FR3110680A1 - Dispositif de ventilation d’un dispositif d’assistance à la respiration comprenant un organe de centrage. - Google Patents

Abstract

Titre : Dispositif de ventilation d’un dispositif d’assistance à la respiration comprenant un organe de centrage. L’invention concerne un dispositif de ventilation (1) d’un dispositif d’assistance à la respiration comprenant au moins un support moteur (2) et au moins une volute (6), le support moteur (2) comprenant au moins une platine de fixation (20) adaptée pour être fixée à la volute (6) du dispositif de ventilation (1) par au moins un moyen de fixation (24), le dispositif de ventilation (1) comprenant également au moins un organe de centrage (40) configuré pour ajuster la position de la volute (6) par rapport au support moteur (2), l’organe de centrage (40) étant distinct des moyens de fixation (24). Fig. 1

Description

Dispositif de ventilation d’un dispositif d’assistance à la respiration comprenant un organe de centrage.

Le domaine de la présente invention concerne les dispositifs de ventilation destinés aux dispositifs d’assistance à la respiration. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte aux dispositifs d’assistance à la respiration destinés à être utilisés de manière invasive, pour des patients sédatés.

Les patients en détresse respiratoire nécessitent une assistance respiratoire afin d’assurer l’oxygénation de leurs tissus. Dans certains cas extrêmes, les patients sont endormis et les dispositifs d’assistance respiratoire mis en œuvre pour leur venir en aide sont appliqués avec des techniques invasives visant à forcer l’inspiration et l’expiration du patient. Dans ce contexte, les dispositifs d’assistance à la respiration actuellement utilisés comprennent classiquement au moins un dispositif de ventilation adapté pour générer un flux d’air qui peut être traité, par exemple par ajout d’oxygène, avant d’être dirigé vers un masque ou une sonde d’intubation du patient, pour ainsi faciliter ou forcer la respiration du patient. Selon la façon dont l’air est administré au patient, le dispositif de ventilation peut être associé à un ensemble de vannes qui permettent, une fois le flux d’air traité, de réguler la quantité d’air envoyée en direction du patient et la fréquence d’envoi de cet air afin de synchroniser l’envoi d’air et les inspirations, naturelles ou forcées, du patient.

La dernière pandémie mondiale de COVID-19 a mis en exergue le fait que les dispositifs d’assistance à la respiration actuellement mis en œuvre sont coûteux, complexes à réaliser et/ou nécessitent de faire appel à des sous-traitants qui détiennent les moules nécessaires pour la fabrication par injection de tel ou tel composant, et notamment les dispositifs de ventilation. Dans ce contexte, il est impossible de produire des dispositifs d’assistance à la respiration en quantité suffisante pour répondre à la demande lorsque celle-ci explose, et que les transports de marchandises sont limités, tel que cela fut le cas pendant cette pandémie mondiale.

Il existe aujourd’hui un réel besoin d’améliorer les procédés de fabrication de ces dispositifs d’assistance à la respiration pour ainsi permettre une réponse rapide en cas d’augmentation subite du nombre de patients nécessitant de tels soins. La présente invention s’inscrit dans ce domaine général en proposant de réaliser au moins une partie de ces dispositifs d’aide à la respiration par des procédés de fabrication additive, c’est-à-dire des procédés de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière, par empilement de couches successives. Ces procédés de fabrication additives ne nécessitent pas de fabrication de moules particuliers et peuvent ainsi être mis en œuvre rapidement, par exemple en réponse à une augmentation subite de la demande, et par chaque industriel ou particulier équipé d’une machine permettant ce type de fabrication additive. Parmi ces procédés de fabrication additive, on peut par exemple citer les procédés d’impression tridimensionnelle, qui mettent en œuvre des imprimantes 3D de plus en plus accessibles dans le commerce.

Les dispositifs de ventilation comprennent au moins un moteur, par exemple électrique, adapté pour entrainer en rotation, par l’intermédiaire d’un arbre moteur, un organe de ventilation. La position relative de chacune des pièces par rapport aux autres pièces doit être maîtrisée afin d’assurer une rotation fluide de l’organe de ventilation, et ainsi assurer la génération d’un flux d’air uniforme et continu.

Un inconvénient des procédés de fabrication additive aujourd’hui mis en œuvre réside dans la précision de ces procédés. Autrement dit, les tolérances de fabrication des pièces réalisées au moyen de ces procédés de fabrication additive peuvent être plus grandes que les tolérances de fabrication des pièces obtenues par injection, et par exemple de l’ordre de 2 à 3 dixièmes de millimètre alors que les pièces injectées, éventuellement reprises en usinage, présentent des tolérances de fabrication de quelques microns. Il peut en résulter des jeux de montage entre les pièces, et notamment entre le support du moteur et une volute qui porte l’organe de ventilation, plus importants que souhaités, et cela peut entrainer des défauts à l’usage du dispositif d’assistance à la respiration qui comprend de telles pièces, par exemple avec un organe de ventilation qui n’est pas correctement centré dans le logement correspondant formé dans la volute du dispositif de ventilation, et qui présente donc des caractéristiques fonctionnelles non optimales. De telles conséquences ne sont pas tolérables eu égard à l’application chez l’être humain à laquelle sont destinés de tels dispositifs d’assistance à la respiration.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un dispositif de ventilation d’un dispositif d’assistance à la respiration simple à fabriquer et qui puisse notamment tenir compte des tolérances de fabrication qui peuvent résulter de l’utilisation de procédés de fabrication additive. Bien entendu, le dispositif de ventilation selon l’invention peut également être obtenu par tout autre procédé de fabrication connu.

L’invention porte donc sur un dispositif de ventilation d’un dispositif d’assistance à la respiration comprenant au moins un support moteur et au moins une volute, le support moteur comprenant au moins une platine de fixation adaptée pour être fixée à la volute du dispositif de ventilation par au moins un moyen de fixation, le dispositif de ventilation étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins un organe de centrage configuré pour ajuster la position de la volute par rapport au support moteur, l’organe de centrage étant distinct des moyens de fixation.

