FR2746002A1 - Back=up actuating mechanism for linear electrical motor of hospital bed - Google Patents
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Abstract
Description
MECANISME DE SECOURS POUR VERIN LINEAIRE ELECTRIQUE
DESTINE NOTAMMENT A UN LIT
La présente invention a pour objet un mécanisme s adaptant sur un vérin linéaire électrique utilisable notamment pour équiper un lit, par exemple un lit d'hôpital.EMERGENCY MECHANISM FOR LINEAR ELECTRIC CYLINDER
IN PARTICULAR FOR A BED
The subject of the present invention is a mechanism adapting to an electric linear actuator which can be used in particular to equip a bed, for example a hospital bed.
Les lits utilisés dans les hôpitaux sont de plus en plus sophistiqués, et les fonctions qui leur sont associées sont susceptibles d'être réalisées par des moteurs, dits "vérins électriques". The beds used in hospitals are more and more sophisticated, and the functions which are associated with them are likely to be carried out by motors, called "electric cylinders".
Ces fonctions peuvent être par exemple les mouvements de variation de hauteur, ou bien encore ceux des différentes parties articulées du sommier. These functions can be for example the movements of height variation, or even those of the various articulated parts of the bed base.
Ces différents mouvements restaient jusqu'à présent tributaires du bon fonctionnement de ces vérins, ainsi que de l'énergie électrique fournie par le branchement du moteur. These various movements have hitherto depended on the proper functioning of these jacks, as well as on the electrical energy supplied by the connection of the motor.
En cas de défaut sur un seul de ces facteurs, ou bien lors du transport du patient, chacune des fonctions "électriques" est inutilisable et la position de l'organe du lit qui lui est associée reste figée. In the event of a defect in only one of these factors, or else during the patient's transport, each of the "electrical" functions cannot be used and the position of the bed member associated with it remains frozen.
L'invention a notamment pour but d'éliminer cet inconvénient. The object of the invention is in particular to eliminate this drawback.
L'idée de base de l'invention est d'intervenir de manière volontaire ur l'état du vérin électrique sans modifier sa configuration interne. The basic idea of the invention is to intervene voluntarily on the state of the electric actuator without modifying its internal configuration.
L'invention concerne ainsi un mécanisme de secours pour un vérin linéaire électrique comprenant une vis sans fin entraînée en rotation par un moteur électrique et une tige de vérin présentant un organe s'engageant avec la vis sans fin et qui est guidé en translation mais bloqué en rotation, de sorte que la rotation de la vis sans fin produit un mouvement de translation de la tige de vérin, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de déverrouillage de la tige de vérin, ledit dispositif de déverrouillage présentant une position inactive, dans laquelle il empêche la rotation de la tige de vérin et une position active dans laquelle il laisse la tige de vérin libre en rotation, et en ce qu'il comporte un dispositif d'actionnement notamment manuel par exemple une manivelle, propre à provoquer la rotation de la tige du vérin, ce qui permet, en l'absence de rotation de la vis sans fin d'introduire un mouvement de translation de la tige de vérin. The invention thus relates to an emergency mechanism for an electric linear actuator comprising an endless screw driven in rotation by an electric motor and an actuator rod having a member engaging with the endless screw and which is guided in translation but blocked in rotation, so that the rotation of the endless screw produces a translational movement of the jack rod, characterized in that it comprises a device for unlocking the jack rod, said unlocking device having an inactive position, in which it prevents the rotation of the jack rod and an active position in which it leaves the jack rod free to rotate, and in that it comprises an actuating device, in particular manual, for example a crank, capable of causing the rotation of the cylinder rod, which allows, in the absence of rotation of the worm to introduce a translational movement of the cylinder rod.
Le dispositif de déverrouillage présente avantageusement un ressort de rappel tendant à le disposer dans sa position inactive. The unlocking device advantageously has a return spring tending to place it in its inactive position.
Le dispositif de déverrouillage présente avantageusement un élément mobile solidaire en rotation de la tige du vérin. The unlocking device advantageously has a mobile element integral in rotation with the rod of the jack.
