FR2793018A1 - Device for measuring the angle between two separated plane surfaces, such as a patients limbs - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF POUR LA MESURE D'UN ANGLE ENTRE DEUX PLANSDEVICE FOR MEASURING AN ANGLE BETWEEN TWO PLANS
La présente invention concerne un dispositif spécialement conçu pour réaliser, de manière facilitée et précise, la mesure d'un angle entre deux The present invention relates to a device specially designed to perform, easily and precisely, the measurement of an angle between two
plans éventuellement séparés l'un de l'autre. possibly separated from each other.
Il existe différents dispositifs, généralement appelés goniomètres pour la mesure d'angle, notamment dans le domaine de la topographie. Il s'agit dans ce cas de mesurer les angles entre des points de l'espace relativement éloignés. Ces appareils mettent en oeuvre principalement There are various devices, generally called goniometers for angle measurement, in particular in the field of topography. In this case it is a question of measuring the angles between relatively distant points in space. These devices mainly use
des moyens optiques.optical means.
Il existe par ailleurs des domaines d'application o est recherchée la mesure d'un angle formé par deux éléments distincts l'un de l'autre mais avec un écartement réduit. Par exemple dans le domaine médical, lorsque le praticien veut suivre l'évolution de son patient en ce qui concerne sa capacité à réaliser certains mouvements. Dans ce cas il peut être intéressant de mesurer, à chaque étape du traitement, l'écartement angulaire obtenu. Ce peut-être en particulier l'écartement angulaire There are also fields of application where the measurement of an angle formed by two elements distinct from one another is sought, but with a reduced spacing. For example in the medical field, when the practitioner wants to follow the evolution of his patient with regard to his ability to perform certain movements. In this case it may be advantageous to measure, at each stage of the treatment, the angular spacing obtained. This may be in particular the angular spacing
maximal entre les deux jambes.maximum between the two legs.
Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un dispositif très simple d'utilisation et précis sur le plan de la mesure qui permet d'effectuer la mesure de l'angle entre deux plans qui peuvent ou non se rencontrer. Le dispositif de l'invention comporte: a) deux pièces en L ou en T formées chacune d'une base et d'un bras perpendiculaires, les bases constituant les faces d'appui sur les deux plans, b) un corps de pivotement solidarisant les deux bras et permettant leur pivotement angulaire, I'un par rapport à l'autre, autour d'un axe de pivotement, c) une échelle graduée angulairement, du type rapporteur, qui est transparente et solidaire du bras de la première pièce, qui est centrée sur l'axe de pivotement et dont l'origine de la graduation est sur la The aim that the applicant has set is to propose a device which is very easy to use and precise in terms of the measurement, which makes it possible to measure the angle between two planes which may or may not meet. The device of the invention comprises: a) two L or T parts each formed by a base and a perpendicular arm, the bases constituting the bearing faces on the two planes, b) a pivoting body which is integral the two arms and allowing their angular pivoting, one relative to the other, about a pivot axis, c) an angularly graduated scale, of the protractor type, which is transparent and integral with the arm of the first part, which is centered on the pivot axis and whose origin of the graduation is on the
perpendiculaire à la base de la première pièce passant par le dit axe. perpendicular to the base of the first part passing through the said axis.
De plus le bras de la seconde pièce comporte un moyen de repérage de la perpendiculaire à sa base passant par l'axe de pivotement, pour la lecture de l'angle sur l'échelle graduée. Enfin au moins l'un des deux bras est monté apte à coulisser par rapport au corps In addition, the arm of the second part includes means for locating the perpendicular to its base passing through the pivot axis, for reading the angle on the graduated scale. Finally at least one of the two arms is mounted capable of sliding relative to the body
de pivotement.pivot.