Le support moteur du dispositif de ventilation est destiné à loger un moteur ainsi que l’arbre dudit moteur permettant d’entrainer en rotation un organe de ventilation, par exemple une hélice, logée dans la volute dudit dispositif de ventilation. Afin d’assurer le maintien du support moteur sur la volute, et ce dans une position souhaitée permettant le fonctionnement à rendement optimal de l’organe de ventilation, des moyens de fixation sont ménagés entre ces derniers et peuvent comprendre par exemple un moyen de fixation par vissage.

Afin d’assurer une position adéquate du support moteur par rapport à la volute permettant la mise en œuvre de ces moyens de fixation, au moins un moyen de centrage est agencé entre ledit support moteur et ladite volute. On tire avantage d’un tel dispositif de ventilation en ce que l’organe de centrage, distinct du moyen de fixation, permet un ajustement précis de la position du support moteur sur la volute et notamment leur alignement, préalablement à sa fixation, afin d’assurer le fonctionnement adéquat du dispositif de ventilation et notamment de l’organe de ventilation logé dans la volute.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe de centrage comprend au moins un élément déformable élastiquement.

L’élément déformable élastiquement de l’organe de centrage permet alors l’ajustement précis de la position du support moteur sur la volute, et notamment le centrage de la volute par rapport à un axe du moteur porté par le support moteur. De manière avantageuse, l’organe de centrage comprend une pluralité d’éléments déformables élastiquement. On entend par élément déformable élastiquement, un élément ayant la capacité de reprendre sa forme initiale à la suite d’une déformation mécanique.

Selon l’invention, au moins la volute et le support moteur sont réalisés par fabrication additive.

On comprend par fabrication additive tout procédé de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière, par empilement de couches successives. Par exemple, le support moteur peut être réalisé par impression tridimensionnelle, tout comme la volute du dispositif de ventilation. On comprend alors que la volute d’une part, et le support moteur d’autre part, sont réalisés d’un seul tenant, de sorte que les éléments qui les composent respectivement ne peuvent être séparés sans détérioration de la volute d’une part ou du support moteur d’autre part.

Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins un organe de centrage est porté par la volute, l’organe de centrage et la volute formant un ensemble monobloc, réalisé d’un seul tenant.

Alternativement, ou de façon complémentaire, selon une caractéristique de l’invention, l’au moins un organe de centrage est porté par le support moteur, l’organe de centrage et le support moteur formant un ensemble monobloc, réalisé d’un seul tenant.

Selon l’invention, l’au moins un élément déformable élastiquement s’étend selon une direction d’extension principale perpendiculaire, ou sensiblement perpendiculaire, à un plan d’extension principal de la platine de fixation du support moteur.

Selon l’invention, l’au moins un organe de centrage comprend une pluralité d’éléments déformables élastiquement formés par des languettes élastiques qui s’étendent depuis l’un parmi la volute ou la platine de fixation de telle sorte qu’elles s’étendent au moins en regard d’un bord périphérique externe de l’autre parmi la platine de fixation ou la volute.

On comprend alors que selon une première alternative, chaque languette élastique s’étend depuis la volute, et notamment depuis le bord périphérique externe de cette volute, de telle sorte qu’elle s’étende, selon sa direction d’extension principale, au moins en regard du bord périphérique externe de la platine de fixation, et le cas échéant au contact de ce bord périphérique externe de la platine de fixation. Selon une deuxième alternative de l’invention, la languette élastique s’étend depuis la platine, et notamment depuis le bord périphérique externe de cette platine, de telle sorte qu’elle s’étende, selon sa direction d’extension principale, au moins en regard du bord périphérique externe de la volute, et le cas échéant au contact de ce bord périphérique externe de cette volute.

Dans l’une ou l’autre des alternatives, on tire avantage de la languette élastique en ce qu’elle permet de positionner la volute et le support moteur de manière mobile l’un par rapport à l’autre préalablement à leur fixation. En d’autres termes, la languette élastique autorise le mouvement en translation, suivant des directions parallèles au plan d’extension principal de la platine de fixation, de la volute par rapport au support moteur jusqu’à leur positionnement adéquat en vue de leur fixation pour le fonctionnement du dispositif de ventilation.

Selon une caractéristique de l’invention, notamment dans le cas de la première alternative précédemment évoquée, la platine de fixation comprend au moins une face externe tournée à l’opposé de la volute, la languette élastique s’étendant en regard du bord périphérique externe de la platine de fixation de telle sorte qu’une extrémité libre de la languette élastique s’étende au-delà d’un plan d’extension principal de la face externe de la platine de fixation.

Selon une caractéristique de l’invention, un chanfrein est formé sur une surface interne de l’extrémité libre de l’au moins une languette élastique. Notamment, le chanfrein formé sur l’extrémité libre de la languette élastique facilite l’insertion du support moteur sur la volute, le chanfrein étant incliné de telle sorte qu’il guide l’installation du support moteur sur ladite volute.

Selon une caractéristique de l’invention, les languettes élastiques s’étendent à équidistance les unes des autres autour du bord périphérique externe de la platine de fixation ou de la volute. Les languettes élastiques sont ainsi régulièrement réparties.

Selon une alternative de l’invention, l’au moins un organe de centrage s’étend depuis une paroi périphérique externe de la platine de fixation et est en contact d’un bord périphérique interne de la volute.

Selon une caractéristique de l’invention, la platine de fixation comprend au moins une portion cylindrique qui porte la paroi périphérique externe et qui est logée dans un volume interne de la volute délimité au moins en partie par le bord périphérique interne de ladite volute, l’organe de centrage s’étendant entre la portion cylindrique et le bord périphérique interne de la volute.

