FR3141612A1 - Dispositif d’assistance pour l’articulation du genou comportant au moins une tige flexible - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif d’assistance pour l’articulation du genou comportant une partie de maintien tubulaire (2) configurée pour guider le passage d’une jambe (3) d’un utilisateur dans le dispositif d’assistance (1), et comportant deux portions de retenue (21, 22), disposées de part et d’autre de l’articulation du genou, ledit dispositif d’assistance (1) comportant une partie mécanique (4) disposée entre les deux portions de retenue (21, 22) et étant fixée à chacune des deux portions de retenue (21, 22) au moyen d’un organe de fixation. Ladite partie mécanique (4) comporte au moins une tige flexible (41) a deux extrémités reliées respectivement à l’une et à l’autre des portions de retenue (21, 22) et au moins une pièce de liaison (42), ladite tige flexible (41) étant configurée pour se fléchir sous l’effet d’une force générée par la flexion de l’articulation du genou. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention concerne, de façon générale, un dispositif d’assistance pour l’articulation du genou.
L'invention porte plus particulièrement sur un dispositif d’assistance pour l’articulation du genou permettant d’amortir et ainsi soulager l’articulation du genou mais également de restituer l’énergie emmagasinée au cours du fléchissement dudit genou.
Il est connu de l’état de la technique des dispositifs d’assistance pour les articulations, telles que les orthèses, notamment en tant que dispositif médical. Les orthèses sont utilisées pour aider à la réadaptation des articulations d’un utilisateur, et elles sont en particulier utilisées pour soutenir, redresser, stabiliser et assister lesdites articulations déficientes dans le but de retrouver, ou tout au moins se rapprocher, de leur fonctionnement normal.
En particulier, il est connu des orthèses de genou ayant pour fonction de soutenir et protéger l’articulation du genou de sorte à soulager la charge mécanique exercée sur celui-ci. Ces orthèses comportent classiquement une liaison pivot, positionnée dans le plan sagittal de l’articulation ou une liaison à double pivot dont le centre de rotation correspond approximativement à la position du centre de l’articulation.
Toutefois, les orthèses de l’état de la technique limitent les mouvements de l’articulation du genou en amplitude et, par conséquent, l’utilisateur portant une orthèse a une liberté de mouvement dégradée par rapport à ce qu’il connait quand il n’en porte pas.
En outre, les orthèses de l’état de la technique comportent diverses liaisons générant des frottements, défauts de centrage de l’orthèse et ne permettant pas un mouvement fluide et naturel de l’articulation. Ces divers inconvénients induisent pour l’utilisateur une certaine gêne, douleur et de la rigidité dans le mouvement et/ou une assistance dégradée.
L’objectif de la présente invention est donc de résoudre les problèmes susmentionnés en proposant un dispositif d’assistance pour l’articulation du genou plus simple, commode à utiliser, tout en pouvant être fabriqué de façon économique.
Pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un dispositif d’assistance pour l’articulation du genou comportant une partie de maintien tubulaire configurée pour guider le passage d’une jambe d’un utilisateur dans le dispositif d’assistance, ladite partie de maintien tubulaire comportant deux portions de retenue, disposées de part et d’autre de l’articulation du genou dudit utilisateur, ledit dispositif d’assistance comportant en outre une partie mécanique, ladite partie mécanique étant disposée entre les deux portions de retenue et étant fixée à chacune des deux portions de retenue au moyen d’un organe de fixation. Ladite partie mécanique comporte au moins une tige flexible et au moins une pièce de liaison, ladite tige flexible comportant deux extrémités, une première extrémité reliée à l’une des portions de retenue et une seconde extrémité reliée à ladite pièce de liaison, ladite pièce de liaison étant reliée à l’autre des portions de retenue, ladite tige flexible étant configurée pour se fléchir sous l’effet d’une force générée par la flexion de l’articulation du genou.
Le dispositif d’assistance de la présente invention peut adopter une position tendue ou une position fléchie. Il est configuré pour amortir et ainsi soulager l’articulation du genou de l’utilisateur lors du passage de la position tendue à la position fléchie. Il permet également de restituer l’énergie emmagasinée lors du fléchissement et ainsi aider au passage de la position fléchie à la position tendue. Pour ce faire, la tige flexible est configurée pour fléchir élastiquement sous l’effet d’une force générée par la flexion de l’articulation du genou de l’utilisateur. Sous l’effet de cette force, due au passage de la position tendue à la position fléchie, un couple est appliqué et engendre une rotation des deux extrémités de la tige autour de l’articulation du genou et donc le fléchissement de la tige, qui emmagasine de l’énergie. Lors du passage de la position fléchie à la position tendue, la tige restitue l’énergie emmagasinée lors du fléchissement, ce qui permet de faciliter l’extension du genou.