L'élément mobile présente avantageusement un élément d'actionnement par exemple hexagonal, coopérant avec un élément d'actionnement complémentaire du dispositif d'actionnement. The movable element advantageously has an actuating element, for example hexagonal, cooperating with an actuating element complementary to the actuating device.
Selon une variante préférée, le dispositif de déverrouillage comporte
- une cage disposée à l'extrémité de la tige du vérin et solidaire d'un dispositif, tel qu'une partie mobile d'un lit, qui est déplacé par le vérin, la cage présentant un extrémité pourvue d'un premier élément de blocage,
- ledit élément mobile qui présente un deuxième élément de blocage complémentaire du premier élément de blocage ; cet élément mobile est rappelé par ledit ressort de rappel pour bloquer la rotation de la tige de vérin par coopération entre le premier et le deuxième éléments de blocage.According to a preferred variant, the unlocking device comprises
- A cage disposed at the end of the rod of the jack and secured to a device, such as a movable part of a bed, which is moved by the jack, the cage having one end provided with a first element blocking,
- Said movable element which has a second blocking element complementary to the first blocking element; this movable element is recalled by said return spring to block the rotation of the jack rod by cooperation between the first and the second blocking elements.
L'un desdits éléments de blocage peut comporter au moins une rainure, l'autre élément de blocage comportant alors au moins une goupille. One of said blocking elements may comprise at least one groove, the other blocking element then comprising at least one pin.
Le dispositif d'actionnement est préférentiellement utilisé à la fois pour déverrouiller le dispositif et pour faire tourner la tige de vérin. The actuating device is preferably used both to unlock the device and to rotate the cylinder rod.
Selon un mode de réalisation avantageux, il comporte un prolongement de tige de vérin qui présente un extrémité coopérant avec une extrémité de l'élément mobile de sorte que le prolongement de tige de vérin et l'élément mobile sont solidaires en rotation, mais sont déplaçables en translation l'un par rapport à l'autre. According to an advantageous embodiment, it comprises an extension of the actuator rod which has one end cooperating with one end of the movable element so that the extension of the actuator rod and the movable element are integral in rotation, but are displaceable in translation with respect to each other.
Ladite extrémité du prolongement de tige de vérin et ladite extrémité de l'élément mobile présentent avantageusement des contours polygonaux complémentaires, notamment hexagonaux. Said end of the cylinder rod extension and said end of the movable element advantageously have complementary polygonal contours, in particular hexagonal.
L'invention concerne également un système de commande électrique comportant un mécanisme de secours tel que défini ci-dessus et un vérin linéaire électrique du type également défini ci-dessus. The invention also relates to an electrical control system comprising an emergency mechanism as defined above and an electric linear actuator of the type also defined above.
L'invention concerne également un dispositif de commande d'un lit, notamment d'un lit d'hôpital, comportant au moins un système de commande électrique tel que défini ci-dessus. The invention also relates to a device for controlling a bed, in particular a hospital bed, comprising at least one electrical control system as defined above.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les dessins, dans lesquels
- la figure 1 représente une vue générale d'un lit d'hôpital pourvu de vérin électrique,
- la figure 2 est une illustration d'un vérin électrique d'un type connu,
- la figure 3 est un schéma de principe illustrant la présente invention,
- la figure 4a représente un dispositif de déverrouillage selon l'invention, à l'état assemblé,
- les figures 4b à 4e représentent les différentes pièces constituant le dispositif de déverrouillage,
- et les figures 5a à 5c représentent un schéma de mise en oeuvre d'une manivelle (fig.5a), le dispositif de déverrouillage en position inactive (fig.5b) et en position active sous l'action de la manivelle (fig.5c).Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the description which follows, given by way of nonlimiting example, in conjunction with the drawings, in which
FIG. 1 represents a general view of a hospital bed provided with an electric actuator,
FIG. 2 is an illustration of an electric jack of a known type,
FIG. 3 is a block diagram illustrating the present invention,
FIG. 4a represents an unlocking device according to the invention, in the assembled state,
FIGS. 4b to 4e represent the various parts constituting the unlocking device,
- And Figures 5a to 5c show a diagram of implementation of a crank (fig.5a), the unlocking device in the inactive position (fig.5b) and in the active position under the action of the crank (fig. 5c).