La platine de fixation comprend au moins une base et la portion cylindrique. La base forme alors la portion de la platine de fixation qui est en dehors du volume interne définit par la volute, tandis que la portion cylindrique forme la portion de la platine de fixation qui est logée dans le volume interne de la volute. On comprend alors que l’organe de centrage s’étend dans le volume interne défini au moins en partie par le bord périphérique interne de la volute et dans lequel vient se loger la portion cylindrique de la platine de fixation du support moteur.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe de centrage comprend une pluralité d’éléments déformables élastiquement formés par des lamelles élastiques, l’ensemble des lamelles élastiques présentant une forme annulaire qui s’étend autour de la portion cylindrique à une distance radiale non nulle de cette portion cylindrique.

La pluralité de lamelles élastiques s’étend à distance non nulle de la portion cylindrique de telle sorte qu’elles forment un espace entre elles et ladite portion cylindrique. Une telle configuration des lamelles autorise leur mobilité et facilite ainsi le centrage adéquat du support moteur sur la volute.

Selon une caractéristique de l’invention, les lamelles élastiques sont séparées les unes des autres par des rainures qui débouchent sur un bord longitudinal libre de l’organe de centrage. Ces rainures peuvent déboucher à l’extrémité opposé sur un dégagement participant à former une zone de moindre épaisseur des lamelles, facilitant leur déformation élastique.

Selon une caractéristique de l’invention, chacune des lamelles de l’organe de centrage présente une inclinaison d’angle compris entre 1° et 10° par rapport à la surface de la paroi périphérique externe en regard de laquelle les lamelles élastiques s’étendent.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe de centrage comporte une partie de liaison agencée entre les lamelles élastiques et la portion cylindrique à une extrémité longitudinale de la platine de fixation tournée vers la volute. La partie de liaison peut également comprendre un chanfrein formé de telle sorte qu’il facilite l’insertion de la portion cylindrique dans le volume interne de la volute.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins une gorge est formée entre chacune des lamelles élastiques et la portion cylindrique, au niveau de la partie de liaison.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins un orifice de passage est ménagé dans une zone centrale de la platine de fixation du support moteur, pour être traversé par un arbre moteur solidaire d’un organe de ventilation disposé dans la volute, l’organe de centrage s’étendant de manière concentrique autour de l’orifice de passage. On comprend que l’orifice de passage est ménagé sur la platine de fixation de telle sorte qu’il traverse la base et la portion cylindrique de ce dernier. L’orifice de passage a notamment pour fonction de permettre le passage de l’arbre moteur afin d’entrainer en rotation l’organe de ventilation logé dans la volute et auquel il est relié.

L’invention concerne également un dispositif d’assistance à la respiration comprenant au moins un dispositif de ventilation tel qu’il vient d’être évoqué.

D’autres caractéristiques détails et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à titre indicatif, en relation avec les différentes vues de l’invention illustrées sur les figures suivantes :

est une vue générale en perspective d’un dispositif de ventilation selon l’invention montrant au moins une volute et un support moteur ;

est une vue générale en perspective de la volute de la figure 1 comprenant un organe de centrage selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

est une vue de détail, en coupe longitudinale, rendant plus particulièrement visible l’organe de centrage de la figure 2 ;

est une vue en perspective du support moteur de la figure 1 montrant un organe de centrage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

est une vue en coupe selon un plan longitudinal d’un dispositif de ventilation comprenant l’organe de centrage de la figure 4 ;

est une vue de détail, en coupe longitudinale, rendant plus particulièrement visible l’organe de centrage de la figure 4 ;

est une vue éclatée du dispositif de ventilation selon l’invention ;

est une représentation schématique d’un dispositif d’assistance à la respiration comprenant un dispositif de ventilation tel qu’illustré sur la figure 1.

Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

Sur les figures, les dénominations longitudinale, transversale, latérale, gauche, droite, dessus, dessous, se réfèrent à l'orientation, dans un trièdre L, V, T d’un dispositif de ventilation 1 selon l’invention. Dans ce repère, un axe longitudinal L représente une direction longitudinale, un axe transversal T représente une direction transversale, et un axe vertical V représente une direction verticale du dispositif de ventilation 1. Dans ce repère, une coupe transversale correspond à une coupe réalisée selon un plan transversal et vertical, c’est-à-dire un plan dans lequel s’inscrivent l’axe transversal T et l’axe vertical V du trièdre. Une coupe longitudinale désigne quant à elle une coupe réalisée selon un plan longitudinal et vertical, c’est-à-dire un plan dans lequel s’inscrivent l’axe longitudinal L et l’axe vertical V.

Un dispositif de ventilation 1 selon l’invention est notamment destiné à être utilisé dans un dispositif d’assistance à la respiration 100, illustré schématiquement à la figure 8. Ce dispositif d’assistance à la respiration 100 comporte un boîtier 102 à l’intérieur duquel sont agencés plusieurs composants parmi lesquels le dispositif de ventilation 1. Le boîtier 102 présente sur une face avant une interface homme-machine 103, permettant de paramétrer le fonctionnement du dispositif d’assistance à la respiration 100 en fonction de l’état du patient et du type de détresse respiratoire qui le concerne, et deux embouts de raccordement 104, l’un étant raccordé à un tuyau d’admission d’air 105 et l’autre étant raccordé à un tuyau d’évacuation 106, ces deux tuyaux permettant l’intubation du patient pour forcer alternativement l’inspiration et l’expiration de celui-ci. Le boîtier 102 loge, outre le dispositif de ventilation 1, des conduits de circulation de fluide et des vannes permettant de bloquer ou autoriser le passage de fluide en direction du patient ou depuis le patient. Plus particulièrement, une sortie d’air du dispositif de ventilation est raccordée à un conduit d’alimentation 107 sur lequel est disposée une première vanne 108, par exemple une électrovanne, qui bloque ou autorise le passage d’air en direction du tuyau d’admission d’air 105. Un conduit d’arrivée d’oxygène 107’ peut également être présent de manière à être raccordé au conduit d’alimentation 107 en amont de cette première vanne 108. Un conduit de retour de dioxyde de carbone 109 est disposé dans le boîtier 102, dans le prolongement du tuyau d’évacuation 106, et une deuxième vanne 108’, par exemple une électrovanne, est configurée pour bloquer ou autoriser l’expiration du patient.