Bien sûr la longueur des deux bras est déterminée en fonction du domaine d'application. Il suffit à l'utilisateur d'appliquer sur l'un des deux plans la base d'appui d'un bras donné, de faire coulisser le bras coulissant par rapport à la pièce de pivotement jusqu'à ce que le bras d'appui de ce bras viennent s'appliquer sur le second plan, tout en effectuant le pivotement nécessaire de ce dernier bras par rapport au corps de pivotement. Une fois que les deux bases d'appui sont appliquées sur les deux plans, il suffit à l'utilisateur de lire la valeur de Of course the length of the two arms is determined according to the field of application. The user just has to apply the support base of a given arm to one of the two planes, to slide the sliding arm relative to the pivoting part until the support arm of this arm are applied on the second plane, while performing the necessary pivoting of the latter arm relative to the pivoting body. Once the two support bases are applied on the two planes, the user need only read the value of
l'angle sur l'échelle graduée, en regard du moyen de repérage. the angle on the graduated scale, opposite the locating means.
De préférence les deux bras sont montés aptes à coulisser par Preferably the two arms are mounted capable of sliding by
rapport au corps de pivotement.relative to the pivot body.
De préférence l'échelle graduée est elle-même fixée sur le corps Preferably the graduated scale is itself fixed on the body
de pivotement.pivot.
Dans une première variante, le corps de pivotement comporte une partie fixe sur laquelle est fixée l'échelle graduée et une partie mobile en rotation par rapport à ladite partie fixe selon l'axe de pivotement; de plus chaque partie est percée d'une lumière traversante, pour le passage du In a first variant, the pivoting body comprises a fixed part on which the graduated scale is fixed and a part movable in rotation relative to said fixed part along the pivot axis; in addition each part is pierced with a through light, for the passage of the
bras correspondant et est munie d'un moyen de blocage dudit bras. corresponding arm and is provided with a means for blocking said arm.
Le moyen de blocage en question peut par exemple consister en un trou taraudé dans la face extérieure de la partie correspondante du corps de pivotement et en une tête d'actionnement présentant une tige filetée venant coopérer avec le dit trou taraudé. Ainsi lorsque l'on veut bloquer le bras sur la partie correspondante du corps de pivotement, il suffit d'agir sur la tête d'actionnement de manière à faire pénétrer la tige filetée dans le trou taraudé jusqu'à ce que l'extrémité de cette tige filetée vienne s'appliquer contre le bras correspondant et l'empêche de coulisser The locking means in question may for example consist of a tapped hole in the outer face of the corresponding part of the pivot body and an actuating head having a threaded rod cooperating with said tapped hole. So when you want to lock the arm on the corresponding part of the pivoting body, it suffices to act on the actuating head so as to penetrate the threaded rod into the threaded hole until the end of this threaded rod is applied against the corresponding arm and prevents it from sliding
dans la lumière.in the light.
Dans un mode particulier de réalisation, la partie fixe du corps de pivotement comporte une portion évidée, ouverte vers la partie mobile et présentant un rebord annulaire; la partie mobile, quant à elle a une extrémité qui pénètre dans ladite portion évidée et qui présente un In a particular embodiment, the fixed part of the pivoting body comprises a recessed portion, open towards the mobile part and having an annular rim; the movable part, for its part, has an end which penetrates into said hollowed-out portion and which has a
épaulement prenant appui sur la face intérieure du rebord annulaire. shoulder resting on the inside of the annular rim.
Dans le cas o la lumière pratiquée dans la partie mobile va jusqu'à l'extrémité pénétrant dans la partie fixe, le bras prend appui sur la face extérieure du rebord annulaire. Cette disposition particulière permet d'obtenir, en agissant sur le moyen de blocage correspondant un blocage In the case where the light formed in the movable part goes to the end penetrating into the fixed part, the arm bears on the outside face of the annular rim. This particular arrangement makes it possible, by acting on the corresponding blocking means, to block
à la fois en coulissement et en rotation. both sliding and rotating.
Dans une seconde variante de réalisation, particulièrement simplifiée au moins l'un des deux bras comporte une rainure traversante longitudinale, et le corps de pivotement comporte une tige transversale, In a second variant, particularly simplified, at least one of the two arms has a longitudinal through groove, and the pivoting body has a transverse rod,
correspondant à l'axe de pivotement, passant à travers ladite rainure. corresponding to the pivot axis, passing through said groove.
