FR2982382A1

FR2982382A1 - Rotary control device for medical apparatus, has cam whose cam path comprises profile that is adapted to vary rotation force required for rotating shaft on sector of angular displacement with respect to angular position of shaft

Info

Publication number: FR2982382A1
Application number: FR1160089A
Authority: FR
Inventors: Michel Popa; Gilles Salvaterra
Original assignee: CoActive Technologies LLC
Current assignee: Deltatech Controls USA LLC
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-05-10
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: FR2982382B1

Abstract

The device has a shaft (18) with an axis (A) vertically and rotably mounted on supports (16A-16C). The shaft is manually rotated between two angular end positions. A follower (62) of a cam is forced toward the cam, where the movement of the follower is caused along a cam path of the cam by rotation of the shaft. The cam path of the cam comprises a profile that is adapted to vary the rotation force required for rotating the shaft on a sector of angular displacement with respect to the angular position of the shaft.

Description

"Dispositif de commande rotative proportionnelle pour un appareil médical" L'invention concerne un dispositif de commande rotative proportionnelle pour un appareil médical.The invention relates to a proportional rotary control device for a medical device.

L'invention concerne plus particulièrement Dispositif de commande rotative proportionnelle pour un appareil médical, la commande comportant : - un support fixe ; - un arbre d'axe vertical qui est monté tournant dans le support fixe et qui est susceptible d'être tourné manuellement entre une première position angulaire extrême et une deuxième position angulaire extrême ; - une came et un suiveur de came qui est contraint en direction de la came, le déplacement du suiveur de came le long du chemin de came étant provoqué par la rotation de l'arbre. Certains appareils médicaux sont munis de dispositifs de commande de ce type. L'appareil médical doit pouvoir être commandé de manière très fine sur certains secteurs de la course angulaire de l'arbre.The invention relates more particularly to proportional rotary control device for a medical device, the control comprising: - a fixed support; a shaft of vertical axis which is rotatably mounted in the fixed support and which can be turned manually between a first extreme angular position and a second extreme angular position; a cam and a cam follower which is constrained towards the cam, the cam follower moving along the cam path being caused by the rotation of the shaft. Some medical devices are equipped with such control devices. The medical device must be able to be controlled very finely on certain sectors of the angular travel of the tree.

Pour éviter que l'utilisateur ne soit provoque une rotation trop importante de l'arbre sur certains secteurs angulaires, il est connu d'indexer la rotation de l'arbre de manière que la rotation soit effectuée par pas angulaires égaux. Cependant, une telle solution n'est pas satisfaisante car l'effort requis pour tourner l'arbre d'un pas angulaire est le même tout au long de la course angulaire de l'arbre. L'utilisateur est ainsi tenté de tourner en force et rapidement l'arbre pour l'amener dans une première position angulaire approximative correspondant approximativement à la position angulaire désirée, puis de ralentir la rotation de l'arbre pour amener finement l'arbre dans sa position angulaire désirée. Mais l'indexage angulaire ne permet pas de prévenir efficacement l'utilisateur de tourner l'arbre au-delà de la position angulaire désirée.To prevent the user from causing excessive rotation of the shaft on certain angular sectors, it is known to index the rotation of the shaft so that the rotation is performed in equal angular steps. However, such a solution is not satisfactory because the effort required to rotate the shaft of an angular pitch is the same throughout the angular travel of the shaft. The user is thus tempted to rapidly and forcefully turn the shaft into a first approximate angular position corresponding approximately to the desired angular position, and then to slow down the rotation of the shaft to bring the shaft finely to its desired position. desired angular position. But angular indexing does not effectively prevent the user from turning the shaft beyond the desired angular position.