La fixation du dispositif de ventilation 1 dans le dispositif d’assistance à la respiration peut être effectuée uniquement par l’intermédiaire des conduits respectivement fixés à l’entrée d’air et la sortie d’air, ou bien par une fixation sur le boîtier par l’intermédiaire d’au moins un organe de fixation 38, visible sur la figure 1 et le cas échéant associé à un dispositif d’amortissement de vibrations par exemple une cale en caoutchouc de type silentbloc ®. Selon l’exemple illustré, le dispositif de ventilation 1 comprend au moins deux de ces organes de fixation 38 mais il est entendu qu’il ne s’agit que d’un exemple de réalisation qui ne doit pas être compris comme limitant l’invention.

La figure 1 illustre un dispositif de ventilation 1 selon l’invention, pouvant être intégré au sein d’un dispositif d’assistance à la respiration. Le dispositif de ventilation 1 comprend au moins un support moteur 2, un moteur 4, apte à être logé dans le support moteur, et une volute 6 dans lequel est logé au moins un organe de ventilation 8, ladite volute 6 étant fixée sur le support moteur. L’organe de ventilation 8, en partie visible à la figure 5, est adapté pour être entrainé en rotation par le moteur 4, qui comprend notamment un stator et un rotor logés dans un carter 10, le rotor étant solidaire en rotation d’un arbre moteur lui-même solidaire de l’organe de ventilation 8 logé dans la volute 6. Le moteur 4 et notamment le carter 10 au contact du support moteur 2, s’étendent selon un axe d’extension principal qui est parallèle à l’axe longitudinal L du dispositif de ventilation 1. L’organe de ventilation 8 est agencé de sorte que son axe de rotation est confondu avec l’axe d’extension principal du moteur 4.

La rotation de l’organe de ventilation 8, lorsque le moteur est en fonctionnement, permet d’aspirer de l’air extérieur au dispositif de ventilation 1, via une entrée d’air 12 formée sur une face avant 14 de la volute 6. Tel que visible sur la figure 1, l’entrée d’air 12 est axiale, c’est-à-dire qu’elle s’étend majoritairement selon un axe parallèle à l’axe de rotation de l’organe de ventilation 8. L’air extérieur ainsi aspiré depuis l’entrée d’air 12 est expulsé par l’organe de ventilation 8 au niveau d’une sortie d’air 16 radiale, qui s’étend majoritairement selon un axe qui s’inscrit dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de l’organe de ventilation 8.

Le support moteur 2, configuré pour loger le moteur 4 précédemment décrit, est disposé au contact d’une face arrière 18 de la volute 6, c’est-à-dire la face opposée à la face avant 14 précédemment évoquée selon la direction longitudinale L du dispositif de ventilation 1. Le support moteur 2 comprend au moins une platine de fixation 20 fixée à la volute 6 contre la face arrière 18 de celle-ci et au moins un fourreau 22 adapté pour recevoir, au moins partiellement, ledit moteur 4. Le fourreau 22 du support moteur 2 s’étend notamment à l’opposé de la platine de fixation 20 selon la direction longitudinale L du dispositif de ventilation 1 et le carter 10 du moteur est tenu à une première extrémité longitudinale par le fourreau 22 et à une deuxième extrémité longitudinale par la platine de fixation 20.

Afin de rendre solidaires la platine de fixation 20 et la volute 6, le dispositif de ventilation 1 comporte au moins un moyen de fixation 24. Dans l’exemple illustré, le moyen de fixation 24 comporte une pluralité de trous 26a formés dans la platine de fixation 20 et une pluralité d’alésages taraudés 26b formés dans la volute, les trous et alésages étant formés de manière à être alignés lorsque le support moteur est rapporté contre la volute. Une fois le support moteur rapporté contre la volute, l’alignement des trous et des alésages taraudés permet l’insertion d’une vis de serrage, ici non visible et formant partie du moyen de fixation 24, à travers un premier trou 26a et un premier alésage taraudé 26b correspondant, pour plaquer la platine de fixation, et donc le support moteur contre la volute. Selon l’exemple illustré sur les figures, le moyen de fixation 24 s’étend en périphérie de la volute 6 et de la platine de fixation 20. De manière plus précise, les trous 26a sont formés chacun dans une oreille formant saillie radiale d’un bord périphérique externe de la platine 28 et les alésages 26b sont formés chacun dans un fût formant saillie radiale d’un bord périphérique externe de la volute 30. Avantageusement, cinq moyens de fixation 24 sont formés en périphérie de la platine de fixation 20 et de la volute 6, de telle sorte que l’ensemble des moyens de fixation 24 assure un maintien optimal de la volute 6 et du support moteur 2 l’un par rapport à l’autre.

Le support moteur 2 comprend également au moins un bras de renfort 32, avantageusement une pluralité de bras de renfort 32, qui s’étend entre la platine de fixation 20 et le fourreau 22 selon une direction d’extension principale sensiblement parallèle à la direction longitudinale L du dispositif de ventilation 1. Tel que cela est particulièrement visible à la figure 1, chacun des bras de renfort 32 s’étend depuis une face externe du fourreau 22 jusqu’à la platine de fixation 20, sensiblement au droit de chacun des trous 26a formant les moyens de fixation en périphérie de cette platine de fixation 20. Tel qu’illustré, chacun des bras de renfort 32 est distant des bras de renforts 32 adjacents. De la sorte on permet l’accès, pour un opérateur notamment lors du montage, à une zone comprise entre la platine de fixation 20 et le fourreau 22 depuis l’extérieur du dispositif de ventilation 1 lorsque le support moteur est monté sur la volute.

L’organe de ventilation 8 est reçu dans la volute 6 du dispositif de ventilation 1 et, pour permettre la liaison mécanique entre cet organe de ventilation 8 et l’arbre moteur s’étendant en saillie longitudinale du carter 10 du moteur, un orifice de passage 34, notamment visible sur la figure 4 et dimensionné pour être traversé par l’arbre moteur, est formé dans la platine de fixation 20. Avantageusement, cet orifice de passage 34 est formé dans une zone centrale de la platine de fixation 20.