La figure 1 représente en perspective un lit du type lit d'hôpital présentant un certain nombre de commandes susceptibles d'être réalisées à l'aide du vérin électrique 2. FIG. 1 is a perspective view of a bed of the hospital bed type having a certain number of commands that can be carried out using the electric actuator 2.
Un vérin électrique de type classique, représenté à la figure 2, présente une extrémité portant un moteur 21. Cette extrémité est ancrée sur une partie fixe 20 du lit 1. Le moteur électrique 21 entraîne en rotation une vis sans fin 22. Une tige de vérin 23 vient en prise avec la vis sans fin 22 à l'aide d'un écrou de tige 24. La tige 23 est guidée par un palier 26. An electric actuator of the conventional type, shown in FIG. 2, has one end carrying a motor 21. This end is anchored on a fixed part 20 of the bed 1. The electric motor 21 rotates an endless screw 22. A rod actuator 23 engages the worm screw 22 using a rod nut 24. The rod 23 is guided by a bearing 26.
L'extrémité 27 de la tige de vérin 23 présente un trou de fixation 28 destiné à permettre la fixation de l'extrémité 27 sur une partie mobile 30 du lit, par un montage chape-goupille, en empêchant la rotation de la tige de vérin 23. La rotation dans l'un ou l'autre sens de la vis sans fin 22 induite par le moteur 21 entraîne une translation dans un sens ou dans l'autre de la tige de vérin 23 (voir flèches à la figure 2).The end 27 of the cylinder rod 23 has a fixing hole 28 intended to allow the fixing of the end 27 on a movable part 30 of the bed, by a clevis pin arrangement, preventing the rotation of the cylinder rod 23. The rotation in one or the other direction of the endless screw 22 induced by the motor 21 causes a translation in one direction or the other of the jack rod 23 (see arrows in FIG. 2).
Dans ces conditions, toute panne du vérin, ou toute panne de son alimentation électrique, ou tout déplacement du lit, a pour effet que chaque fonction "électrique" est inutilisable et que la position de l'organe du lit qui lui est associée reste figée. Under these conditions, any failure of the actuator, or any failure of its electrical supply, or any displacement of the bed, has the effect that each "electrical" function is unusable and that the position of the member of the bed which is associated with it remains frozen. .
Selon l'invention, on interpose entre l'extrémité 27 de la tige de vérin 23 et la partie mobile 30 du lit 1, un dispositif de déverrouillage désigné par le repère général 3 et dont la fonction est, d'une part de permettre ou non une rotation de la tige de vérin 23 et d'autre part, de faire tourner cette tige 23 à l'aide d'un outil 11, par exemple une manivelle. According to the invention, there is interposed between the end 27 of the jack rod 23 and the movable part 30 of the bed 1, an unlocking device designated by the general reference 3 and whose function is, on the one hand to allow or not a rotation of the actuator rod 23 and on the other hand, to rotate this rod 23 using a tool 11, for example a crank.
L'outil 11 réalise avantageusement les deux fonctions précitées. De préférence, la rotation de la tige de vérin 23 est de nouveau inhibée lorsque l'outil 11 est dégagé des dispositifs de déverrouillage 3, ce qui apporte une sécurité de fonctionnement. The tool 11 advantageously performs the two aforementioned functions. Preferably, the rotation of the jack rod 23 is again inhibited when the tool 11 is released from the unlocking devices 3, which provides operational safety.