Pour résoudre notamment ces problèmes, l'invention propose un dispositif de commande du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le chemin de came présente un profil qui est apte à faire varier progressivement l'effort de rotation à fournir pour faire tourner l'arbre sur au moins un secteur de la course angulaire en fonction de la position angulaire de l'arbre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - ledit secteur angulaire s'étend sur au moins la moitié de la course angulaire totale de l'arbre ; - la came est montée fixe sur le support fixe ; - le suiveur de came est monté coulissant sur l'arbre ; - le suiveur de came est monté coulissant verticalement le long de l'arbre, l'arbre étant verticalement fixe, et solidaire en rotation avec l'arbre ; - la came est agencée à proximité d'une extrémité inférieure libre de l'arbre, le suiveur de came étant contraint vers le bas par un ressort qui est interposé verticalement entre le suiveur de came et une face fixe par rapport au support ; - des moyens mécaniques de verrouillage sont prévus 20 entre un bouton de commande supérieur et l'arbre, le bouton de commande étant solidaire en rotation avec l'arbre ; - les moyens mécaniques de verrouillage comportent un premier élément d'emboîtement qui est porté de manière fixe par le bouton de commande, et un deuxième élément d'emboîtement 25 de forme complémentaire qui est porté de manière fixe par le support, les deux éléments d'emboîtement étant susceptibles d'être emboîtés verticalement pour interdire la rotation de l'arbre, le bouton de commande étant mobile verticalement par rapport à l'arbre entre une position supérieure de verrouillage vers laquelle 30 il est rappelé élastiquement et dans laquelle les deux éléments d'emboîtement sont emboîtés l'un dans l'autre, et une position inférieure de libération vers laquelle il est susceptible d'être poussé à l'encontre de l'effort de rappel élastique et dans laquelle l'arbre est libre de tourner, les deux éléments d'emboîtement étant susceptibles d'être emboîtés l'un dans l'autre uniquement lorsque l'arbre occupe une position angulaire initiale ; - l'arbre est rappelé vers sa position supérieure de verrouillage par un deuxième ressort qui est distinct du ressort contraignant le suiveur de came ; - des moyens électriques de verrouillage sont prévus entre un bouton de commande supérieur et l'arbre, le bouton de commande étant solidaire en rotation avec l'arbre ; - le bouton de commande est mobile verticalement par rapport à l'arbre entre une position supérieure de verrouillage vers laquelle il est rappelé élastiquement, et une position inférieure de libération vers laquelle il est susceptible d'être poussé à l'encontre de l'effort de rappel élastique et dans laquelle le bouton de commande appuie sur au moins un interrupteur électrique afin d'activer un capteur pour détecter l'angle de rotation de l'arbre ; - la course angulaire totale de l'arbre entre ses deux positions extrêmes est inférieure à 360°.To solve these problems in particular, the invention proposes a control device of the type described above, characterized in that the cam path has a profile which is able to gradually vary the rotational force to be provided to rotate the shaft. on at least one sector of the angular stroke according to the angular position of the shaft. According to other characteristics of the invention: said angular sector extends over at least half of the total angular travel of the shaft; the cam is fixedly mounted on the fixed support; the cam follower is slidably mounted on the shaft; - The cam follower is slidably mounted vertically along the shaft, the shaft being vertically fixed, and integral in rotation with the shaft; the cam is arranged near a free lower end of the shaft, the cam follower being constrained downwardly by a spring which is interposed vertically between the cam follower and a fixed face relative to the support; mechanical locking means are provided between an upper control knob and the shaft, the control knob being integral in rotation with the shaft; the mechanical locking means comprise a first interlocking element which is fixedly supported by the control knob, and a second interlocking element of complementary shape which is fixedly supported by the support, the two elements of 'interlocking being capable of being nested vertically to prohibit the rotation of the shaft, the control button being movable vertically with respect to the shaft between an upper locking position to which it is elastically biased and in which the two elements are nested one inside the other, and a lower release position towards which it is likely to be pushed against the elastic return force and in which the shaft is free to rotate, the two interlocking elements being capable of being nested one inside the other only when the shaft occupies an initial angular position; the shaft is returned to its upper locking position by a second spring which is distinct from the spring constraining the cam follower; - Electrical locking means are provided between an upper control knob and the shaft, the control knob being secured in rotation with the shaft; - The control button is movable vertically relative to the shaft between an upper locking position to which it is resiliently biased, and a lower release position to which it is likely to be pushed against the effort resilient return and wherein the control button presses at least one electrical switch to activate a sensor to detect the rotation angle of the shaft; - The total angular travel of the shaft between its two extreme positions is less than 360 °.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective qui représente le dispositif de commande rotative réalisé selon les enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale selon le plan de coupe 2-2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe axiale selon le plan de coupe 3-3 de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée qui représente des éléments participant à la fonction de variation de l'effort de rotation du bouton du dispositif ; - la figure 5 est une vue de détail à plus grande échelle qui représente une came du dispositif de commande ; - la figure 6 est une vue en coupe similaire à celle de la figure 2 dans laquelle seuls les éléments de la figure 4 sont représentés ; - la figure 7 est une vue en perspective éclatée qui représente l'ensemble formant la fonction de variation de l'effort ainsi que les divers éléments participant à la fonction de verrouillage du dispositif ; - la figure 8 représente une vue de détail à plus grande échelle d'un tronçon de support comportant des logements pour le verrouillage du dispositif. Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront 15 désignés par un même numéro de référence. Dans la suite de la description, on adoptera de manière non limitative des orientations longitudinale "L", verticale "V" et transversale "T" indiquées par le trièdre "L,V,T" des figures. On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 de commande 20 rotative proportionnelle pour un appareil médical (non représenté). Le dispositif 10 de commande est destiné à être fixé dans un boîtier (non représenté) de commande de l'appareil médical. Le dispositif 10 de commande présente à cet effet un 25 bouton 12 rotatif de commande qui est destiné à être agencé à l'extérieur du boîtier. Le bouton 12 de commande émerge verticalement en saillie au-dessus d'une plaque 14 d'enjoliveur globalement horizontale. Le dispositif 10 de commande comporte un support 16A, 30 16B, 16C fixe qui est agencé sous la plaque 14 d'enjoliveur. Un arbre 18 d'axe "A" vertical est monté tournant autour de son axe "A" dans le support 16A, 16B, 16C fixe. L'arbre 18 est destiné à occuper une position fixe verticalement par rapport au support 16A, 16B, 16C fixe. L'arbre 18 est susceptible d'être tourné manuellement, par l'intermédiaire du bouton 12 de commande, entre une première position angulaire extrême "Pl" et une deuxième position angulaire extrême "P2" d'actionnement, le long d'une course angulaire totale. A cet effet, l'arbre 18 est solidaire en rotation avec le bouton 12 de commande. Le bouton 12 de commande est plus particulièrement lié à l'arbre 18 par l'intermédiaire d'une douille 20 supérieure qui coiffe l'extrémité supérieure de l'arbre 18. La douille 20 est solidarisé en rotation avec l'arbre 18 par l'intermédiaire d'une première goupille 22 radiale qui est passée à travers une première lumière 24 diamétrale de l'arbre 18 qui est agencée sensiblement à mi-hauteur de l'arbre 18. La première goupille 22 passe aussi au travers de deux orifices 26 diamétralement opposés de la douille 20 de manière que la première goupille 22 soit solidaire en déplacement vertical avec la douille 20.Other features and advantages of the invention will emerge during the reading of the following detailed description for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view which represents the device rotary control device according to the teachings of the invention; - Figure 2 is an axial sectional view along the section plane 2-2 of Figure 1; - Figure 3 is an axial sectional view along the sectional plane 3-3 of Figure 1; FIG. 4 is an exploded perspective view showing elements participating in the function of variation of the rotational force of the button of the device; FIG. 5 is an enlarged detail view showing a cam of the control device; FIG. 6 is a sectional view similar to that of FIG. 2 in which only the elements of FIG. 4 are shown; FIG. 7 is an exploded perspective view showing the assembly forming the function of variation of the force as well as the various elements participating in the locking function of the device; - Figure 8 shows a detail view on a larger scale of a support section having housing for locking the device. In the remainder of the description, elements having identical structure or similar functions will be designated by the same reference number. In the remainder of the description, the longitudinal "L", vertical "V" and transverse "T" orientations indicated by the "L, V, T" trihedron of the figures will be adopted in a nonlimiting manner. FIG. 1 shows a proportional rotating control device 10 for a medical device (not shown). The control device 10 is intended to be fixed in a housing (not shown) for controlling the medical device. For this purpose, the control device 10 has a rotary control knob 12 which is intended to be arranged outside the housing. The control knob 12 emerges vertically protruding above a plate 14 generally horizontal hubcap. The control device 10 comprises a fixed support 16A, 16B, 16C which is arranged under the hubcap plate 14. A shaft 18 of axis "A" vertical is rotatably mounted about its axis "A" in the support 16A, 16B, 16C fixed. The shaft 18 is intended to occupy a fixed position vertically with respect to the fixed support 16A, 16B, 16C. The shaft 18 can be rotated manually, by means of the control knob 12, between a first extreme angular position "Pl" and a second extreme angular position "P2" of actuation, along a stroke angular total. For this purpose, the shaft 18 is integral in rotation with the control knob 12. The control knob 12 is more particularly connected to the shaft 18 via an upper sleeve 20 which cap the upper end of the shaft 18. The sleeve 20 is secured in rotation with the shaft 18 by the intermediate of a first radial pin 22 which has passed through a first diametrical slot 24 of the shaft 18 which is arranged substantially halfway up the shaft 18. The first pin 22 also passes through two orifices 26 diametrically opposed to the sleeve 20 so that the first pin 22 is integral in vertical displacement with the sleeve 20.