On comprend de ce qui précède que le moteur, et son carter 10 visible sur la figure 1, s’étend selon la direction longitudinale L, entre le fourreau 22 et l’orifice de passage 34 de la platine de fixation 20 et qu’il est entouré concentriquement par les bras de renforts 32 évoqués précédemment. Afin d’assurer une position stable de l’organe de ventilation 8 dans la volute 6, des moyens de centrage et des moyens de maintien en position axiale du moteur, porteur de l’organe de ventilation via l’arbre moteur, sont prévus dans le support moteur, et notamment au niveau de la platine de fixation 20, au plus près de la volute 6.

Plus particulièrement, le dispositif de ventilation comporte au moins une bague de centrage 36 qui forme une saillie de la platine de fixation 20, s’étendant en direction du fourreau 22 du support moteur 2 et tout autour de l’orifice de passage 34. Cette bague de centrage 36 peut notamment présenter des pattes élastiques, déformables à l’insertion du carter 10 du moteur et assurant la position radiale, de manière concentrique autour d’un axe de révolution de ladite bague de centrage, du moteur. Le rappel élastique des pattes participe également à bloquer la position axiale du moteur par rapport au support moteur, et donc à bloquer la position axiale de l’organe de ventilation dans la volute. Dans l’exemple illustré sur la figure 1, le dispositif de ventilation comporte en outre un collier de serrage 37 agencé autour de la bague de centrage 36, destiné à assurer le blocage en position axiale du moteur, en comprimant les pattes élastiques contre le carter 10.

L’anneau de centrage 36, et le collier de serrage 37 le cas échéant, sont configurés pour assurer la bonne position du carter 10 du moteur par rapport à une position théorique souhaitée, afin de s’assurer que l’organe de ventilation 8, porté en bout de l’arbre moteur s’étendant axialement au-delà du carter 10, soit positionné dans une position la plus proche possible de la position théorique souhaitée au sein de la volute, tout en permettant sa rotation.

Selon l’invention, le support moteur 2 ainsi que la volute 6 sont fabriqués par fabrication additive, c’est-à-dire par tout procédé de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière, par empilement de couches successives. Par exemple, le support moteur 2 et la volute 6 sont fabriqués par impression tridimensionnelle. L’utilisation de ce procédé de fabrication permet avantageusement de réaliser l’intégralité du support moteur 2 et de la volute 6 en une seule étape et permet de se passer des moules qui peuvent être nécessaires lors de procédés de fabrication par injection. Un inconvénient d’un tel mode de fabrication réside cependant en ce qu’il présente des tolérances de fabrication des pièces plus élevées que lors d’une fabrication par moulage.

Afin de s’assurer de la bonne position de l’organe de ventilation par rapport à la position théorique souhaitée tel que précédemment évoqué, le dispositif de ventilation comporte notamment au moins un organe de centrage 40 qui est agencé entre la volute 6 et le support moteur 2. L’organe de centrage est notamment configuré pour compenser les tolérances de fabrication plus importantes générées lors du procédé de fabrication additive de la volute 6 et du support moteur 2. L’organe de centrage 40 a alors pour fonction d’ajuster la position de la volute 6 et du support moteur 2 l’un par rapport à l’autre, au moyen d’au moins un élément déformable élastiquement 42, avant leur fixation l’une par rapport à l’autre.

Un premier mode de réalisation de l’organe de centrage 40 va maintenant être décrit en rapport avec les figures 1 à 3.

Tel que cela est visible sur la figure 2, la volute 6 comprend un volume interne 44 destiné à loger au moins l’organe de ventilation 8 tel que précédemment évoqué et au moins une partie de la platine de fixation 20, et plus particulièrement une partie de centrage de la platine de fixation, permettant le positionnement sensiblement coaxial du support moteur par rapport à la volute.

Le volume interne 44 est notamment délimité périphériquement par un bord périphérique interne 46 de la volute 6, le bord périphérique interne 46 et le bord périphérique externe 30 de la volute étant sensiblement concentriques. Le bord périphérique interne 46 est notamment configuré pour coopérer le cas échéant avec la partie de centrage de la platine de fixation précédemment évoquée, lors de l’assemblage du dispositif de ventilation. Une paroi de fond 48 de la volute 6 délimite longitudinalement le volume interne 44 et comprend au moins l’entrée d’air 12, évoquée précédemment, qui débouche en son centre, une face externe de la paroi de fond 48 formant au moins en partie la face avant 14 de la volute 6.

Le volume interne 44 de la volute 6 est ouvert au niveau de la face arrière 18 de ladite volute 6 de telle sorte qu’il reçoit au moins en partie la platine de fixation 20. L’agencement de la platine de fixation 20 dans le volume interne 44 de la volute 6 sera détaillé plus loin dans la description, notamment en référence à la figure 5.

L’organe de centrage 40 du premier mode de réalisation comprend une pluralité d’éléments déformables élastiquement prenant ici respectivement la forme d’une languette élastique 42, formant saillie de la volute. Chaque languette élastique 42 s’étend axialement, c’est à dire selon la direction longitudinale L du dispositif de ventilation 1, dans le prolongement du bord périphérique externe de la volute 30, du côté de la face arrière 18 de la volute, de telle sorte qu’elle s’étend en direction du support moteur 2 lorsque le dispositif de ventilation est assemblé tel que visible sur la figure 1. Lorsque le support moteur 2 est ainsi contre la volute, chaque languette élastique est apte à reposer contre le bord périphérique externe 28 de la platine de fixation. De manière plus précise, chaque languette élastique 42 s’étend dans une direction d’extension principale perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à un plan d’extension principal A de la platine de fixation 20 du support moteur 2, de sorte que la présence des languettes élastiques autour de la platine de fixation participe à assurer la position sensiblement coaxiale de la platine de fixation par rapport à la volute. Chaque languette élastique 42 forme un élément déformable élastiquement dans la mesure où elle présente la capacité de reprendre sa forme et sa position initiale à la suite d’une déformation mécanique.

