Brevet FR2281742A1 — publié le 19760312

L'invention concerne les instruments dentaires et, notamment un instrument dentaire orientable et à mouvement alternatif, pouvant wetre utilisé au-dessous de la gencive et sur les parties des dents ne pouvant être atteintes par les instruments rotatifs actuels. L'un des problèmes anciens de la technologie dentaire provient de la difficulté pour réaliser un instrument exécutant un mouvement alternatif et pouvant oestre convenablement introduit au-dessous de la gencive et atteindre les zones des dents actuellement inaccessibles aux instruments à mouvement linéaire et rotatif. Des essais antérieurs pour résoudre ce problème ont abouti à des instruments qui se déplacent sur des arcs de cercle, qui oscillent et qui n'exécutent un mouvement alternatif que dans une seule direction. Ces instruments produisent souvent un martèlement des gencives des dents et provoquent ainsi des lésions. La plupart des instruments à mouvement alternatif sont également mal eonçus, de sorte que la charge appliquée à leur extrémité est souvent supérieure à leurs limites et provoque un arrêt du mouvement des instruments ou un travail défectueux de ces derniers. Certains autres instruments sont conçus pour exécuter un mouvement continu. Cependant, l'instrument proprement dit reste immobile alors que l'outil est mis en mouvement lorsqu'il est appliqué contre la zone de travail. I1 apparat donc que les instruments dentaires antérieurs ne donnent pas satisfaction. L'invention concerne un instrument dentaire commande' par un moteur et conçu pour exécuter un cycle alternatif et linéaire de mouvements, en forme d'onde sinusoidale de sorte que l'instrument s'immobilise aux extrémités de sa course et ne provoque ainsi pas de martèlement de la dent ou de la pulpe. L'instrument selon l'invention est réglable sur un arc de 900, ce qui en augmente fortement l'utilité. l'instrument selon l'invention est conçu pour un remplacement simple de l'outil entrant en contact avec la dent et la pulpe et pour l'adaptation aisée de différents types d'outils. L'instrument selon l'invention est orientable et d'une production et d'un assemblage simples et peu comateux. a durée de vie est importante. l'inCtrulaent dentaire selon l'invention, commauldé par un moteur, comprend un élément articulé constitué de deux tronçons tubulaires orientables l'un par rapport à l'autre, à savoir un tronçon proximal et un tronçon distal, un arbre qui tourillonne longitudinalement dans le tronçon proximal,un élément coulissant longitudinalement dans le tronçon distal, un porte-outil placé à l'extrémité avant de cet élément, et un mécanisme transformant un mouvement rotatif en un mouvement alternatif et reliant l'arbre à l'élément coulissant,de manière à faire exécuter à ce dernier un mouvement alternatif dont la course est approximativement indépendante de l'angle inscrit entre les tronçons proximal et distal, cet angle pouvant varier sur une grande plage. le mécanisme de transformation de mouvement de l'instrument dentaire selon l'invention comprend un tourillon qui dépasse à l'avant de l'arbre de commande en inscrivant un petit angle, par exemple d'environ 50, avec l'axe de ce dernier. Un élément de commande est placé dans la zonecoudée de liaison comprise entre les tronçons proximal et distal. Cet élément peut pivoter sur un axe transversal, mais non sur l'axe de l'arbre. I1 comprend un premier bras transversal qui présente un alésage dans lequel se loge le tourillon, de manière que la rotation de l'arbre provoque un basculement de l'élément de commande. Ce dernier comporte également un second bras incliné vers l'avant et vers l'extérieur, dont la face avant présente une première douille à surface sphérique. l'élément coulissant est rappelé par un ressort vers une position de retrait. a face arrière présente une seconde douille à surface sphérique. Une biellette comporte, à ses extrémités opposées, des