La première lumière 24 présente une forme oblongue dont la grande dimension s'étend verticalement de manière à permettre un coulissement vertical de la douille 20 par rapport à l'arbre 18. L'arbre 18 est contraint vers le bas par rapport à la douille 20 par un premier ressort 28 qui est interposé verticalement entre une face 30 inférieure d'appui de la douille 20 et une face 32 supérieure opposée de l'arbre 18. Le premier ressort 28 est ici reçu dans un logement 34 débouchant dans l'extrémité supérieure libre de l'arbre 18. La raideur du premier ressort 28 est suffisante pour maintenir l'arbre 18 dans sa position verticale fixe par rapport au support 16A, 16B, 16C fixe. Le bouton 12 de commande est fixé sur une extrémité supérieure de la douille 20 par une liaison encastrement de manière que le bouton 12 de commande et la douille 20 soient solidaires aussi bien en coulissement vertical qu'en rotation autour de l'axe "A" vertical. Le dispositif 10 de commande comporte aussi des moyens pour détecter la position angulaire de l'arbre 18. Dans l'exemple représenté aux figures, ces moyens comportent une carte 36 horizontale à circuits imprimés qui est agencée verticalement sous l'arbre 18. Un aimant 38 permanent est agencé à l'extrémité inférieure libre de l'arbre 18. La carte 36 à circuits imprimés porte un capteur 40 magnétique à effet Hall qui est agencé à proximité de l'aimant 38 de manière à pouvoir détecter un changement de position angulaire de l'arbre 18. Le capteur 40 est plus particulièrement agencé sur l'axe "A" de l'arbre 18. Le dispositif 10 de commande comporte un premier groupe fonctionnel qui est destiné à commander l'effort de rotation du bouton 12 de commande. Le dispositif 10 de commande comporte aussi un deuxième groupe fonctionnel de verrouillage qui est destiné à assurer que le bouton 12 de commande ne soit pas tourné involontairement.The first lumen 24 has an oblong shape whose large dimension extends vertically so as to allow vertical sliding of the bushing 20 with respect to the shaft 18. The shaft 18 is forced downwards with respect to the bushing 20 by a first spring 28 which is interposed vertically between a lower bearing surface 30 of the sleeve 20 and an opposite upper face 32 of the shaft 18. The first spring 28 is here received in a housing 34 opening into the upper end free of the shaft 18. The stiffness of the first spring 28 is sufficient to maintain the shaft 18 in its fixed vertical position relative to the fixed support 16A, 16B, 16C. The control knob 12 is fixed on an upper end of the bushing 20 by a recess connection so that the control knob 12 and the bushing 20 are secured both vertically and in rotation about the "A" axis. vertical. The control device 10 also comprises means for detecting the angular position of the shaft 18. In the example shown in the figures, these means comprise a horizontal printed circuit board 36 which is arranged vertically under the shaft 18. A magnet 38 is mounted at the free lower end of the shaft 18. The printed circuit board 36 carries a Hall effect magnetic sensor 40 which is arranged near the magnet 38 so as to detect a change of angular position. of the shaft 18. The sensor 40 is more particularly arranged on the axis "A" of the shaft 18. The control device 10 comprises a first functional group which is intended to control the rotational force of the knob 12 of ordered. The control device 10 also includes a second locking functional group which is intended to ensure that the control knob 12 is not turned involuntarily.

On décrit dans un premier temps le premier groupe fonctionnel en référence aux figures 4 à 6. Le support fixe est réalisé en trois tronçonsl6A, 16B, 16C. Il comporte ainsi un premier tronçon 16A inférieur, un deuxième tronçon 16B intermédiaire et un troisième tronçon 16C supérieur, ce dernier étant visible à la figure 7. La carte 36 à circuit imprimé est fixée sous une face inférieure du tronçon 16A inférieur de support, ici au moyen de vis introduites verticalement dans quatre alésages correspondant. Le tronçon 16A inférieur de support comporte en son 30 centre un puits 42 vertical qui est délimité par une paroi cylindrique d'axe vertical "A". Le puits 42 est destiné à recevoir un tronçon d'extrémité inférieur de l'arbre 18. L'axe "A" central vertical du puits 42 est agencé au droit du capteur 40.The first functional group is first described with reference to FIGS. 4 to 6. The fixed support is made in three sections 16A, 16B, 16C. It thus comprises a first lower section 16A, a second section 16B intermediate and a third section 16C upper, the latter being visible in Figure 7. The printed circuit board 36 is fixed under a lower face of the lower section 16A support, here by means of screws introduced vertically into four corresponding bores. The lower support section 16A comprises in its center a vertical shaft 42 which is delimited by a cylindrical wall of vertical axis "A". The well 42 is intended to receive a lower end portion of the shaft 18. The central vertical axis "A" of the well 42 is arranged at the right of the sensor 40.

Le puits 42 présente un diamètre supérieur à celui du tronçon d'extrémité inférieur de l'arbre 18 de manière à réserver un jeu annulaire entre la paroi cylindrique intérieure du puits 42 et la paroi cylindrique extérieure de l'arbre 18.The well 42 has a diameter greater than that of the lower end section of the shaft 18 so as to reserve an annular clearance between the inner cylindrical wall of the well 42 and the outer cylindrical wall of the shaft 18.