Le dispositif de déverrouillage comporte une cage 4 (voir figure 4c) de contour cylindrique 47 présentant une face 46 dirigée vers la tige de vérin 23 et pourvue d'une ouverture 45 de passage de la partie filetée 61 d'une pièce de liaison 6 (fig. 4d) présentant également une région 62 de contour hexagonal. A l'extrémité opposée à la face 46, la cage 4 présente une ouverture 42 de section 41 permettant le passage du contour cylindrique 71 d'un organe de commande 7 (figure 4e). L'organe de commande 7 est une douille qui présente une ouverture axiale de contour hexagonal 72, et éventuellement un lamage 73. La goupille 74 ménage un effet de butée pour l'extrémité 12 d'une manivelle 11 (figure 5a). The unlocking device comprises a cage 4 (see FIG. 4c) of cylindrical contour 47 having a face 46 directed towards the jack rod 23 and provided with an opening 45 for passage of the threaded part 61 of a connecting piece 6 ( Fig. 4d) also having a region 62 of hexagonal outline. At the end opposite to the face 46, the cage 4 has an opening 42 of section 41 allowing the passage of the cylindrical contour 71 of a control member 7 (FIG. 4e). The control member 7 is a socket which has an axial opening with a hexagonal outline 72, and possibly a countersink 73. The pin 74 provides a stop effect for the end 12 of a crank 11 (FIG. 5a).
La pièce 7 porte également une goupille 74 qui se trouve en butée sur l'extrémité arrière 48 de l'encoche 43 ménagée dans l'ouverture 42 de la cage 4 et débouchant dans la cavité centrale 44 de celui-ci. The part 7 also carries a pin 74 which is in abutment on the rear end 48 of the notch 43 formed in the opening 42 of the cage 4 and opening into the central cavity 44 thereof.
La liaison entre l'extrémité 27 de la tige de vérin 23 et le dispositif 3 est réalisée par la pièce de liaison 5 reliée à la tige de vérin 23 par son méplat 54 par un montage chape-':oupille. La pièce 5 présente une région centrale cylindrique 53 et une région d'extrémité cylindrique 52 de plus faible diamètre dont le contour externe 56 reçoit une butée à billes 10, qui est logée entre la face 55 de la région 53 et la face 46 de la pièce 4. Cette butée à billes 10 permet la rotation sous charge de la tige de vérin 23 par rapport à la cage 4. La partie avant filetée 61 de la pièce 6 traverse l'ouverture 45, et est vissée dans la région 51 de la pièce 5, de manière à rendre ces deux pièces solidaires. The connection between the end 27 of the jack rod 23 and the device 3 is made by the connecting piece 5 connected to the jack rod 23 by its flat 54 by a yoke assembly - ': oupille. The part 5 has a cylindrical central region 53 and a cylindrical end region 52 of smaller diameter, the outer contour 56 of which receives a ball stop 10, which is housed between the face 55 of the region 53 and the face 46 of the piece 4. This thrust ball bearing 10 allows the rotation under load of the jack rod 23 relative to the cage 4. The threaded front part 61 of the piece 6 crosses the opening 45, and is screwed in the region 51 of the part 5, so as to make these two parts integral.
L'ensemble des pièces 5 et 6 forme ainsi un prolongement de la tige de vérin 23 monté sur la cage 4, elle-même solidaire de la partie 30 du lit. All of the parts 5 and 6 thus form an extension of the jack rod 23 mounted on the cage 4, itself integral with the part 30 of the bed.
Un ressort est logé entre la face 49 du logement 44, où il est en appui sur une rondelle 9, et l'extrémité 75 de la pièce 7, de manière à réaliser la mise en butée de la goupille 74 à l'extrémité 48 de la rainure 43. A spring is housed between the face 49 of the housing 44, where it is supported on a washer 9, and the end 75 of the part 7, so as to bring the pin 74 into abutment at the end 48 of groove 43.
Dans cette pOsition, la pièce 7 est bloquée en rotation par rapport au corps 4 qui est soudée sur la partie mobile 30. Ce blocage en rotation entraîne également celui de la pièce 6, puisque l'assemblage 62-72 est solidaire en rotation de la pièce 5 et de la tige de vérin 23. In this position, the part 7 is blocked in rotation relative to the body 4 which is welded to the movable part 30. This blocking in rotation also causes that of the part 6, since the assembly 62-72 is integral in rotation with the part 5 and the cylinder rod 23.
Pour l'utilisation proposée, la pièce 5 est reliée à la tige de vérin 23 par un montage chapegoupille. For the proposed use, the part 5 is connected to the cylinder rod 23 by a pin-pin mounting.