Dans ce cas la rainure fait office de glissière de coulissement, la tige transversale du corps de pivotement pouvant se déplacer sur toute la In this case the groove acts as a sliding slide, the transverse rod of the pivoting body being able to move over the entire
longueur de ladite rainure.length of said groove.
De préférence les deux bras comportent une telle rainure traversante, la tige transversale du corps de pivotement passant à travers Preferably the two arms have such a through groove, the transverse rod of the pivot body passing through
les deux rainures.the two grooves.
La rainure longitudinale formée dans le bras de la seconde pièce constitue le moyen de repérage pour la lecture de l'angle sur l'échelle graduée. De préférence l'échelle graduée est munie de deux butées longitudinales, formant glissière de coulissement pour le bras de la première pièce. Dans ce cas, avantageusement le corps de pivotement est du type boulon avec un écrou de blocage et une vis dont le tige filetée The longitudinal groove formed in the arm of the second part constitutes the locating means for reading the angle on the graduated scale. Preferably the graduated scale is provided with two longitudinal stops, forming a sliding slide for the arm of the first part. In this case, advantageously the pivoting body is of the bolt type with a locking nut and a screw whose threaded rod
constitue la tige transversale du corps de pivotement. constitutes the transverse rod of the pivoting body.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la The present invention will be better understood on reading the
description qui va être faite de deux exemples de réalisation du dispositif description which will be made of two exemplary embodiments of the device
de mesure de l'angle entre deux plans, illustré par le dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier dispositif en fonctionnement, - la figure 2 est une vue de côté du premier dispositif dont les bras forment entre eux un angle de 90 , - la figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 2, - et la figure 4 est une représentation schématique d'un second dispositif for measuring the angle between two planes, illustrated by the appended drawing in which: - Figure 1 is a schematic representation of a first device in operation, - Figure 2 is a side view of the first device whose arms form between them an angle of 90, - Figure 3 is a cross-sectional view of the device of Figure 2, - and Figure 4 is a schematic representation of a second device
de fonctionnement.Operating.
Prenant en considération deux plans 1, 2, écartés l'un de l'autre et ne se recoupant pas, I'objectif visé par l'invention est de pouvoir mesurer précisément l'angle a formé entre ces deux plans grâce un dispositif particulièrement simple à manipuler. Ce dispositif comporte quatre éléments principaux à savoir deux pièces d'appui, un corps central de pivotement et une échelle graduée angulairement, du type équerre. Dans le premier exemple illustré aux figures 1 à 3, les deux pièces d'appui 4, 5 du dispositif sont des pièces en T, chacune étant formée d'une base 8, 9 et d'un bras 10, 11 perpendiculaires. Les bases 8, 9 servent d'appui sur les deux plans 1,2 dont on veut mesurer l'angle a d'écartement. Les deux bras 10, 11 sont solidaires l'un de l'autre grâce au corps central 6 de pivotement. Plus précisément les deux bras 10, 11, peuvent pivoter angulairement l'un par rapport à l'autre, grâce au corps central 6 autour de l'axe de DD', qui est l'axe de pivotement du corps central 6; de plus dans l'exemple préféré de réalisation, les deux bras 10, 11 sont montés avec une capacité de coulissement par rapport audit Taking into consideration two planes 1, 2, spaced from one another and not overlapping, the objective aimed by the invention is to be able to precisely measure the angle a formed between these two planes by means of a particularly simple device. To manipulate. This device comprises four main elements, namely two support pieces, a central pivot body and an angularly graduated scale, of the square type. In the first example illustrated in Figures 1 to 3, the two support pieces 4, 5 of the device are T-pieces, each being formed of a base 8, 9 and an arm 10, 11 perpendicular. The bases 8, 9 serve as support on the two planes 1, 2 of which we want to measure the angle a of separation. The two arms 10, 11 are integral with each other thanks to the central pivoting body 6. More precisely, the two arms 10, 11, can pivot angularly with respect to each other, thanks to the central body 6 around the axis of DD ', which is the pivot axis of the central body 6; more in the preferred embodiment, the two arms 10, 11 are mounted with a sliding capacity relative to said
corps central 6.central body 6.