rotules qui se logent dans les douilles correspondantes, de manière à pouvoir tourner dans toutes les directions. Un verrou, pouvant être commandé par un doigt d'une main, permet de bloquer de manière amovible les tronçons proximal et distal dans les positions et orientations dans lesquelles ils ont été réglés. D'autres types de mécanismes, par exemple des poussoirs soumis a la force de ressortis, peuvent également être mis en oeuvre. B'instrument selon l'invention est très sur, robuste, peu coûteux, peu volumineux et d'une grande souplesse d'utilisation. La course alternative de la tige porte-outil est sinusoidale et de longueur approximativement constante. les variations des au réglage angulaire entre l'axe de l'arbre de commande et l'élément coulissant sont insensibles. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel : la figure 1 -est une vue en plan de l'instrument dentaire selon l'invention; la figure 2 est une coupe axiale suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe axiale, semblable à celle de la figure 2, et représente l'instrument réglé dans une certaine orientation; la figure 4 est une vue en bout de l'instrument selon l'invention; la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2; la figure 6 est - une coupe axiale partielle d'un mandrin de fixation d'un outil, monté sur l'instrument selon l'invention; et la figure 7 est une vue en plan du mandrin représenté sur la figure 6. les figure-s représentent l'instrument dentaire 10 selon l'invention, commandé par un moteur et pouvant être monté à ltextrémité d'une poignée qui renferme un arbre commandé par un moteur ou un accouplement classique à turbine à air. Une extrémité de cet arbre ou de cet accouplement est reliée à l'arbre de commande de l'instrument 10 lorsque ce dernier est fixé à la poignée. L'instrument 10 comprend un corps tubulaire articulé 11 constitué d'un tronçon tubulaire proximal 12 et d'un tronçon tubulaire distal 13 décalé -transversalement du tronçon 12 et relié à ce dernier de manière à permettre un réglage angulaire autour d'un axe transversal passant dans un tronçon coudé 14. A cet effet, des axes convenables de pivotement, alignés transversalement, sont situés sur les cotés opposés du tronçon coudé 14. le tronçon proximal 12 comprend un manchon avant 16 qui prés ente une section transversale externe rectangulaire et un alésage axial circulaire dont la partie arrière est taraudée. Cet alésage présente également une nervure périphérique interne 17 voisine de sa partie avant et délimitant un épaulement orienté vers l'arrière. Deux plaques identiques et parallèles 18, espacées transversalement l'une de l'autre, dépassent vers l'a r- rière des faces latérales opposées du manchon 16 et sont reliées par leurs bords inférieurs, dans l'orientation des figures, à une ame transversale et inclinée 19, avec laquelle elles sont réalisées d'une seule pièce. Cette âme comporte un tronçon avant cylilldrique 20 coaxial à l'axe transversal de pivotement des tronçons du corps. Cette ame 19 présente un alésage taraudé 21, incliné vers le haut, réalisé centralement en arrière du tronçon 20 et entouré d'un collet externe.Un tronçon fileté de grand diamètre d'un axe 22 de guidage et de pivotement, présentant une extrémité arrondie placée dans le tronçon coudé 14, est vissé dans l'alésage 21. L'extrémité extérieure de l'axe 22 comporte une toute large portant sur la face extrême du collet. Des ailes longitudinales, qui dépassent vers le haut des faces latérales du manchon 16,-forment des parois horizontales et coplanaires 24, orientées vers l'intérieur et vers l'avant du manchon 16. Ces parois 24 présentent des bords parallèles, opposés et espacés transversalement, qui délimitent entre eux une rainure longitudinale 26 de guidage. Ces bords sont espacés au-dessus de la surface supérieure du manchon 16 dans l'orien- tation des figures. La face supérieure du manchon 16 présente plusieurs