Avantageusement, la tige flexible est en fibre de verre.
De façon avantageuse, la partie mécanique comporte une pluralité de tiges flexibles formant une nappe, chacune des tiges de ladite nappe étant reliées par une première extrémité à l’une des portions de retenue de la partie de maintien et par une seconde extrémité à ladite pièce de liaison.
Le choix du nombre de tiges, de leur matériau et de leur section permet de régler la raideur du dispositif d’assistance
Avantageusement encore, la pièce de liaison est une liaison de type jumelle.
De manière préférentielle, la pièce de liaison comporte un arbre de section oblongue s’étendant selon une direction longitudinale, orthogonale à la direction de la jambe, ledit arbre comportant un premier bord et un second bord, le premier bord étant relié à l’une des portions de retenue au moyen d’une liaison pivot, le second bord étant relié à l’au moins une tige, de sorte qu’en cas de fléchissement de l’au moins une tige sous l’effet de la force générée par la flexion de l’articulation du genou, le second bord pivote en direction de l’articulation du genou entrainant le pivotement du premier bord dans cette même direction autour de ladite liaison pivot.
Lorsque la tige fléchit, le second bord de l’arbre pivote en direction de l’articulation du genou, ce qui entraine le pivotement du premier bord de l’arbre dans cette même direction autour de la liaison pivot le reliant au support. Le fléchissement de la tige et le pivotement de l’arbre ont pour effet d’accompagner le genou dans son fléchissement, et en particulier ils permettent de suivre l’allongement de la peau du genou de l’utilisateur dû au fléchissement.
Préférentiellement, ladite autre portion de retenue comporte au moins un moyen d’encastrement configuré pour maintenir en position l’au moins une tige flexible en appui contre ladite autre portion de retenue.
Préférentiellement encore, le moyen d’encastrement comporte au moins un logement de réception configuré pour recevoir ladite au moins une tige flexible.
Avantageusement, la partie mécanique comporte une pluralité de tiges flexibles formant une nappe, chacune des tiges de ladite nappe étant reliée par une première extrémité à l’une des portions de retenue de la partie de maintien et par une seconde extrémité à ladite pièce de liaison et en ce que ledit moyen d’encastrement comporte un logement de réception configuré pour recevoir ladite pluralité de tiges.
Avantageusement encore, ladite partie de maintien comporte en outre une gaine de protection reliant les deux portions de retenue entre elles, ladite gaine de protection étant configurée pour recouvrir au moins en partie l’articulation du genou.
Lors du fléchissement, le genou peut entrer en contact avec la tige et générer une gêne pour l’utilisateur. La gaine permet de protéger le genou d’un tel contact.
De manière préférentielle, la gaine de protection comporte au moins un coussinet configuré pour être disposé entre ladite articulation du genou et l’au moins une tige flexible de sorte à venir en appui contre ladite tige lors du fléchissement de ladite tige sous l’effet de la force générée par la flexion de l’articulation du genou.
Un tel coussinet permet d’améliorer le confort de l’utilisateur portant le dispositif.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
La représente une vue schématique d’un dispositif d’assistance 1 pour l’articulation du genou.
Le dispositif d’assistance 1 peut adopter une position tendue tel que cela est représenté sur la , 2 et 5, ou une position fléchie tel que cela est représenté sur les figures 3 et 4.
Le dispositif d’assistance 1 est configuré pour amortir et ainsi soulager l’articulation du genou lors du passage de la position tendue à la position fléchie, mais également pour restituer l’énergie emmagasinée lors du fléchissement et ainsi aider au passage de la position fléchie à la position tendue.
Le dispositif d’assistance 1 comporte une partie de maintien 2 tubulaire configurée pour guider le passage d’une jambe 3 d’un utilisateur dans le dispositif d’assistance 1.
La partie de maintien 2 comporte deux portions de retenue, une première portion de retenue 21 et une seconde portion de retenue 22, disposées de part et d’autre de l’articulation du genou.
Cette première portion de retenue 21 et cette seconde portion de retenue 22 sont réglables de sorte à s’adapter à la circonférence de la jambe 3 de chaque utilisateur. Pour ce faire, elles peuvent être par exemple munies d’un système de bandes agrippantes ou coulissantes.
La partie de maintien 2 peut comporter en outre une gaine de protection 23, visible sur la et sur la . Cette gaine de protection 23 relie la première portion de retenue 21 à la seconde portion de retenue 22. De plus, la gaine 23 recouvre au moins partiellement l’articulation du genou.