L'échelle graduée 7 est dans une position fixe par rapport à la direction générale du bras 10 de la première pièce d'appui 4. Plus précisément cette échelle graduée 7 est centrée sur l'axe DD' et la ligne 12 figurant l'origine de l'échelle graduée coïncide avec une ligne 13 du bras 10 qui passe par l'axe DD' et qui est perpendiculaire au plan de la The graduated scale 7 is in a fixed position relative to the general direction of the arm 10 of the first support piece 4. More precisely, this graduated scale 7 is centered on the axis DD 'and the line 12 representing the origin of the graduated scale coincides with a line 13 of the arm 10 which passes through the axis DD 'and which is perpendicular to the plane of the
base 8 de la pièce d'appui 4.base 8 of the support piece 4.
Sur le bras 11 de la seconde pièce d'appui 5 est prévue une ligne de repérage 14 qui passe par l'axe de pivotement DD' et qui est perpendiculaire au plan de la base 9 de ladite seconde pièce 5. L'échelle graduée 7 est réalisée dans un matériau plan transparente de telle sorte que l'utilisateur puisse obtenir la valeur de l'angle a par simple lecture sur l'échelle graduée 7 en regard de la ligne de repérage 14, comme cela apparaît clairement à l'examen de la figure 1. Sur cette figure on a représenté les triangles rectangles théoriques ABC et BDE dans lesquels A est le sommet de l'angle a entre les deux plans 1,2, B est le point d'intersection entre le plan 2 et la perpendiculaire 13 passant par l'axe de pivotement DD', C et D sont les projections orthogonales du point de pivotement E sur les deux plans respectivement 1 et 2. Dans ces deux triangles l'angle 1 (respectivement ABC et DBE) est commun de sorte que les deux autres angles au sommet BED et BAE ont la même valeur ca. La capacité de coulissement des deux bras 10, 1 1 par rapport au corps central 6 permet, pour une même longueur desdits bras 10, 11, de mesurer l'angle entre deux plans ayant un plus grand écartement, cependant il est également possible d'envisager qu'un seul des deux bras soit coulissant par rapport audit corps central 6, de préférence le second On the arm 11 of the second support part 5 is provided a locating line 14 which passes through the pivot axis DD 'and which is perpendicular to the plane of the base 9 of said second part 5. The graduated scale 7 is made of a transparent planar material so that the user can obtain the value of the angle a by simple reading on the graduated scale 7 opposite the marking line 14, as it becomes clear on examining Figure 1. In this figure we have represented the theoretical right triangles ABC and BDE in which A is the vertex of the angle a between the two planes 1,2, B is the point of intersection between the plane 2 and the perpendicular 13 passing through the pivot axis DD ', C and D are the orthogonal projections of the pivot point E on the two planes 1 and 2 respectively. In these two triangles the angle 1 (respectively ABC and DBE) is common so that the other two angles at the top BED and BAE have the same value eur ca. The sliding capacity of the two arms 10, 1 1 relative to the central body 6 allows, for the same length of said arms 10, 11, to measure the angle between two planes having a greater spacing, however it is also possible to consider that only one of the two arms is sliding relative to said central body 6, preferably the second
bras 11 dont la position est variable par rapport à l'échelle graduée 7. arm 11 whose position is variable relative to the graduated scale 7.