encoches 27 espacées longitudinalement et alignées sur l'axe central de la rainure 26. Une bague 28 de palier, placée coaxialement dans l'alésage du manchon 16, comporte un tronçon périphérique intermédiaire 29 de grand diamètre présentant un épaulement avant qui porte sur ltépaulement arrière de la nervure 17, et un épaulement orienté vers l'arrière. Un manchon arrière 30 d'accouplement comprend un tronçon avant fileté32 de faible diamètre, vissé dans la partie arrière taraudée de l'alésage du manchon 16 et portant étroitement sur l'épaulement arrière du tronçon 29 de la bague pour fixer cette dernière dans l'alésage du manchon 16. le tronçon avant de la bague 28 dépasse vers l'avant de la nervure 17, alors que son tronçon arrière pénètre dans le tronçon avant 32 du manchon d'accouplement. Un arbre 33 de commande est disposé coaxialement dans le tronçon tubulaire proximal 12. 11 comprend un segment cylindrique 74 de grand diamètre situé à proximité de son extrémité avant et tourillonnant dans la bague 28. Une bague 36 est fixée à l'arbre 33, immédiatement en arrière du segment 34, et porte sur la face arrière de la bague 28 pour empêcher tout mouvement axial vers l'avant de l'arbre 33. L'extrémité avant du segment 34 de ce dernier comporte une tette 37 de grand diamètre, - délimitant un épaulement périphérique transversal arrière qui porte sur la face avant de la bague 28 pour interdire tout mouvement axial de l'arbre 33 vers l'arrière. Un tourillon 38, dont l'axe longitudinal inscrit un angle obtus avec celui de l'arbre 33, tourne avec ce dernier et dépasse vers l'avant de la tue 37. le diamètre du tourillon 38 est approximativement égal à celui du segment 34. Le centre de la base du tourillon 38 est décalé transversalement de l'axe de l'arbre 33 et appartient au plan de la face avant 39 de la tActs 37, ce plan étant perpendiculaire à l'axe du tourillon 38. le tronçon tubulaire distal 3 comprend une enveloppe exté- rieure tubulaire 40, décalée transversalement du manchon 16 et dont l'extrémité avant comporte un rebord périphérique intérieur 41. Une patte élastique et allongée 43, qui dépasse vers l'arrière du bord arrière inférieur de l'enveloppe 40, dauis l'orienta-- tion des figures, coulisse sur la face intérieure cylindrique du tronçon avant 20 du manchon 16.Une bande flexible et élasti- que 44, réalisée Atune seule pièce avec l'enveloppe 40, délYase vers ltarriele de la paroi supérieure arrière de cette dernière et coulisse contre les faces inférieures des parois 24 de guidage et les faces inférieures des ailes 23. L'extrémité arrière de la bande 44 comporte une mince languette médiane 46 qui présente à son extrémité une patte 47 orientée verticalement, destinée à etre manoeuvrée par vn doigt d'une main pour réaliser un blocage amovible. Cette patte est orientée vers le haut et passe dans la rainure 26.Elle comporte un ergot 48 mobile avec la bande 44 et pouvant se lever de manière amovible dans une encoche choisie 27, afin de bloquer l'enveloppe 40 dans une position angulaire souhaitée par rapport au tronçon 12. Un bouton 45, relié par une tige à la bande 44 immédiatement en avant de la patte 47, glisse sur les faces supérieures des parois 24 de guidage et facilite le réglage angulaire du corps de l'instrument. Une bague 35 se loge dans l'ouverture avant de l'enveloppe 40 et comporte, à son bord arrière, un rebord périphérique 49 qui porte sur la face arrière du rebord 41. Un manchon 50 à faible frottement est emboîté étroitement dans l'enveloppe 40 et présente une face avant épaulée qui porte sur l'angle péri phérique extérieur arrière de la bague 35. Ce manchon 50 est donc ainsi placé sur toute'la longueur de ltenveloppe 40. Sa partie supérieure arrière-présente une ouverture longitudinale 51. Un piston ou élément coulissant 52 exécute un mouvement alternatif coaxialement dans le manchon 50 et comprend un tron çon cylindrique arrière 53 de grand diamètre dont