Lorsque le dispositif de ventilation est assemblé, les languettes élastiques 42 de l’organe de centrage 40 s’étendent de manière concentrique avec l’orifice de passage 34 formé dans la platine de fixation 20 du support moteur 2.

Chaque languette élastique présente ici une dimension longitudinale supérieure à la dimension longitudinale correspondante de la platine fixation. Plus particulièrement, la platine de fixation 20 présente une face externe 50 tournée à l’opposé de la volute 6, c’est-à-dire en regard du fourreau 22, et tel que cela est particulièrement visible à la figure 3, la languette élastique 42 s’étend le long et contre le bord périphérique externe 28 de la platine de fixation 20 de telle sorte qu’une extrémité libre 52 de la languette élastique 42 s’étende longitudinalement au-delà d’un plan d’extension principal de la face externe 50 de la platine de fixation 20.

On définit une surface interne 54 de la languette élastique 42, particulièrement visible à la figure 3, au moins en partie au contact du bord périphérique externe 28 de la platine de fixation 20, et une surface externe 56 tournée vers l’extérieur du dispositif de ventilation 1. Selon l’invention, au moins un chanfrein 58 est ménagé sur la surface interne 54 de la languette élastique 42, au niveau de son extrémité libre 52. Ce chanfrein 58 peut notamment être dimensionné de sorte que, lorsque le dispositif de ventilation est assemblé avec le support moteur 2 contre la volute 6, le chanfrein 58 est dégagé, en étant libre de tout contact avec la platine de fixation 20.

On tire avantage d’une telle configuration structurelle de la languette élastique 42 et de son chanfrein 58 en ce qu’elle permet de faciliter l’insertion de la platine de fixation entre les languettes élastiques 42 pour venir au contact de la volute. Le chanfrein formé sur chaque languette élastique forme une rampe facilitant la déformation élastique des languettes par flexion sous l’effet du passage de la platine de fixation.

Le fait que le chanfrein 58 dépasse de la face externe 50 de la platine de fixation 20 permet le cas échéant, en cas de démontage du dispositif de ventilation par exemple pour changer l’organe de ventilation, de pouvoir écarter les languettes élastiques les unes des autres pour dégager la platine de fixation de la volute.

Selon l’exemple du premier mode réalisation de l’invention illustré, l’organe de centrage 40 comprend cinq languettes élastiques 42 réparties autour du bord périphérique externe 30 de la volute, de manière à s’étendre chacune contre le bord périphérique externe 28 de la platine de fixation. Il convient de noter que le nombre de ces languettes élastiques pourrait varier sans sortir du contexte de l’invention, dès lors qu’elles sont réparties sur le pourtour de la volute et de la platine de fixation pour permettre le centrage de l’une par rapport à l’autre. Plus particulièrement ici, les languettes élastiques 42 de l’organe de centrage 40 sont réparties régulièrement, de telle sorte qu’elle soit à équidistance les unes des autres.

Tel que cela est particulièrement visible à la figure 1, chacune des languettes élastiques 42 de l’organe de centrage 40 s’étend entre deux moyens de fixation 24 agencés entre la volute 6 avec la platine de fixation 20. Selon l’invention, le moyen de fixation 24 prévu pour bloquer la position de la volute 6 par rapport à la platine de fixation 20 du support moteur 2 est strictement distinct de l’organe de centrage 40 du support moteur 2 par rapport à la volute 6.

On comprend de ce premier mode de réalisation de l’organe de centrage 40 que la pluralité de languettes élastiques 42 de l’organe de centrage 40 assure la bonne position du support moteur 2 par rapport à la volute 6 lors de l’assemblage du dispositif de ventilation 1, par un ajustement en position du support moteur 2 au moyen de la propriété de déformation élastique des languettes élastiques 42, avant la fixation de la platine de fixation 20 sur la volute 6 par les moyens de fixation 24. La présence de l’organe de centrage, en plus des moyens de fixation, permet de compenser les tolérances de fabrication plus élevées de la volute 6 et du support moteur 2 générées par leur fabrication particulière au moyen d’un procédé de fabrication additive.

Selon une variante de réalisation non représentée, l’organe de centrage 40 agencé entre la platine de fixation 20 et la volute comporte une pluralité de languettes élastiques 42 cette fois solidaires de la platine de fixation et susceptibles de s’étendre le long du bord périphérique externe 30 de la volute. Les caractéristiques des languettes élastiques 42 précédemment décrites peuvent être adaptées dans cette variante sans sortir du contexte de l’invention.

Un deuxième mode de réalisation de l’organe de centrage 40 va maintenant être décrit en rapport avec les figures 4 à 6.

Tel que cela est particulièrement visible à la figure 4, la platine de fixation 20 du support moteur 2 comprend une face interne 60, destinée à être en regard de la volute 6 et opposée à la face externe 50 de ladite platine de fixation 20 selon la direction longitudinale L du dispositif de ventilation 1. La platine de fixation 20 comprend alors au moins une base 62 ainsi qu’une portion cylindrique 64 qui s’étend depuis la base 62 de la platine de fixation 20, en saillie de la face interne 60. De manière plus précise, la portion cylindrique 64 s’étend depuis la base 62 de la platine de fixation 20, au niveau de la zone centrale de cette dernière, et de telle sorte que l’orifice de passage 34, destiné à recevoir l’extrémité longitudinale du carter 10 du moteur, traverse ladite portion cylindrique 64 en son centre. Lorsque le dispositif de ventilation est assemblé, la base 62 de la platine de fixation 20 est en contact de la face arrière 18 de la volute 6, tandis que la portion cylindrique 64 est destinée à être logée dans le volume interne 44 de la volute 6.