Le tronçon 16B intermédiaire de support comporte un orifice 43 central pour permettre le passage de l'arbre 18. Un palier 44 pour le guidage en rotation de l'arbre 18 est interposé radialement entre l'arbre 18 et le bord de l'orifice 43. Le tronçon 16B intermédiaire de support est reçu sur le tronçon 16A inférieur de support. Il est fixé au tronçon 16A inférieur de support par l'intermédiaire de quatre vis qui sont reçues dans des alésages correspondant qui sont agencés autour du puits 42 central. Pour faciliter le montage, les vis sont insérées par le dessous du tronçon 16A inférieur de support.The intermediate support section 16B includes a central orifice 43 to allow the passage of the shaft 18. A bearing 44 for the rotational guidance of the shaft 18 is interposed radially between the shaft 18 and the edge of the orifice 43 The intermediate support section 16B is received on the lower support section 16A. It is attached to the lower support section 16A by means of four screws which are received in corresponding bores which are arranged around the central well 42. For ease of mounting, the screws are inserted from below the bottom support section 16A.

L'arbre 18 est muni d'une face d'épaulement radiale qui est orientée vers le bas de manière à être plaqué contre une face supérieure d'appui du tronçon 16B intermédiaire de support par le premier ressort 28 de contrainte. Ainsi, un jeu vertical est réservé entre l'aimant 38 et le fond du puits 42. La face d'épaulement est ici formée par la face inférieure d'un collet 46. Le collet 46 est agencé juste au-dessous de la première lumière 24 de manière que les deux extrémités libres de la première goupille 22 fassent saillie radialement juste au-dessus d'une face 48 supérieure du tronçon 16B intermédiaire de support.The shaft 18 is provided with a radial shoulder face which is oriented downwards so as to be pressed against an upper bearing surface of the intermediate support section 16B by the first stress spring 28. Thus, a vertical clearance is reserved between the magnet 38 and the bottom of the well 42. The shoulder face is here formed by the underside of a collar 46. The collar 46 is arranged just below the first light 24 so that the two free ends of the first pin 22 protrude radially just above an upper face 48 of the intermediate support section 16B.

Le tronçon 16B intermédiaire de support comporte des butées 50 verticales qui sont destinées à limiter dans les deux sens la rotation de l'arbre 18 par contact avec les extrémités libres saillantes de la première goupille 22. Ceci permet ainsi de limiter la rotation de l'arbre 18 entre ses deux positions angulaires extrêmes "P1, P2". Les butées 50 sont ici formées par les extrémités libres de deux nervures 52 en arc de cercle qui sont disposées de part et d'autre de l'arbre 18. La course angulaire totale de l'arbre 18 est ici sensiblement d'un quart de tour, c'est-à-dire 90°. Le tronçon 16C supérieur de support est fixé au-dessus du tronçon 16B intermédiaire de support. Il repose plus particulière- s ment sur quatre entretoises 54 verticales qui font saillie au-dessus de la face 48 supérieure et qui sont agencées autour de l'orifice central du tronçon 16B intermédiaire de support. Les entretoises 54 sont ici réalisées venues de matière avec le tronçon 16B intermédiaire de support. Quatre vis de 10 fixation du tronçon 16B intermédiaire de support avec le tronçon 16C supérieur de support passent à travers les entretoises 54. Le tronçon 16C supérieur de support comporte aussi des moyens de fixation sous la plaque 14 d'enjoliveur. Le tronçon 16C supérieur de support comporte aussi un 15 orifice 56 central formant un palier de guidage en rotation et en coulissement vertical de la douille 20. En se reportant à la représentation du tronçon 16A inférieur de support représenté à la figure 5, le fond du puits 42 est muni d'une came 58 annulaire qui est agencée dans le jeu 20 annulaire. La came 58 est montée fixe sur le support 16A, 16B, 16C fixe. La came 58 est plus particulièrement fixe par rapport au tronçon 16A inférieur de support. La came 58 est avantageusement réalisée venue de matière avec le tronçon 16A inférieur de support. 25 La came 58 est agencée autour de l'extrémité inférieure libre de l'arbre 18. La face supérieure de la came 58 forme un chemin de came 60 dont le profil sera décrit plus en détail par la suite. Un suiveur 62 de came en forme de bague est monté 30 autour du tronçon d'extrémité inférieure de l'arbre 18 de manière à être agencé verticalement au-dessus de la came 58. Le suiveur 62 de came est plus particulièrement monté : - solidaire en rotation avec l'arbre 18 autour de son axe "A" vertical, et - coulissant verticalement le long de l'arbre 18 entre une position extrême inférieure et une position extrême supérieure.The intermediate support section 16B comprises vertical stops 50 which are intended to limit in both directions the rotation of the shaft 18 by contact with the projecting free ends of the first pin 22. This thus makes it possible to limit the rotation of the shaft 18 between its two extreme angular positions "P1, P2". The abutments 50 are here formed by the free ends of two ribs 52 in an arc which are arranged on either side of the shaft 18. The total angular travel of the shaft 18 is here substantially one quarter of turn, that is to say 90 °. The support upper section 16C is fixed above the intermediate support section 16B. It rests more particularly on four vertical struts 54 which protrude above the upper face 48 and which are arranged around the central opening of the intermediate support section 16B. The spacers 54 are here made integral with the intermediate support section 16B. Four fixing screws of the intermediate support section 16B with the upper support section 16C pass through the spacers 54. The upper support section 16C also has fastening means under the hub plate 14. The support upper section 16C also comprises a central orifice 56 forming a guide bearing in rotation and in vertical sliding of the sleeve 20. Referring to the representation of the lower support portion 16A shown in FIG. Well 42 is provided with an annular cam 58 which is arranged in the annular clearance. The cam 58 is fixedly mounted on the fixed support 16A, 16B, 16C. The cam 58 is more particularly fixed relative to the lower section 16A support. The cam 58 is advantageously made integral with the lower section 16A support. The cam 58 is arranged around the free lower end of the shaft 18. The upper face of the cam 58 forms a cam track 60 whose profile will be described in more detail later. A cam follower 62 is mounted around the lower end portion of the shaft 18 so as to be arranged vertically above the cam 58. The cam follower 62 is more particularly mounted: - integral in rotation with the shaft 18 about its vertical axis "A", and - sliding vertically along the shaft 18 between a lower extreme position and an upper extreme position.