Tel que représenté sur la , la gaine 23 recouvre entièrement l’articulation du genou de l’utilisateur de sorte à protéger l’entièreté du genou.
Il est possible d’avoir une gaine ne recouvrant que la partie la plus saillante du genou par exemple.
Le dispositif d’assistance 1 comporte en outre une partie mécanique 4 disposée entre la première portion de retenue 21 et la seconde portion de retenue 22. La partie mécanique 4 est fixée à chacune des deux portions de retenue 21, 22 au moyen d’un organe de fixation.
De plus, la partie mécanique 4 comporte au moins une tige flexible 41 et au moins une pièce de liaison 42.
La tige flexible 41 comporte deux extrémités, une première extrémité 411 reliée à la pièce de liaison 42 et une seconde extrémité 412 reliée à l’une des portions de retenues, la pièce de liaison 42 étant reliée à l’autre des portions de retenues.
Tel que cela est représenté sur les figures, la première extrémité 411 est reliée à la pièce de liaison 42, elle-même reliée à la première portion de retenue 21 et la seconde extrémité 412 est reliée à la seconde portion de retenue 22.
Dans une variante non représentée, la pièce de liaison est reliée à la seconde portion de retenue, c’est-à-dire celle disposée sur le tibia de l’utilisateur.
La pièce de liaison 42 est une liaison de type jumelle.
En particulier, elle comporte un arbre de section oblongue 421, sur lequel est fixé la tige 41. L’arbre 421 est relié à un support 422 de sorte à être mobile sur le support 422, dans la direction de la jambe 3 de l’utilisateur.
En particulier, l’arbre de section oblongue 421 s’étend contre le support 422, sa direction longitudinale étant orthogonale à la direction de la jambe de l’utilisateur. Par un premier bord, l’arbre 421 est relié au support au moyen d’une liaison pivot et par un second bord il est relié à la tige 41. La première extrémité 411 de la tige 41 est fixée sur le deuxième bord de l’arbre.
L’arbre 421 est mobile entre une position où son deuxième bord est le plus éloigné de l’articulation du genou, lorsque l’utilisateur est en position tendue, et une position où son deuxième bord est le plus proche de l’articulation du genou, lorsque l’utilisateur est en position fléchie. Le support 422 est fixé à la première portion de retenue 21.
La seconde portion de retenue 22 peut comporter un moyen d’encastrement configuré pour maintenir en position la seconde extrémité de la tige 412 en appui contre la seconde portion de retenue 22.
En particulier, ce moyen d’encastrement peut, tel que visible sur la , comporter un logement de réception 424 configuré pour recevoir la tige 41.
De manière avantageuse, le logement de réception 424 est incliné par rapport à la jambe 3 lorsque l’utilisateur porte le dispositif 1, de sorte à recevoir la tige 41 dans la position tendue mais également dans la position fléchie. Une telle inclinaison empêche une déformation des extrémités de la tige 41 et permet à la tige 41 d’être à distance de l’articulation du genou en position tendue de l’utilisateur.
Avantageusement, le logement de réception 424 est configuré pour, en outre, recevoir une matière thermoformable, qui est injectée de sorte à maintenir en position la tige 41 sur la seconde portion de retenue 22.
La tige flexible 41 est configurée pour fléchir élastiquement sous l’effet d’une force générée par la flexion de l’articulation du genou.
En particulier, la flexion du genou génère un couple qui engendre une rotation des deux extrémités de la tige 41 autour de l’articulation du genou qui forme un axe de rotation. Ainsi, la rotation des deux extrémités de la tige 41 autour de cet axe engendre son fléchissement.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, la tige 41 est en fibre de verre.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la tige 41 est en carbone ou en kevlar. De tels matériaux permettent un gain en rigidité et en dynamisme de la tige.
Dans encore un autre mode de réalisation de l’invention, la tige 41 est en fibres naturelles, ou encore en polymères. De tels matériaux sont moins couteux et sont recyclables.
Tel que représentée sur les figures, la tige 41 est de section circulaire.
Dans des variantes non représentées, la tige peut être de section carrée ou rectangulaire par exemple.
De manière avantageuse, la partie mécanique 4, et en particulier la tige 41, sont disposées à l’avant du genou, tel que cela est représenté sur les figures.