Le corps 4 est soudé sur la partie mobile 30 qui actionne directement ou indirectement le mouvement électrique d'un élément du lit 1, par exemple la hauteur variable. The body 4 is welded to the mobile part 30 which directly or indirectly actuates the electric movement of an element of the bed 1, for example the variable height.
Lors de l'utilisation normale du moteur, le mécanisme assure la non-rotation de la tige grâce à la goupille 74 logée dans l'encoche 43 de la cage 4. During normal use of the motor, the mechanism ensures the non-rotation of the rod thanks to the pin 74 housed in the notch 43 of the cage 4.
Les pièces 5, 6 et 7, 74 sont liées mécaniquement par une liaison complète. Parts 5, 6 and 7, 74 are mechanically linked by a complete connection.
La liaison entre les pièces 6 et 7, d'une part et 4 et 74 d'autre part est prismatique et résiste au couple lors du fonctionnement du moteur 21. The connection between parts 6 and 7 on the one hand and 4 and 74 on the other hand is prismatic and resists torque when the motor 21 is operating.
Dans le cas où le moteur 21 ne fonctionne pas et que l'on souhaite intervenir malgré tout sur la fonction en cause du lit, il faut alors suivre la procédure dite "de secours". In the event that the motor 21 does not operate and that one wishes to intervene in spite of everything on the function in question of the bed, it is then necessary to follow the so-called "emergency" procedure.
A l'aide d'une manivelle 11 dont on engage l'extrémité hexagonale 12 dans l'ouverture 73 de la douille 7 (fig.5a), on fait tourner la partie mobile du mécanisme et donc la tige de vérin 23 (fig. 5c). Cette manoeuvre n'est possible que si on applique une poussée sur la manivelle 11 dans le sens indiqué par la flèche F pour contrarier le ressort 8. Using a crank 11 which engages the hexagonal end 12 in the opening 73 of the sleeve 7 (fig.5a), the movable part of the mechanism is rotated and therefore the cylinder rod 23 (fig. 5c). This maneuver is only possible if a thrust is applied to the crank 11 in the direction indicated by the arrow F to counteract the spring 8.
Cette action est indispensable puisque c'est celle-ci qui sort la goupille 74 du logement 43 et qui rend l'ensemble 5, 6, 74, 7 libre en rotation (voir la fig. 5c). This action is essential since it is this which exits the pin 74 from the housing 43 and which makes the assembly 5, 6, 74, 7 free to rotate (see fig. 5c).
La vis sans fin 22 ne tournant pas, cette rotation de la tige de vérin 23 produite par rotation de la manivelle 11 induit une translation de la tige de vérin 23. Since the worm 22 does not rotate, this rotation of the jack rod 23 produced by rotation of the crank 11 induces a translation of the jack rod 23.
Une fois l'opération terminée, on relâche la pression sur la manivelle 11 et on la retire. Once the operation is complete, the pressure on the crank 11 is released and it is removed.
Le ressort de rappel 8 se charge de maintenir la pression sur l'élément 74 et 7 et le reverrouille automatiquement dans l'encoche 43 pour revenir à la configuration initiale (Fig. 5b), où la tige de vérin 23 est de nouveau bloquée en rotation. The return spring 8 is responsible for maintaining the pressure on the element 74 and 7 and automatically relocks it in the notch 43 to return to the initial configuration (Fig. 5b), where the jack rod 23 is again locked in place. rotation.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit et représenté. En particulier, le mécanisme de secours peut être intégré au vérin, plutôt que constituer un dispositif monté au bout de la tige de vérin. The invention is not limited to the embodiment described and shown. In particular, the emergency mechanism can be integrated into the cylinder, rather than constituting a device mounted at the end of the cylinder rod.
Claims (10)
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FR2746002B1 FR2746002B1 (en) | 1998-05-29 |
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CN109330249A (en) * | 2018-11-25 | 2019-02-15 | 倪旭涛 | Electronic self-locking seat riser |
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Publication number | Publication date |
---|---|
FR2746002B1 (en) | 1998-05-29 |
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