Pour ce faire, le suiveur 62 de came est monté sur l'arbre 18 par l'intermédiaire d'une deuxième goupille 64 radiale qui passe à travers deux orifices 66 diamétralement opposés du suiveur 62 de came. La deuxième goupille 64 passe aussi à travers une deuxième lumière 68 radiale de l'arbre 18. La deuxième lumière 68 présente une section oblongue dont la grande dimension s'étend verticalement. Ainsi, la deuxième goupille 64 est solidaire en coulissement avec le suiveur 62 de came, tandis qu'elle peut coulisser verticalement dans la deuxième lumière 68 de manière à permettre le coulissement du suiveur 62 de came entre ses deux positions extrêmes. La face inférieure du suiveur 62 de came présente un profil de forme complémentaire du chemin de came 60. Le suiveur 62 de came est contraint élastiquement verticalement vers le bas en direction du chemin de came 60. A cet effet, un deuxième ressort 70 hélicoïdal d'axe "A" principal vertical est interposé verticalement autour de l'arbre 18 entre une face 72 supérieure d'appui du suiveur 62 de came et une face 74 inférieure fixe d'appui du tronçon 16B intermédiaire de support. Le deuxième ressort 70 est ainsi agencé dans le jeu annulaire réservé dans le puits 42. Le déplacement du suiveur 62 de came le long du chemin de came 60 étant provoqué par la rotation de l'arbre 18. Le chemin de came 60 présente un profil qui est apte à faire varier progressivement l'effort de rotation à fournir pour faire tourner l'arbre 18 sur au moins un secteur de la course angulaire en fonction de la position angulaire de l'arbre 18.To do this, the cam follower 62 is mounted on the shaft 18 via a second radial pin 64 which passes through two diametrically opposed orifices 66 of the cam follower 62. The second pin 64 also passes through a second radial lumen 68 of the shaft 18. The second lumen 68 has an oblong section whose large dimension extends vertically. Thus, the second pin 64 is slidably integral with the follower 62 of cam, while it can slide vertically in the second slot 68 so as to allow the follower 62 to slide between its two extreme positions. The lower face of the cam follower 62 has a complementary shape profile of the cam path 60. The cam follower 62 is elastically constrained vertically downwardly towards the cam path 60. For this purpose, a second helical spring 70 is provided. vertical main axis "A" is interposed vertically around the shaft 18 between an upper support face 72 of the cam follower 62 and a fixed lower support face 74 of the intermediate support section 16B. The second spring 70 is thus arranged in the annular clearance reserved in the well 42. The displacement of the cam follower 62 along the cam path 60 is caused by the rotation of the shaft 18. The cam path 60 has a profile which is able to vary gradually the rotational force to be provided to rotate the shaft 18 on at least one sector of the angular stroke as a function of the angular position of the shaft 18.

Le terme "progressivement" signifie que la variation de l'effort est réalisée sans à-coups et de manière continue sur ledit secteur angulaire. Ledit secteur angulaire s'étend sur au moins la moitié de la course angulaire de l'arbre 18. Dans l'exemple représenté à la figure 5, l'arbre 18 est susceptible d'occuper une position angulaire initiale "P0" qui est agencée à mi-chemin entre ses deux positions angulaires extrêmes "P1, P2". Ainsi, la course angulaire peut être divisée en un premier secteur angulaire qui s'étend depuis la position angulaire initiale "P0" jusqu'à la première position extrême "P1" angulaire en tournant l'arbre 18 dans un sens anti-horaire, et un deuxième secteur angulaire qui s'étend depuis la position angulaire initiale "P0" jusqu'à la deuxième position extrême "P2" angulaire en tournant l'arbre 18 dans un sens horaire. Chaque secteur angulaire s'étend sur 45°. Le profil du chemin de came 60 permet de faire varier progressivement, c'est-à-dire de manière continue sur la totalité de chacun des premier et deuxième secteurs angulaires. Le profil est plus particulièrement défini de manière que l'effort de rotation à exercer pour se diriger vers la position extrême "P1, P2" angulaire associée augmente proportionnellement à l'angle de rotation de l'arbre 18 par rapport à sa position angulaire initiale "P0". Le profil présente ainsi deux pentes droites en forme de "V", le centre du "V" correspondant à la position angulaire initiale "P0" de l'arbre 18. Cette configuration permet en outre de rappeler élastiquement l'arbre 18 vers sa position angulaire initiale "P0" lorsque le bouton 12 de commande est relâché.The term "progressively" means that the variation of the force is smoothly and continuously carried out on said angular sector. Said angular sector extends over at least half of the angular travel of the shaft 18. In the example shown in FIG. 5, the shaft 18 is capable of occupying an initial angular position "P0" which is arranged halfway between its two extreme angular positions "P1, P2". Thus, the angular stroke can be divided into a first angular sector that extends from the initial angular position "P0" to the first angular position "P1" by rotating the shaft 18 in a counter-clockwise direction, and a second angular sector which extends from the initial angular position "P0" to the second extreme position "P2" angular by turning the shaft 18 in a clockwise direction. Each angular sector extends over 45 °. The profile of the cam path 60 allows to vary gradually, that is to say continuously over the entire of each of the first and second angular sectors. The profile is more particularly defined so that the rotational force to be exerted to move towards the associated end position "P1, P2" increases proportionally to the angle of rotation of the shaft 18 relative to its initial angular position. "P0". The profile thus has two straight slopes in the shape of "V", the center of the "V" corresponding to the initial angular position "P0" of the shaft 18. This configuration also makes it possible to resiliently return the shaft 18 to its position. initial angular "P0" when the control button 12 is released.

