pièce à chaque déplacement en rotation de ladite première pièce, en vue de découpler le manche de préhension et ledit outil de serrage, de façon prédéterminée.
CH 713 952 A1 [0010] De façon avantageuse, ladite première pièce est opérationnellement couplée audit manche de préhension et, est constituée par un embout de section rétrécie, d’une pièce tubulaire, logée à l’intérieur d’un corps rigide solidaire dudit manche de préhension, et ladite seconde pièce opérationnellement couplée audit outil de serrage ou de desserrage est constituée par une bague annulaire filetée solidaire de la tige axiale portant l’outil de serrage ou de desserrage, ledit premier organe de déplacement axial étant constitué par un premier filetage périphérique ménagé sur ledit embout, ledit second organe de déplacement axial étant constitué par un second filetage complémentaire, périphérique ménagé sur la bague annulaire filetée.
[0011] Ledit manche de préhension est avantageusement réalisé en un matériau synthétique, de préférence surmoulé en silicone par-dessus un corps rigide.
[0012] Le corps est une pièce rigide, avec un secteur antérieur tubulaire ouvert, et ayant une cavité cylindrique intérieure, agencée pour recevoir des composants pour transmettre un couple de serrage du manche de préhension, à ladite tige axiale et à l’outil de serrage.
[0013] Lesdits composants pour transmettre un couple de serrage comprennent avantageusement un tube au moins partiellement cylindrique, cannelé intérieurement en comportant des cannelures longitudinales le long de sa paroi intérieure et logé dans ledit corps, un mécanisme à crabots pour coupler ledit corps avec ledit tube cannelé, une ceinture d’ailettes configurées pour coopérer avec lesdites cannelures longitudinales en vue d’entraîner en rotation, dans le sens de serrage, ladite tige axiale, pour autant que le seuil de couple appliqué sur ledit manche de préhension et sur l’outil de serrage dynamométrique ne dépasse pas une valeur prédéterminée, et pour décrocher par rapport auxdites cannelures longitudinales lorsque la ceinture d’ailettes est tournée dans ledit sens de serrage, et que le couple appliqué dépasse ladite valeur prédéterminée.
[0014] Lesdites ailettes sont de préférence inclinées par rapport à des directions radiales perpendiculaires à l’axe de la tige axiale et ont des extrémités libres en contact avec lesdites cannelures longitudinales du tube cannelé intérieurement et elles sont configurées pour s’accrocher auxdites cannelures, lorsque ledit tube cannelé, est tourné dans un premier sens, correspondant au serrage, et pour décrocher par rapport auxdites cannelures, lorsque ledit tube cannelé est tourné dans le sens opposé.
[0015] Ladite tige rigide servant de porte-outil de serrage est au moins partiellement surmoulée avec une matière synthétique, pour former un manchon.
[0016] Ladite ceinture d’ailettes est avantageusement montée sur ledit manchon dont elle est solidaire.
Description sommaire des dessins [0017] La présente invention et ses principaux avantages apparaîtront mieux dans la description de différents modes de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
La fig. 1 représente une vue extérieure en perspective du dispositif médical de serrage dynamométrique selon l’invention, la fig. 2 est une vue éclatée du dispositif médical de serrage dynamométrique de la fig. 1, illustrant les principaux composants intérieurs, la fig. 3 est une vue en perspective, partiellement coupée du dispositif médical de serrage dynamométrique des figures précédentes, illustrant certains des principaux composants intérieurs, la fig. 4A est une vue en coupe selon un plan axial A-A, du dispositif médical de serrage dynamométrique de la fig. 1, illustrant les principaux composants intérieurs, les fig. 4A, 4B et 4C sont des vue en coupe transversales respectivement selon les plans B-B, C-C et D-D perpendiculaires à l’axe longitudinal du dispositif médical de serrage dynamométrique de l’invention, et la fig. 5 est une vue en perspective, similaire à celle de la fig. 3, partiellement coupée du dispositif médical de serrage dynamométrique des figures précédentes, illustrant également certains composants intérieurs.