Tel que cela est représenté sur les figures, la partie mécanique 4 peut comporter une pluralité de tiges 41 tressées formant une nappe. Chaque tige 41 de la nappe est reliée par sa seconde extrémité 412 à l’une des portions de retenue, ici la seconde portion de retenue 22, et par sa première extrémité 411 à l’autre des portions de retenues, ici la première portion de retenue 21 par l’intermédiaire de la pièce de liaison 42. Aussi, la nappe est reliée à la seconde portion de retenue 22 par un moyen d’encastrement. Dans ce cas, le logement de réception 424 est configuré pour loger la seconde extrémité 412 de la pluralité de tiges 41 de la nappe. On obtient alors une plus grande stabilité et une augmentation de la restitution d’énergie.
Le choix du nombre de tiges, de leur matériau et de leur section permet de régler la raideur du dispositif d’assistance 1.
Nous allons maintenant décrire le passage de la position tendue du dispositif d’assistance 1 à la position fléchie.
Dans la position tendue, la tige 41 est tendue entre la première portion de retenue 21 et la seconde portion de retenue 22.
Sous l’effet d’une force générée par la flexion de l’articulation du genou qui passe de la position tendue à la position fléchie, un couple est appliqué et engendre une rotation des deux extrémités de la tige 41 autour de l’articulation du genou et donc le fléchissement de la tige 41.
Lorsque la tige 41 fléchit, le second bord de l’arbre 421 pivote en direction de l’articulation du genou, ce qui entraine le pivotement du premier bord de l’arbre 421 dans cette même direction autour de la liaison pivot le reliant au support 422. Le fléchissement de la tige 41 et le pivotement de l’arbre 421 ont pour effet d’accompagner le genou dans son fléchissement, et en particulier ils permettent de suivre l’allongement de la peau du genou de l’utilisateur dû au fléchissement.
Lors du fléchissement de la tige 41 pour passer de la position tendue à la position fléchie, la tige 41 accumule de l’énergie.
De plus, la raideur de la tige 41 prise en combinaison avec l’accumulation d’énergie a pour effet d’amortir le fléchissement du genou.
Ensuite, pour passer de la position fléchie à la position tendue, le genou se défléchit ce qui engendre le pivotement du second bord de l’arbre 421 en direction inverse de l’articulation du genou, ce qui entraine le pivotement du premier bord de l’arbre 421 autour de la liaison pivot le reliant au support 422. Le défléchissement de la tige 41 et le pivotement de l’arbre 421 ont pour effet d’accompagner le genou dans son retour vers sa position tendue, et en particulier ils permettent de suivre la rétractation de la peau du genou de l’utilisateur due au défléchissement.
Lors du passage de la position fléchie à la position tendue, la tige 41 restitue l’énergie emmagasinée lors du fléchissement, ce qui permet d’accompagner le pivotement de l’arbre 421 et le retour en position tendue de la tige 41. Ainsi, la restitution d’énergie permet de faciliter l’extension du genou.
Il est à noter que le dispositif 1 selon l’invention permet d’assister l’utilisateur et en particulier son articulation du genou lors de mouvement de fléchissement, mais aussi d’améliorer ses performances.
En outre, lors du fléchissement, le genou peut entrer en contact avec la tige 41 et générer une gêne pour l’utilisateur. La gaine 23 permet de protéger le genou d’un tel contact.
Dans un mode de réalisation illustré sur la par exemple, la gaine 23 comporte au moins un coussinet 24 configuré pour être disposé entre le genou et la tige de sorte à ce que le coussinet 24 vienne en appui contre la tige 41 lors du fléchissement du genou et de la tige 41 ( ). Un tel coussinet 24 permet d’améliorer le confort de l’utilisateur portant le dispositif 1.
De manière avantageuse, le coussinet 24 est en silicone et il est configuré pour encapsuler l’articulation du genou de l’utilisateur.
Dans un mode de réalisation préférentielle de l’invention, le dispositif d’assistance 1 comporte en outre un patch de protection 25, disposé face à l’articulation du genou de l’utilisateur. Le patch de protection 25, tel que représenté sur la , enveloppe au moins en partie les tiges 41 de la nappe de sorte à protéger l’articulation du genou de tout contact rigide avec les tiges. Ainsi, le patch de protection 25 permet d’améliorer encore le confort de l’utilisateur.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s’étend à tout mode de réalisation équivalent.