Le chemin de came 60 est réalisé de manière que le suiveur 62 de came présente au moins deux appuis simultanés sur la came 58, les appuis étant répartis régulièrement autour de l'axe "A" vertical. Ceci est possible lorsque la course angulaire totale de l'arbre 18 est inférieure ou égale à 180°. De préférence le suiveur 62 de came comporte au moins trois appuis simultanés. Ainsi, le suiveur 62 de came n'exerce aucun effort de cisaillement sur l'arbre 18. Dans l'exemple représenté aux figures, l'arbre 18 présente une course angulaire totale de 90°. Le suiveur 62 de came comporte donc quatre appuis simultanés agencés à 90° les uns des autres autour de l'arbre 18. Ceci est réalisé en répartissant quatre chemins de came 60 identiques autour de l'axe "A" vertical, chaque chemin de came 60 s'étendant sur 90°. En variante, on peut bien entendu prévoir divers profils permettant en prévoyant par exemple des paliers horizontaux correspondant à des courses angulaires sans contraintes, ou des crans correspondant à des positions angulaires indexées spécifiques à un usage particulier. Le profil du chemin de came 60 peut aussi présenter des courbes plus complexes permettant d'augmenter ou de diminuer l'effort de rotation à l'approche de positions angulaires spécifiques.The cam path 60 is made so that the cam follower 62 has at least two simultaneous supports on the cam 58, the supports being evenly distributed around the vertical axis "A". This is possible when the total angular travel of the shaft 18 is less than or equal to 180 °. Preferably the follower 62 of cam comprises at least three simultaneous supports. Thus, the follower 62 of cam exerts no shear force on the shaft 18. In the example shown in the figures, the shaft 18 has a total angular travel of 90 °. The cam follower 62 thus comprises four simultaneous supports arranged at 90 ° from each other around the shaft 18. This is achieved by distributing four identical cam paths 60 about the vertical axis "A", each cam path 60 extending over 90 °. As a variant, it is of course possible to provide various profiles that make it possible, for example, to provide horizontal bearings corresponding to angular strokes without constraints, or notches corresponding to angular positions indexed specific to a particular use. The profile of the cam path 60 may also have more complex curves for increasing or decreasing the rotational effort at the approach of specific angular positions.

L'effort de rotation à exercer sur le bouton 12 de commande pour faire tourner l'arbre 18 peut être ajusté en agissant sur les pentes du chemin de came 60 et sur la raideur du deuxième ressort 70. On décrit à présent les moyens de verrouillage de l'arbre 18 en référence aux figures 2, 3, 7 et 8. Ces moyens comportent des premiers moyens mécaniques de verrouillage qui sont prévus entre le bouton 12 de commande supérieur et l'arbre 18. Les moyens mécaniques de verrouillage comportent un premier élément 76 d'emboîtement qui est porté de manière fixe par le bouton 12 de commande, et un deuxième élément 78 d'emboîtement de forme complémentaire qui est porté de manière fixe par le support 16A, 16B, 16C, les deux éléments d'emboîtement étant susceptibles d'être emboîtés axialement pour interdire la rotation de l'arbre 18. Le premier élément d'emboîtement est un élément mâle qui est formé par deux ailes 76 diamétralement opposées qui font saillie radialement vers l'extérieur depuis la face cylindrique extérieure de la douille 20. Les ailes 76 sont plus particulièrement agencées à proximité du bord inférieur de la douille 20, au-dessus de la première goupille 22 de manière à être reçues sous la face 80 inférieure du tronçon 16C supérieur de support.The rotational force to be exerted on the control knob 12 to rotate the shaft 18 can be adjusted by acting on the slopes of the cam path 60 and on the stiffness of the second spring 70. The locking means are now described. of the shaft 18 with reference to Figures 2, 3, 7 and 8. These means comprise first mechanical locking means which are provided between the upper control knob 12 and the shaft 18. The mechanical locking means comprise a first interlocking element 76 which is fixedly supported by the control knob 12, and a second complementarily shaped interlocking element 78 which is fixedly supported by the support 16A, 16B, 16C, the two interlocking elements being capable of being interlocked axially to prevent rotation of the shaft 18. The first interlocking element is a male element which is formed by two diametrically opposed wings 76 which project radially. outwardly from the outer cylindrical face of the sleeve 20. The wings 76 are more particularly arranged near the lower edge of the sleeve 20, above the first pin 22 so as to be received under the lower face 80 section 16C upper support.