Meilleures manières de réaliser l’invention [0018] En référence aux figures, le dispositif de serrage dynamométrique 10 représenté, se présente comme un tournevis et comporte un manche de préhension 11, une tige axiale 12 associée audit manche de préhension 11 et agencée pour porter, à son extrémité libre, un outil de serrage 13, par exemple sous la forme d’un embout ou d’une douille de serrage. Le manche de préhension 11 sert de porte-outil et permet à un utilisateur d’appliquer un couple de serrage sur un outil
CH 713 952 A1 pour fixer un objet. L’outil de serrage 13 est adapté à l’application prévue, en ce qui concerne son profil et ses dimensions, en particulier en vue d’assurer la mise en place et le serrage d’éléments de prothèses orthopédiques.
[0019] Le manche de préhension 11 est constitué d’une poignée 11a, réalisée de préférence en un matériau synthétique, avantageusement en silicone, ladite poignée étant obtenue par surmoulage par-dessus un corps 14, qui est une pièce rigide, ayant un secteur antérieur tubulaire ouvert 15, et une cavité intérieure cylindrique 15a, ménagée dans le secteur antérieur tubulaire 15. A l’intérieur du corps 14, et plus précisément à l’intérieur de sa cavité intérieure 15a, est logé un tube 16, cannelé intérieurement et qui est configuré pour assurer la transmission d’un couple de serrage, exercé par un utilisateur sur la poignée de serrage 11a, et transmis sur la tige axiale 12 et à l’outil de serrage 13. Le tube cannelé 16 est couplé audit corps 14 qui est lui-même solidaire de la poignée 11a du manche de préhension 11.
[0020] A l’intérieur de la cavité intérieure 15a du tube cannelé 16, correspondant au secteur antérieur tubulaire 15 du corps 14, est disposée une ceinture 17 d’ailettes longitudinales 18, ladite ceinture 17 étant montée coaxialement par rapport à ladite tige axiale 12, sur un manchon 19, de préférence en une matière synthétique plastique, notamment thermoplastique, qui est extrudé directement sur un secteur central de la tige axiale 12. Les ailettes longitudinales 18 sont inclinées par rapport à des directions radiales perpendiculaires à l’axe de la tige axiale 12. Les extrémités libres des ailettes longitudinales 18 sont en contact avec des cannelures longitudinales 16a du secteur antérieur de forme tubulaire 16b du tube cannelé intérieurement 16 et elles sont configurées pour s’accrocher auxdites cannelures 16a, lorsque ledit tube cannelé 16, est tourné, correspondant à une rotation, du même sens imposé par un utilisateur au manche de préhension 11. Cet accrochage s’effectue lorsque ledit premier sens de rotation est effectué du côté où les ailettes longitudinales 18 sont inclinées. Dans ce cas, la ceinture d’ailettes 18 est entraînée et entraîne le tube cannelé 16 en accrochant les cannelures intérieures 16a, puis communique son mouvement de rotation à ladite tige axiale 12 et à l’outil de serrage 13. Lorsque le tube cannelé 16 tourne dans le sens opposé, à savoir dans le sens opposé à l’inclinaison des ailettes longitudinales 18, ces dernières passent par-dessus lesdites cannelures 16a, en raison de leur flexibilité, sans entraîner ledit tube cannelé 16. Ce mode de fonctionnement correspond au mode opérationnel habituel d’un tournevis à cliquets permettant de visser une pièce.
[0021] Le tube cannelé 16 est rendu solidaire en rotation du corps 14 du manche de préhension 11, pour transmettre un couple de serrage de la poignée 11 a à l’outil de serrage, lorsque ladite poignée 11 est couplée mécaniquement à la tige axiale 12. La construction de la ceinture 17 d’ailettes longitudinales 18 et la géométrie des cannelures 16a déterminent un seuil de couple de serrage au-delà duquel, les ailettes ne peuvent plus s’accrocher aux cannelures 16a et décrochent lorsqu’un couple de serrage supérieur au seuil est appliqué. C’est cette configuration qui assure la fonction de limiteur de couple du dispositif 10. Cette fonction est connue en soit, notamment sur des tournevis ou des clés à billes ou à cliquets. [0022] Toutefois, le couplage entre le manche de préhension 11 et le tube cannelé 16 doit préalablement être assuré par l’intermédiaire du tube cannelé 16, qui est mis en mouvement par l’intermédiaire de la ceinture 17 d’ailettes longitudinales 18. La transmission du couple appliqué par un utilisateur sur le manche de préhension 11 est effectuée par l’intermédiaire d’un mécanisme à crabots 20 ou similaires qui comporte, comme dans le présent cas, par exemple trois crochets 21 sous la forme de segments en forme d’arcs circulaires solidaires du corps 14. Les crochets 21 constituant lesdits crabots, sont, en cours de fonctionnement, en prise avec des dégagements périphériques 22 ménagés dans une bague périphérique 23 montée sur un secteur postérieur 16c du tube cannelé 16. Ce secteur postérieur 16c présente un diamètre inférieur à celui du secteur tubulaire antérieur 16b et il est prolongé par un secteur d’extrémité 16d, de section réduite pour assurer le centrage et le guidage du tube cannelé 16 par rapport au corps 14.