Sur les figures 2 et 3 est représenté un mode particulier de réalisation du corps central 6 qui permet de réaliser à la fois le pivotement et le coulissement des deux bras 10, 11 par rapport audit corps central 6 tout en maintenant l'échelle graduée 7 dans une position fixe par rapport au premier bras 10. Sur ces figures, à titre de simplification, on a représenté un dispositif 3 prenant la mesure d'un angle de 90 entre un plan horizontal 1 et un plan vertical 2. Le corps central de pivotement 6 est constitué de deux parties, mobiles l'une par rapport à l'autre par pivotement autour de l'axe DD'. Par simplification on parlera d'une première partie fixe 15 et d'une seconde partie mobile 16. Chacune de ces deux parties 15, 16, présente une lumière 17, 18 traversante pour le passage d'un bras 10, 11 et un In Figures 2 and 3 is shown a particular embodiment of the central body 6 which allows both the pivoting and the sliding of the two arms 10, 11 relative to said central body 6 while maintaining the graduated scale 7 in a fixed position relative to the first arm 10. In these figures, for simplicity, there is shown a device 3 taking the measurement of an angle of 90 between a horizontal plane 1 and a vertical plane 2. The central pivot body 6 consists of two parts, movable relative to each other by pivoting about the axis DD '. For simplification, we will speak of a first fixed part 15 and a second movable part 16. Each of these two parts 15, 16 has a through-hole 17, 18 for the passage of an arm 10, 11 and a
système de blocage dudit bras lorsqu'il est dans une position déterminée. system for blocking said arm when it is in a determined position.
Ce système de blocage est dans l'exemple illustré constitué par un trou taraudé 19, 20 percé dans chacune des faces 21, 22 respectivement de la partie fixe 15 et de la partie mobile. 16, en regard du bras 10, 11 passant dans la lumière 17, 18. Une tige filetée 23, 24 montée sur une tête d'actionnement 25, 26 coopére avec le trou taraudé 19, 20. En tournant de manière adéquate la tête d'actionnement 25, 26 il est possible de faire avancer ou reculer la tige filetée 23, 24 à l'intérieur de la partie fixe 15 ou mobile 16 jusqu'à ce que ladite tige filetée 23, 24 vienne s'appliquer sur le bras 10, 11 correspondant et bloque celui-ci contre les This blocking system is in the illustrated example constituted by a threaded hole 19, 20 drilled in each of the faces 21, 22 respectively of the fixed part 15 and the movable part. 16, opposite the arm 10, 11 passing through the lumen 17, 18. A threaded rod 23, 24 mounted on an actuating head 25, 26 cooperates with the tapped hole 19, 20. By turning the head d adequately actuation 25, 26 it is possible to advance or retract the threaded rod 23, 24 inside the fixed part 15 or movable 16 until said threaded rod 23, 24 comes to apply on the arm 10 , 11 correspondent and blocks this one against
montants de la lumière 17, 18 opposés à la dite tige filetée 23,24. uprights of the light 17, 18 opposite to the said threaded rod 23,24.
L'échelle graduée 7 est constituée par un matériau plastique transparent semi-circulaire comme un rapporteur ou éventuellement The graduated scale 7 consists of a transparent semi-circular plastic material such as a protractor or possibly
circulaire. Cette échelle 7 est fixée à la partie fixe 15 du corps central 6. circular. This ladder 7 is fixed to the fixed part 15 of the central body 6.
Dans l'exemple illustré elle est insérée entre deux flasques 27, 28, les deux flasques et l'échelle étant maintenus ensemble par des rivets ou In the example illustrated, it is inserted between two flanges 27, 28, the two flanges and the ladder being held together by rivets or
autres moyens de fixation non représentés. other fixing means not shown.
Comme cela apparaît plus clairement sur la figure 3, la partie mobile 16 du corps central 6 est de forme cylindrique présentant un épaulement annulaire 29 tourné vers l'extérieur du cylindre, selon le bord faisant face à la partie fixe 15. Cet épaulement annulaire 29 pénètre à l'intérieur de évidement 30 formé dans la partie fixe 15, cet évidement 30 étant ouvert selon un rebord annulaire 31. L'épaulement 29 vient en appui sur la face intérieure dudit rebord annulaire 31. La portion cylindrique de la partie mobile 16 en deçà de l'épaulement 29 a un diamètre légèrement inférieur à celui du rebord annulaire 31 délimitant l'ouverture de As can be seen more clearly in FIG. 3, the movable part 16 of the central body 6 is of cylindrical shape having an annular shoulder 29 turned towards the outside of the cylinder, along the edge facing the fixed part 15. This annular shoulder 29 penetrates inside the recess 30 formed in the fixed part 15, this recess 30 being open along an annular rim 31. The shoulder 29 bears on the inside face of said annular rim 31. The cylindrical portion of the movable part 16 below the shoulder 29 has a diameter slightly smaller than that of the annular rim 31 delimiting the opening of
l'évidement 30. Ainsi la partie mobile 16 peut librement pivoter sur elle- the recess 30. Thus the movable part 16 can freely pivot on it-
même, autour de l'axe DD', tandis qu'elle est empêchée de sortir de l'évidement 30 grâce à l'épaulement 29 faisant office de butée contre le even, around the axis DD ', while it is prevented from leaving the recess 30 thanks to the shoulder 29 acting as a stop against the
rebord 31.ledge 31.
Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 3, la lumière 18 pratiquée dans la partie mobile 16 du corps central 6 est prolongée jusqu'à l'extrémité de ladite partie mobile 16 en regard avec la partie fixe , de sorte que l'épaulement 29 n'est pas totalement annulaire mais partiellement annulaire. Dans ce cas le bras 11 lors de son blocage en In the variant embodiment illustrated in FIG. 3, the lumen 18 formed in the movable part 16 of the central body 6 is extended to the end of said movable part 16 opposite the fixed part, so that the shoulder 29 is not completely annular but partially annular. In this case, the arm 11 during its blocking in
position est appliqué sur le rebord annulaire 31 du flaque 28. position is applied to the annular rim 31 of the puddle 28.
Le second exemple de réalisation, qui est illustré à la figure 4 diffère du premier exemple du fait que dans ce dispositif 40, le coulissement des deux pièces en T 41, 42 est obtenu grâce à deux rainures traversantes 43, 44 pratiquées longitudinalement dans les deux bras 45, 46 desdites pièces 41, 42. Le corps de pivotement 47 et du type boulon, avec un écrou de blocage en position et une vis dont la tige filetée passe à travers les deux rainures 43,44. Cette tige filetée The second embodiment, which is illustrated in FIG. 4, differs from the first example in that in this device 40, the sliding of the two T-pieces 41, 42 is obtained by means of two through grooves 43, 44 practiced longitudinally in the two arm 45, 46 of said parts 41, 42. The pivoting body 47 and of the bolt type, with a locking nut in position and a screw whose threaded rod passes through the two grooves 43, 44. This threaded rod
matérialise l'axe de pivotement DD'. materializes the pivot axis DD '.
L'échelle graduée 48 est percée d'un trou pour le passage de The graduated scale 48 is pierced with a hole for the passage of
ladite tige filetée, ce trou étant central par rapport à l'échelle graduée. said threaded rod, this hole being central relative to the graduated scale.
Pour obtenir la solidarisation angulaire du bras 45 de la première pièce 41 en T deux butées longitudinales 49, 49' sont disposées sur l'une des faces de l'équerre graduée 48, de part et d'autre du trou de telle sorte quelles constituent un logement pour le bras 45, I'empêchant de pivoter angulairement par rapport à l'axe DD' mais autorisant son coulissement longitudinal. Ces deux butées 49, 49' constituent en quelque sorte une glissière de coulissement pour le bras 45. Dans ce second exemple de réalisation, particulièrement simplifié, la lecture de l'angle se fait en utilisant la rainure 43 du second bras 46 comme moyen de repérage. L'utilisateur doit lire la valeur de l'angle en To obtain the angular connection of the arm 45 of the first T-piece 41 two longitudinal stops 49, 49 'are arranged on one of the faces of the graduated bracket 48, on either side of the hole so that they constitute a housing for the arm 45, preventing it from pivoting angularly relative to the axis DD 'but allowing its longitudinal sliding. These two stops 49, 49 ′ constitute a sort of sliding slide for the arm 45. In this second particularly simplified embodiment, the angle is read using the groove 43 of the second arm 46 as a means of location. The user must read the value of the angle in
prenant en compte du ligne virtuelle passant de manière centrale dans la rainure 43. taking into account the virtual line passing centrally in the groove 43.
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