Les ailes 76 s'étendent sur un secteur angulaire autour de l'axe "A" vertical qui est égal à la course angulaire totale de l'arbre 18. Les ailes 76 s'étendent ici sur un secteur angulaire de 90°. Le deuxième élément 78 est un élément femelle qui se présente sous la forme de deux logements 78 qui sont réalisés dans la face 80 inférieure du tronçon 16C supérieur de support. Comme représenté à la figure 8, chaque logement 78 présente une forme complémentaire de l'aile 76 associée. Chaque logement 78 s'étend plus particulièrement radialement depuis l'orifice 56 central du tronçon 16C supérieur de support. Ainsi, lorsque les ailes 76 sont emboîtées verticalement vers le haut dans leurs logements 78, la rotation de la douille 20 autour de l'axe "A" vertical par rapport au support fixe 16A, 16B, 16C est interdite dans les deux sens par contact entre les bords des ailes 76 et les parois verticales des logements 78. Comme expliqué précédemment, la douille 20 et le bouton 12 de commande sont mobiles verticalement entre : - une position supérieure de verrouillage vers laquelle il est rappelé élastiquement par le premier ressort 28, et dans laquelle les deux éléments 76, 78 d'emboîtement sont emboîtés l'un dans l'autre de manière à interdire la rotation de la douille 20 par rapport au support 16A, 16B, 16C fixe, - et une position inférieure de libération vers laquelle il est susceptible d'être poussé à l'encontre de l'effort de rappel élastique du premier ressort 28. Dans la position inférieure de verrouillage, les ailes 76 5 sont agencées sous la face 80 inférieure du tronçon 16C supérieur de support. L'arbre 18 est ainsi libre de tourner dans les deux sens. Les deux éléments 76, 78 d'emboîtement sont susceptibles d'être emboîtés l'un dans l'autre uniquement lorsque les ailes 76 10 sont agencées en coïncidence avec les logements 78. Cette coïncidence intervient uniquement lorsque l'arbre 18 occupe sa position angulaire initiale "P0". Lorsque l'arbre 18 occupe une position angulaire autre que la position angulaire initiale "P0", les ailes 76 viennent en butée 15 verticalement vers le haut contre la face 80 inférieure du tronçon 16C supérieur de support. Il est ainsi possible de tourner l'arbre 18 sans exercer de poussée verticale vers le bas sur le bouton 12 de commande. Les ailes 76 glissent en effet contre la face 80 inférieure du tronçon 16C supérieur de support.The wings 76 extend over an angular sector around the vertical axis "A" which is equal to the total angular travel of the shaft 18. The wings 76 here extend over an angular sector of 90 °. The second element 78 is a female element which is in the form of two housings 78 which are made in the lower face 80 of the upper support section 16C. As shown in Figure 8, each housing 78 has a shape complementary to the wing 76 associated. Each housing 78 extends more particularly radially from the central orifice 56 of the upper support section 16C. Thus, when the wings 76 are fitted vertically upwards in their housings 78, the rotation of the sleeve 20 about the axis "A" vertical relative to the fixed support 16A, 16B, 16C is prohibited in both directions by contact between the edges of the flanges 76 and the vertical walls of the housings 78. As explained above, the bushing 20 and the control knob 12 are movable vertically between: an upper locking position towards which it is resiliently biased by the first spring 28, and in which the two interlocking elements 76, 78 are nested one inside the other so as to prevent rotation of the bushing 20 relative to the fixed support 16A, 16B, 16C, and a lower position of release towards which it is likely to be pushed against the elastic return force of the first spring 28. In the lower locking position, the wings 76 5 are arranged under the lower face 80 of the 16C upper support. The shaft 18 is thus free to rotate in both directions. The two interlocking elements 76, 78 are capable of being nested one inside the other only when the wings 76 are arranged in coincidence with the housings 78. This coincidence occurs only when the shaft 18 occupies its angular position. initial "P0". When the shaft 18 occupies an angular position other than the initial angular position "P0", the wings 76 abut vertically upwards against the lower face 80 of the upper support section 16C. It is thus possible to turn the shaft 18 without exerting vertical thrust down on the button 12 control. The wings 76 slide against the lower face 80 of the upper support section 16C.

20 On remarquera que l'arbre 18 est rappelé vers sa position supérieure de verrouillage par le premier ressort 28 qui est distinct du deuxième ressort 70 contraignant le suiveur 62 de came. Les moyens de verrouillage comportent aussi des moyens 25 électriques de verrouillage qui sont prévus entre le bouton 12 de commande supérieur et l'arbre 18. Ces moyens comportent ici deux interrupteurs 82 à poussoir qui sont agencés sur la carte 36 à circuit imprimé, transversalement de part et d'autre de l'arbre 18. Chaque 30 interrupteur 82 comporte une tige 84 de poussée qui s'étend verticalement vers le haut jusqu'à une extrémité libre qui est interposée entre le tronçon 16B intermédiaire de support et le tronçon 16C supérieur de support. Les deux tiges 84 de poussée sont identiques. Chaque tige 84 de poussée passe à travers le tronçon 16B intermédiaire de support à la faveur d'un orifice 86 de passage réalisé dans ledit tronçon 16B intermédiaire de support. Cet orifice 86 de passage permet de guider la tige 84 de poussée en coulissement vertical entre : - une position supérieure de verrouillage vers laquelle elle est rappelée élastiquement et dans laquelle l'interrupteur 82 électrique inhibe le capteur 40 angulaire ; - et une position inférieure de libération dans laquelle le bouton 12 de commande appuie sur au moins un interrupteur 82 électrique afin d'activer le capteur 40 angulaire. Les tiges 84 de poussée sont destinées à être 15 commandées entre leurs deux positions par le coulissement vertical de la douille 20 entre ses deux positions. Pour ce faire, le dispositif 10 de commande comporte une bague 88 de transmission d'effort qui est interposée entre l'extrémité supérieure libre de chaque tige 84 de poussée et le 20 tronçon 16C supérieur de support. La bague 88 est enfilée autour de l'arbre 18. Cette bague 88 permet ainsi d'immobiliser horizontalement dans toutes les directions la bague 88 par rapport à l'arbre 18. La bague 88 comporte deux oreilles 90 horizontales 25 diamétralement opposées qui s'étendent chacune au-dessus d'une extrémité libre de la tige 84 de poussée associée. La bague 88 est solidaire en coulissement vertical avec la douille 20. A cet effet, la bague 88 est reçue en butée verticalement vers le haut contre les ailes 76 de la douille 20, et 30 elle est bloquée en coulissement vers le bas par rapport à la douille 20 par les extrémités libres saillantes de la première goupille 22. Ainsi, lorsque le bouton 12 est coulissé vers le bas, les oreilles 90 appuient contre les extrémités libres des tiges 84 de poussée de manière à commander les interrupteurs 82 vers leur position inférieure d'actionnement. Par ailleurs, pour éviter d'endommager les tiges 84 de poussée par frottement, et pour maintenir chaque oreille 90 en 5 coïncidence avec la tige 84 de poussée associée, la bague 88 est immobilisée en rotation autour de l'axe "A" vertical par rapport au support 16A, 16B, 16C fixe. A cette fin, chaque oreille 90 est reçue entre deux faces 92 d'épaulement verticales portées par la face supérieure du tronçon 16B intermédiaire de support. Les 10 faces 92 d'épaulement sont ici portées par des nervures qui s'étendent longitudinalement depuis chacune des quatre entretoises 54. Etant donné que les ailes 76 bloquent la douille 20 dans sa position inférieure de libération lorsque l'arbre 18 n'occupe pas sa 15 position angulaire initiale "P0", il n'est pas nécessaire qu'un utilisateur maintienne un appui vertical sur le bouton 12 de commande pour tourner l'arbre 18 lorsque celui-ci n'occupe pas sa position angulaire initiale "P0". En variante, le dispositif 10 de commande comporte 20 uniquement des moyens de verrouillage mécanique ou uniquement des moyens de verrouillage électrique. De préférence, les moyens de verrouillage comportent simultanément les moyens mécaniques et les moyens électriques. La redondance permet d'apporter une sécurité en cas de 25 défaillance de l'un ou l'autre des moyens de verrouillage.It will be appreciated that the shaft 18 is biased toward its upper locking position by the first spring 28 which is distinct from the second spring 70 constraining the cam follower 62. The locking means also comprise electrical locking means 25 which are provided between the upper control knob 12 and the shaft 18. These means here comprise two push-button switches 82 which are arranged on the printed circuit board 36 transversely On each side of the shaft 18. Each switch 82 has a push rod 84 extending vertically upwardly to a free end which is interposed between the intermediate support section 16B and the upper section 16C. of support. The two push rods 84 are identical. Each push rod 84 passes through the intermediate support section 16B through a passage orifice 86 made in said intermediate support section 16B. This orifice 86 of passage makes it possible to guide the thrust rod 84 in vertical sliding between: an upper locking position towards which it is resiliently biased and in which the electrical switch 82 inhibits the angular sensor 40; and a lower release position in which the control button 12 presses at least one electrical switch 82 in order to activate the angular sensor 40. The push rods 84 are intended to be controlled between their two positions by the vertical sliding of the sleeve 20 between its two positions. To do this, the control device 10 comprises a force transmission ring 88 which is interposed between the free upper end of each thrust rod 84 and the upper support section 16C. The ring 88 is threaded around the shaft 18. This ring 88 thus makes it possible to immobilize the ring 88 horizontally in all directions with respect to the shaft 18. The ring 88 has two diametrically opposed horizontal lugs 90 which extend each above a free end of the associated thrust rod 84. The ring 88 is secured in vertical sliding with the sleeve 20. For this purpose, the ring 88 is received in abutment vertically upwards against the wings 76 of the sleeve 20, and 30 is locked downwardly with respect to the sleeve 20 by the projecting free ends of the first pin 22. Thus, when the button 12 is slid downwards, the lugs 90 bear against the free ends of the push rods 84 so as to control the switches 82 to their lower position actuating. Furthermore, to avoid damaging the friction push rods 84, and to keep each lug 90 in register with the associated push rod 84, the ring 88 is immobilized in rotation about the vertical "A" axis by relative to the support 16A, 16B, 16C fixed. To this end, each lug 90 is received between two vertical shoulder faces 92 carried by the upper face of the intermediate support section 16B. The shoulder faces 92 are here borne by ribs extending longitudinally from each of the four spacers 54. Since the wings 76 block the bushing 20 in its lower release position when the shaft 18 is not engaged. its initial angular position "P0", it is not necessary for a user to maintain a vertical support on the knob 12 to turn the shaft 18 when it does not occupy its initial angular position "P0" . In a variant, the control device comprises only mechanical locking means or only electrical locking means. Preferably, the locking means comprise simultaneously the mechanical means and the electrical means. Redundancy provides security in case of failure of either locking means.