Tel que cela est visible à la figure 5 montrant une vue en coupe longitudinale du dispositif de ventilation 1, la portion cylindrique 64 de la platine de fixation 20 est logée dans le volume interne 44 de la volute 6, tandis que la base 62 de la platine de fixation 20 s’étend en dehors du volume interne 44, contre la face arrière 18 de ladite volute 6. L’organe de ventilation 8 logé dans le volume interne 44 de la volute 6 s’étend entre la portion cylindrique 64 de la platine de fixation 20 et la paroi de fond 48 qui délimite au moins en partie le volume interne 44 de la volute 6. Plus particulièrement, l’organe de ventilation 8 est relié à l’arbre moteur via un organe de fixation, ici un insert fretté 78, et l’arbre moteur, et le carter 10 du moteur associé, traverse la base 62 et la portion cylindrique 64 de la platine de fixation 20, au niveau de l’orifice de passage 34.

On définit une paroi périphérique externe 66 de la platine de fixation 20, visible sur les figures 5 et 6, comme la paroi qui s’étend en périphérie de la portion cylindrique 64. Le bord périphérique interne 46 de la volute s’étend concentriquement autour de la paroi périphérique externe 66 de la platine de fixation 20.

La paroi périphérique externe 66 est configurée de manière à porter l’organe de centrage 40 du deuxième mode de réalisation de l’invention, qui s’étend dès lors de manière concentrique autour de l’orifice de passage 34 formé dans la platine de fixation 20. L’organe de centrage 40 est ainsi destiné à entrer en contact avec le bord périphérique interne 46 de la volute lors de l’assemblage du support moteur contre la volute, la paroi périphérique externe 66 pénétrant dans le volume interne 44 de la volute 6.

L’organe de centrage 40 comprend une pluralité d’éléments déformables élastiquement, prenant respectivement la forme d’une lamelle élastique 43, chacune reliée à la portion cylindrique 64 par une partie de liaison 68 qui s’étend radialement vers l’extérieur de la portion cylindrique à une extrémité longitudinale de celui-ci. De manière plus précise, la partie de liaison 68 formée entre la paroi périphérique externe 66 et chacune des lamelles 43 est agencée à l’extrémité de la portion cylindrique opposée à la base 62, c’est-à-dire à l’extrémité de la platine de fixation 20 la plus proche de la paroi de fond 48 du volume interne 44 de la volute 6.

Les lamelles élastiques 43 prolongent la partie de liaison 68 en s’étendant en regard de la paroi périphérique externe 66, en revenant vers la base 62. La pluralité de lamelles élastiques forme de la sorte un anneau agencé autour de la paroi périphérique externe, destiné à augmenter le diamètre de la portion cylindrique et assurer ainsi un contact avec le bord périphérique interne 46 de la volute 6 lors de l’assemblage de la platine de fixation contre la volute.

Chaque lamelle élastique 43, destinée à être au contact du bord périphérique interne 46 de la volute 6, s’étend à une distance radiale non nulle de la portion cylindrique 64. De manière plus précise, chacune des lamelles 43 de l’organe de centrage 40 s’étend depuis la partie de liaison 68, en regard de la paroi périphérique externe 66 de la portion cylindrique 64, de telle sorte qu’elle présente, dans un plan longitudinal tel qu’illustré sur la figure 6, une inclinaison d’angle α compris en 1° et 10° par rapport à la paroi périphérique externe 66 de la platine de fixation 20.

Par ailleurs, un chanfrein 70 est ménagé sur la partie de liaison 68 au niveau de la jonction avec la pluralité de lamelles élastiques 43. Le chanfrein 70 facilite alors l’insertion de la portion cylindrique 64 au sein du volume interne 44 de la volute 6, et l’inclinaison des lamelles élastiques permet de s’assurer du contact de chacune des lamelles avec le bord périphérique interne 46 participant à délimiter ce volume interne 44.

Chacune des lamelles élastiques 43 de l’organe de centrage 40 est séparée des lamelles voisines autres par une rainure 72, qui participe à conférer à chaque lamelle son élasticité. Les rainures 72 débouchent sur un bord longitudinal libre 73 de l’organe de centrage 40, à l’opposé de la partie de liaison. Au voisinage de la partie de liaison, chaque rainure présente à son extrémité un dégagement 74 dont la dimension orthoradiale est supérieure à celle des rainures 72, de manière à former une zone de moindre épaisseur à la base de chaque lamelle élastique 43, cette zone de moindre épaisseur facilitant le fléchissement d’une lamelle autour d’un axe passant par les deux dégagements 74 qui lui sont adjacents.

Tel que cela est plus particulièrement visible sur la figure 6, chaque lamelle élastique 43 présente une dimension longitudinale qui est inférieure à la dimension longitudinale correspondante de la portion cylindrique 64, de sorte que chaque lamelle élastique présente une extrémité libre qui s’étend à distance de la base 62 de la platine de fixation 20, étant entendu que l’extrémité libre de chaque lamelle élastique participe à former le bord longitudinal libre 73 de l’organe de centrage 40 précédemment évoqué.

Également et tel que cela est visible à la figure 6, au moins une gorge 76 est formée entre chacune des lamelles élastiques 43 et la paroi périphérique externe 66 de la portion cylindrique 64, la gorge 76 étant ménagée au niveau de la partie de liaison 68. La gorge 76 est notamment dimensionnée pour favoriser le fléchissement des lamelles 43 par rapport à la portion cylindrique 64. Tel que cela a été précisé précédemment, on permet ainsi l’ajustement de la position de la portion cylindrique 64 au sein du volume interne 44 de la volute 6, et donc l’ajustement du support moteur 2 par rapport à la volute 6 préalablement à leur fixation par les moyens de fixation 24 évoqué précédemment.

Selon un mode de réalisation non illustré, le dispositif de ventilation selon l’invention peut comporter un premier organe de centrage semblable à celui décrit dans le premier mode de réalisation et un deuxième organe de centrage semblable à celui décrit dans le deuxième mode de réalisation.

Un procédé d’assemblage du dispositif de ventilation va maintenant être décrit en rapport avec la figure 7 illustrant une vue éclatée du dispositif de ventilation 1.