[0023] La bague périphérique 23 montée sur un secteur postérieur 16c du tube cannelé 16 présente sur sa surface extérieure, un filetage 24 en spirale, dont le pas est prédéterminé pour des raisons qui seront expliquées ci-après. Sur ledit filetage 24 est vissé un embout d’extrémité 25 du corps 14, en forme de douille filetée extérieurement, dont le filetage 26 est complémentaire par rapport audit filetage 24 et se trouve en prise avec lui. La bague périphérique 23 est liée au tube cannelé 16 et l’embout d’extrémité 25 est lié au corps 14. Les deux filetages 24 et 26 lient les deux éléments 23 et 25, donc le tube cannelé 16 et le corps 14. Une rotation du corps 14 avec un retour en arrière provoque un déplacement linéaire du tube cannelé 16. Dans la pratique, à chaque «clic» du mécanisme déplace le tube cannelé, par exemple d’une fraction de tour et engendre un déplacement axial relatif des deux éléments 23 et 25. La prise des crochets 21 diminue au fur et à mesure jusqu’au moment où ils sortent des dégagements périphériques 22, ce qui a pour effet de désaccoupler le manche de préhension 11 de la tige axiale 12 et de l’outil de serrage 13.
[0024] La particularité constructive de l’instrument 10 est liée à son mode de fonctionnement qui a la particularité de présenter, ce que l’on pourrait appeler une obsolescence programmée, qui fait que l’instrument devient automatiquement inopérant après un nombre prédéterminé de rotations effectuées par la tige axiale 12, c’est-à-dire après une utilisation prédéterminée de l’instrument.
[0025] La présente invention n’est pas limitée à la forme de réalisation décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes. Des réalisations d’instruments de serrage dynamométriques fonctionnant sur ce même principe, mais ne comportant pas des moyens intégrés pour limiter leur utilisation, en vue de répondre à des critères de sécurité équivalents à ceux du présent instrument, pourraient être envisagées. Néanmoins la présente invention se démarque des principaux instruments connus par cette spécificité constructive de sorte qu’il répond aux exigences actuelles du marché.
Claims (10)
- Revendications1. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), du type tournevis, pour la mise en place et la fixation d’un objet, en particulier d’une prothèse orthopédique, ledit dispositif médical de serrage dynamométrique (10), comportant un manche de préhension (11), monté coaxialement à la périphérie d’un segment arrière d’une tige rectiligne centrale (12) , ladite tige rectiligne centrale portant un outil de serrage (13) à son extrémité antérieure, et ledit outil de serrage (13) étant adapté audit objet à serrer, dans lequel ledit dispositif médical de serrage dynamométrique (10) est équipé de composants mécaniques (21,22) configurés pour transmettre un couple de serrage appliqué sur ledit manche de préhension (11) dudit outil de serrage, caractérisé en ce que:ledit dispositif médical de serrage dynamométrique (10) est en outre pourvu de moyens de désactivation intégrés (23, 25; 24,26) pour désactiver automatiquement lesdits composants mécaniques (21,22) configurés pour la transmission dudit couple de serrage, après avoir été sollicités un nombre prédéterminé de fois, pour coupler mécaniquement ledit manche de préhension (11), avec ladite tige axiale (12) portant l’outil de serrage dynamométrique (13) en vue d’assurer ledit serrage dynamométrique pour la mise en place et la fixation dudit objet.
- 2. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon la revendication 1, dans lequel le nombre prédéterminé de fois pourcoupler mécaniquement ledit manche de préhension (11), avec ladite tige axiale (12) correspond à un nombre prédéfini de couplage actifs du manche de préhension (11) avec ladite tige axiale (12), effectués pour entraîner en rotation ledit outil de serrage (13).