Claims

REVENDICATIONS1. Proportional rotational control device (10) for a medical device, the control comprising: - a fixed support (16A, 16B, 16C); - A shaft (18) of vertical axis (A) which is rotatably mounted in the fixed support (16A, 16B, 16C) and which can be rotated manually between a first extreme angular position and a second extreme angular position; a cam (58) and a cam follower (62) which is constrained in the direction of the cam (58), the cam follower (62) is moved along the cam path (60) by rotation of the cam the shaft (18), characterized in that the cam path (60) has a profile which is capable of gradually varying the rotational force to be provided to rotate the shaft (18) on at least one sector of the angular stroke as a function of the angular position of the shaft (18).

2. Device (10) for controlling according to claim 1, characterized in that said angular sector extends over at least half of the total angular stroke of the shaft (18).

3. Device (10) for control according to any one of the preceding claims, characterized in that the cam (58) is fixedly mounted on the support (16A, 16B, 16C) fixed.

4. Device (10) for controlling according to the preceding claim, characterized in that the cam follower (62) is slidably mounted on the shaft (18).

5. Device (10) for controlling according to the preceding claim, characterized in that the cam follower (62) is mounted: - sliding vertically along the shaft (18), the shaft (18) being vertically fixed; and - secured in rotation with the shaft (18).

6. Device (10) for controlling according to the preceding claim, characterized in that the cam (58) is arranged near a free lower end of the shaft (18), the cam follower (62) being constrained to the bottom by a spring (70) which is interposed vertically between the cam follower (62) and a fixed face (74) relative to the support (16B).

7. Device (10) for control according to any one of the preceding claims, characterized in that mechanical locking means are provided between an upper control knob (12, 20) and the shaft (18), the button ( 12, 20) being integral in rotation with the shaft (18).

8. Control device (10) according to the preceding claim, characterized in that the mechanical locking means comprise a first interlocking element (76) which is fixedly carried by the control knob (12, 20), and a second complementarily shaped interlocking element (80) which is fixedly supported by the support (16A, 16B, 16C), the two interlocking elements (76, 80) being capable of being inserted vertically to prevent the rotation of the shaft (18), in that the control knob (12, 20) is vertically movable relative to the shaft (18) between an upper locking position to which it is resiliently biased and in which the two interlocking elements (76, 80) are nested one inside the other, and a lower release position towards which it is likely to be pushed against the elastic return force and in which the shaft (18) is free to rotate, and in that the two interlocking elements (76, 80) can be nested one inside the other only when the shaft (18) occupies an initial angular position.

9. Device (10) for control according to the preceding claim taken in combination with any of claims 6 or 7, characterized in that the shaft (18) is biased to its upper locking position by a second spring (28) which is separate from the spring (70) constraining the cam follower (62).

Control device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that electrical locking means are provided between an upper control knob (12, 20) and the shaft (18), the button ( 12, 20) being integral in rotation with the shaft (18).

11. Device (10) for controlling according to the preceding claim, characterized in that the control knob (12, 20) is vertically movable relative to the shaft (18) between an upper locking position to which it is resiliently biased. , and a lower release position towards which it is likely to be pushed against the elastic return force and wherein the control knob (12, 20) presses at least one switch (82, 84) electrical device to activate a sensor (40) to detect the rotation angle of the shaft (18).

12. Device (10) for control according to any one of the preceding claims, characterized in that the total angular travel of the shaft (18) between its two extreme positions is less than 360 °.