Tout d’abord, l’arbre moteur 10 est fretté sur l’insert 78. L’organe de ventilation 8 est ensuite emmanché sur une tige filetée de l’insert 78, puis un boulon est vissé sur l’insert. L’ensemble comprenant le moteur 4, l’insert 78 et l’organe de ventilation 8 ainsi formé et appelé ci-après « ensemble rotatif ». Cet ensemble rotatif est ensuite inséré dans le support moteur 2, par l’orifice de passage ménagé dans la zone centrale de la platine de fixation 20, de sorte que le moteur 4 soit supporté à la fois par le fourreau 22 du support moteur 2 et par la bague de centrage 36 au niveau de la platine de fixation.

Par la suite, la volute 6 est plaquée contre la platine de fixation 20, de telle sorte que l’organe de ventilation 8 et la portion cylindrique 64 de la platine de fixation 20 s’étendent dans le volume interne 44 de la volute 6. Lors de cette opération, l’organe de centrage 40, qu’il soit formé des languettes élastiques 42, assurant un centrage externe par contact d’un bord périphérique externe de la volute ou de la platine de fixation, et/ou qu’il soit formé des lamelles élastiques 43, assurant un centrage interne par contact d’un bord périphérique interne de la volute, assure le bon positionnement, autour de l’axe d’extension principal X du moteur, du support moteur par rapport à la volute.

Une fois la volute 6 assemblée avec l’ensemble formé par le support moteur 2 et l’ensemble rotatif, la position de la volute 6 par rapport audit support moteur 2 peut être ajustée au moyen de l’organe de centrage 40 et notamment grâce à la propriété élastique de l’organe de centrage 40 octroyée par les languettes élastiques 42 et/ou les lamelles 43. Ainsi, on peut déplacer la volute 6 selon un mouvement en translation suivant des directions parallèles au plan d’extension principal de la platine de fixation 20 jusqu’à obtenir la position adéquate de la volute 6 par rapport au support moteur 2 permettant la mise en œuvre des moyens de fixation 24, c’est à dire notamment l’alignement des trous et alésages portés par la platine de fixation et la volute. Le dispositif de ventilation 1 est alors apte à être intégré au sein du dispositif d’assistance à la respiration.

La présente invention ne saurait toutefois se limiter à l’exemple de réalisation spécifiquement décrit dans ce document, et s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.

Claims (15)

1. Dispositif de ventilation (1) d’un dispositif d’assistance à la respiration comprenant au moins un support moteur (2) et au moins une volute (6), le support moteur (2) comprenant au moins une platine de fixation (20) adaptée pour être fixée à la volute (6) du dispositif de ventilation (1) par au moins un moyen de fixation (24), le dispositif de ventilation (1) étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins un organe de centrage (40) configuré pour ajuster la position de la volute (6) par rapport au support moteur (2), l’organe de centrage (40) étant distinct des moyens de fixation (24).
2. Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins la volute (6) et le support moteur (2) sont réalisés par fabrication additive.
3. Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de centrage (40) comprend au moins un élément déformable élastiquement (42, 43).
4. Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins un élément déformable élastiquement (42, 43) s’étend selon une direction d’extension principale perpendiculaire, ou sensiblement perpendiculaire, à un plan d’extension principal (A) de la platine de fixation (20) du support moteur (2).
5. Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un organe de centrage (40) comprend une pluralité d’éléments déformables élastiquement formés par des languettes élastiques (42) qui s’étendent depuis l’un parmi la volute (6) ou la platine de fixation (20) de telle sorte qu’elles s’étendent en regard du bord périphérique externe (28, 30) de l’autre parmi la platine de fixation (20) ou la volute (6).
6. Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel les languettes élastiques (42) s’étendent à équidistance les unes des autres autour du bord périphérique externe (28, 30) de la platine de fixation (20) ou de la volute (6).
7. Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un organe de centrage (40) s’étend depuis une paroi périphérique externe (66) de la platine de fixation (20) et est en contact d’un bord périphérique interne (46) de la volute (6).
8. Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel la platine de fixation (20) comprend au moins une portion cylindrique (64) qui porte la paroi périphérique externe (66) et qui est logée dans un volume interne (44) de la volute (6) délimité au moins en partie par le bord périphérique interne (46) de ladite volute (6), l’organe de centrage (40) s’étendant entre la portion cylindrique (64) et le bord périphérique interne (46) de la volute (6).
9. Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’organe de centrage (40) comprend une pluralité d’éléments déformables élastiquement formés par des lamelles élastiques (43), l’ensemble des lamelles élastiques (43) présentant une forme annulaire qui s’étend autour de la portion cylindrique (64) à une distance radiale non nulle de cette portion cylindrique (64).
10. Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel les lamelles élastiques (43) sont séparées les unes des autres par des rainures (72) qui débouchent sur un bord longitudinal libre (73) de l’organe de centrage (70).
11. Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel chacune des lamelles élastiques (43) de l’organe de centrage (40) présente une inclinaison d’angle (α) compris entre 1° et 10° par rapport à la surface de la paroi périphérique externe (66) en regard de laquelle les lamelles élastiques (43) s’étendent.
12. Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel l’organe de centrage (40) comporte une partie de liaison (68) agencée entre les lamelles élastiques (43) et la portion cylindrique (64) à une extrémité longitudinale de la platine de fixation (20) tournée vers la volute.
13. Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins une gorge (76) est formée entre chacune des lamelles élastiques (43) et la portion cylindrique (64), au niveau de la partie de liaison (68).
14. Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un orifice de passage (34) est ménagé dans une zone centrale de la platine de fixation (20) du support moteur (2), pour être traversé par un arbre moteur solidaire d’un organe de ventilation (8) disposé dans la volute (6), l’organe de centrage (40) s’étendant de manière concentrique autour de l’orifice de passage (34).
15. Dispositif d’assistance à la respiration comprenant au moins un dispositif de ventilation selon l’une quelconque des revendications précédentes.