- 3. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de désactivation intégrés (23, 25; 24, 26) pour désactiver automatiquement lesdits composants mécaniques de transmission dudit couple de serrage, comportent une première pièce (25) opérationnellement couplée audit manche de préhension (11) et une seconde pièce (23) opérationnellement couplée audit outil de serrage (13) par l’intermédiaire de ladite tige axiale (12), en ce que ladite première pièce (25) comporte un premier organe de déplacement axial (24), en ce que ladite seconde pièce (23) comporte un second organe de déplacement axial (26), ledit premier organe de déplacement axial (24) et ledit second organe de déplacement axial (26), sont couplés entre eux, de manière à déplacer axialement ladite seconde pièce (23) à chaque déplacement en rotation de ladite première pièce (25), en vue de découpler le manche de préhension (11) et ledit outil de serrage (13), de façon prédéterminée.
- 4. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite première pièce (25) opérationnellement couplée audit manche de préhension (11) est constituée par un embout de section rétrécie, d’une pièce tubulaire (16), logée à l’intérieur d’un corps rigide (14) solidaire dudit manche de préhension (11), et ladite seconde pièce (23) opérationnellement couplée audit outil de serrage ou de desserrage (13) est constituée par une bague annulaire filetée (23) solidaire de la tige axiale (12) portant l’outil de serrage ou de desserrage, ledit premier organe de déplacement axial (24) étant constitué par un premier filetage périphérique ménagé sur ledit embout, ledit second organe de déplacement axial (26) étant constitué par un second filetage complémentaire, périphérique ménagé sur la bague annulaire filetée.
- 5. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit manche de préhension (11) est réalisé en un matériau synthétique, de préférence surmoulé en silicone par-dessus un corps rigide (14).
- 6. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps (14) est une pièce rigide, avec un secteur antérieur tubulaire ouvert (15), et ayant une cavité cylindrique intérieure (15a), agencée pour recevoir des composants pour transmettre un couple de serrage du manche de préhension (11), à ladite tige axiale (12) et à l’outil de serrage (13).
- 7. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits composants pour transmettre un couple de serrage comprennent un tube au moins partiellement cylindrique (16), cannelé intérieurement en comportant des cannelures longitudinales (16a) le long de sa paroi intérieure et logé dans ledit corps (14), un mécanisme à crabots (20) pour coupler ledit corps (14) avec ledit tube cannelé (16), une ceinture (17) d’ailettes (18) configurées pour coopérer avec lesdites cannelures longitudinales (16a) en vue d’entraîner en rotation, dans le sens de serrage, ladite tige axiale (12), pour autant que le seuil de couple appliqué sur ledit manche de préhension et sur l’outil de serrage dynamométrique ne dépasse pas une valeur prédéterminée, et pour décrocher par rapport auxdites cannelures longitudinales (16a) lorsque la ceinture d’ailettes (18) est tournée dans ledit sens de serrage, et que le couple appliqué dépasse ladite valeur prédéterminée.
- 8. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites ailettes (18) sont inclinées par rapport à des directions radiales perpendiculaires à l’axe de la tige axiale (12) et ont des extrémités libres en contact avec lesdites cannelures longitudinales (16a) du tube cannelé intérieurement (16) et elles sont configurées pour s’accrocher auxdites cannelures (16a), lorsque ledit tube cannelé (16), est tourné dans un sens, correspondant au serrage.CH 713 952 A1
- 9. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite tige rigide (12) servant de porte-outil de serrage (13) est au moins partiellement surmoulée avec une matière synthétique plastique, par exemple thermoplastique, pour former un manchon (19).
- 10. Dispositif médical de serrage dynamométrique (10), selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite ceinture (17) d’ailettes (18) est montée sur ledit manchon (19) dont elle est solidaire.
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|---|---|---|---|
| CH00864/17A CH713952A1 (fr) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | Dispositif médical de serrage dynamométrique. |
Country Status (4)
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US20130276598A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Eca Medical Instruments | Disposable torque limiting device with tooth belt counter |
| US20150101464A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | Brian James Cutler | Torque tool with use limiter |
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- 2018-07-02 WO PCT/CH2018/000028 patent/WO2019006563A1/fr unknown
- 2018-07-02 US US16/627,833 patent/US20210145497A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20130276598A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Eca Medical Instruments | Disposable torque limiting device with tooth belt counter |
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