Claims (10)
- Dispositif d’assistance pour l’articulation du genou comportant une partie de maintien tubulaire (2) configurée pour guider le passage d’une jambe (3) d’un utilisateur dans le dispositif d’assistance (1), ladite partie de maintien tubulaire (2) comportant deux portions de retenue (21, 22), disposées de part et d’autre de l’articulation du genou dudit utilisateur, ledit dispositif d’assistance (1) comportant en outre une partie mécanique (4), ladite partie mécanique (4) étant disposée entre les deux portions de retenue (21, 22) et étant fixée à chacune des deux portions de retenue (21, 22) au moyen d’un organe de fixation,
caractérisé en ce que
ladite partie mécanique (4) comporte au moins une tige flexible (41) et au moins une pièce de liaison (42), ladite tige flexible (41) comportant deux extrémités, une première extrémité (411, 412) reliée à l’une des portions de retenue (21, 22) et une seconde extrémité (411, 412) reliée à ladite pièce de liaison (42), ladite pièce de liaison (42) étant reliée à l’autre des portions de retenue (21, 22), ladite tige flexible (41) étant configurée pour se fléchir sous l’effet d’une force générée par la flexion de l’articulation du genou. - Dispositif d’assistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige flexible (41) est en fibre de verre.
- Dispositif d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite partie mécanique (4) comporte une pluralité de tiges flexibles (41) formant une nappe, chacune des tiges (41) de ladite nappe étant reliées par une première extrémité (411, 412) à l’une des portions de retenue (21, 22) de la partie de maintien (2) et par une seconde extrémité (411, 412) à ladite pièce de liaison (42).
- Dispositif d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (42) est une liaison de type jumelle.
- Dispositif d’assistance selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite pièce de liaison (42) comporte un arbre de section oblongue (421) s’étendant selon une direction longitudinale, orthogonale à la direction de la jambe (3), ledit arbre (421) comportant un premier bord et un second bord, le premier bord étant relié à l’une des portions de retenue (21 ;22) au moyen d’une liaison pivot, le second bord étant relié à l’au moins une tige (41), de sorte qu’en cas de fléchissement de l’au moins une tige (41) sous l’effet de la force générée par la flexion de l’articulation du genou, le second bord pivote en direction de l’articulation du genou entrainant le pivotement du premier bord dans cette même direction autour de ladite liaison pivot.
- Dispositif d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite autre portion de retenue (22) comporte au moins un moyen d’encastrement configuré pour maintenir en position l’au moins une tige flexible (41) en appui contre ladite autre portion de retenue (22).
- Dispositif d’assistance selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen d’encastrement comporte au moins un logement de réception (424) configuré pour recevoir ladite au moins une tige flexible (41).
- Dispositif d’assistance selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite partie mécanique (4) comporte une pluralité de tiges (41) flexibles formant une nappe, chacune des tiges (41) de ladite nappe étant reliée par une première extrémité (411, 412) à l’une des portions de retenue (21, 22) de la partie de maintien (2) et par une seconde extrémité (411, 412) à ladite pièce de liaison (42) et en ce que ledit moyen d’encastrement comporte un logement de réception (424) configuré pour recevoir ladite pluralité de tiges (41).
- Dispositif d’assistance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite partie de maintien (2) comporte en outre une gaine de protection (23) reliant les deux portions de retenue (21, 22) entre elles, ladite gaine de protection (23) étant configurée pour recouvrir au moins en partie l’articulation du genou.
- Dispositif d’assistance selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite gaine de protection (23) comporte au moins un coussinet (24) configuré pour être disposé entre ladite articulation du genou et l’au moins une tige flexible (41) de sorte à venir en appui contre ladite tige (41) lors du fléchissement de ladite tige (41) sous l’effet de la force générée par la flexion de l’articulation du genou.
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| FR2211657A Pending FR3141612A1 (fr) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Dispositif d’assistance pour l’articulation du genou comportant au moins une tige flexible |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3141612A1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4116236A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-26 | Surgical Applicance Industries, Inc. | Knee brace with kneecap-encircling flexible resilient pad |
| US5261871A (en) * | 1991-12-12 | 1993-11-16 | Greenfield Raphael L | Orthopedic device |
| RU2007980C1 (ru) * | 1992-04-16 | 1994-02-28 | Акционерное общество ЭЛОРГ | Наколенник |
| US20120004584A1 (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Plus Meditech Co., Ltd. | Joint brace and a movement restraining device therefor |
| US20180311064A1 (en) * | 2012-07-11 | 2018-11-01 | U.S. Army Research Laboratory | Orthotics having rate-responsive, stretchable devices |
-
2022
- 2022-11-09 FR FR2211657A patent/FR3141612A1/fr active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4116236A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-26 | Surgical Applicance Industries, Inc. | Knee brace with kneecap-encircling flexible resilient pad |
| US5261871A (en) * | 1991-12-12 | 1993-11-16 | Greenfield Raphael L | Orthopedic device |
| RU2007980C1 (ru) * | 1992-04-16 | 1994-02-28 | Акционерное общество ЭЛОРГ | Наколенник |
| US20120004584A1 (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Plus Meditech Co., Ltd. | Joint brace and a movement restraining device therefor |
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