la surface extérieure glisse sur la surface intérieure du manchon 50, et un tronçon avant cylindrique 54 de faible diamètre, qui coulisse dans la bague 35. le tronçon 53 présente un alésage radial dans lequel se loge une goupille tubulaire 56 qui dépasse et coulisse dans ltouverture 51 pour empêcher toute rotation du piston 52. Un ressr--ft hélicoidal 57 de compression entoure le tronçon 54 et est comprimé entre l'épaulement délimité par.les tronçons 53 et 54 du piston et la face arrière de la bague 35, de manière à exercer une force vers l'arrière sur le piston 52 et à le ramcner vers a position de retrait. l:i face arrière du tronçon 53 du piston présente un évidement cylindrique coaxial 58 dont le fond présente une douille hémisphérique. Le tronçon avant ou tige 54 présente un alésage axial taraudé destiné à loger de manière amovible et à retenir un mandrin tubulaire 60 en résine polymère, comportant un rebord périphérique qui porte sur la face avant de la tige 54. Un élément 63 de commande, réalisé d'une seule pièce, pivote dans le tronçon coudé 14 et comprend une partie transversale arrière ou bras 64 et une partie transversale avant ou bras 65, inclinée vers ltextérieur et présentant une face avant 66. le bras 64 présente un alésage dans lequel tourne le tourillon 38. le bras 64 est maintenu axialement sur le tourillon 38 par un anneau 66aqui porte sur la face avant du bras 64 et qui est bloqué par un autre anneau 67 logé dans une gorge du tourillon 558 et portant également sur la face avant du bras 64. Les faces avant et arrière du bras 64 sont parallèles entre elles, la face arrière portant sur la face avant de l'anneau 67. Une rainure longitudinale 68 est réalisée dans la surface extérieure du coude compris entre les bras 64 et 65. l'extrémité de l'axe 22 glisse dans cette rainure. l'élément 63 de commande ne peut donc tourner autour de l'axe longitudinal et pivote autour d'un-axe transversal lorsque l'arbre 33 tourne. Une douille présentant une surface sphérique est réalisée dans la face avant du bras 65, à proximité de son extrémité extérieure. Une biellette qui relie le bras 65 à l'élément coulissant 52 comprend une tige 70 comportant, à ses extrémités opposées, des tronçons coaxiaux 71 de faible diamètre terminés par des rotules avant et arrière 72 et 73. La rotule arrière 77 peut pivoter dans toutes les directions dans la douille sphérique du bras 65. Ce dernier comporte des oreilles convenables qui retiennent la rotule. La rotule avant 72 pivote également dans toutes les directions dans la douille sphérique du fond de l'évidement 58 de l'élément coulissant. Elle est retenue dans ce dernier par un anneau 74 qui porte sur la face périphérique arrière de cette rotule 72 et qui est bloqué par un manchon 76 emmanché à force dans l'évidement 58 et portant sur la face arrière de l'anneau 74, ou par tout autre élément convenable. Un mandrin 77, destiné au montage amovible dlun outil 78, est fixé à l'extrémité avant libre de la tige coulissante 54. Il comprend un étrier dont les deux bras recourbés 79 formenJ vn évidement longitudinal et entourent étroitement la tige 54. Un organe transversal 80 relie ces deux bras par leurs extrémités intérieures. Deux parois latérales, longitudinales et parallèles 81, de faible hauteur, dépassent au-dessus des bords latéraux de l'organe transversal 80 et se terminent par des rebords coplanaires 82, orientés vers l'intérieur et délimitant avec la face supérieure de cet organe 80 une rainure destinée à loger et retenir de manière amovible la tige correspondante 83 d'un outil 78. Ce dernier peut tre de toute forme souhaitée et con çue pour assumer la fonction désirée. il peut & re avantageusement du type abrasif, présentant des faces de toute rugosité souhaitée. Il peut é ement oestre du type réutilisable ou à jeter.Il peut oestre présenté dans un emballage lui permettant entre choisi et distribué de toute manière convenable. Lorsqu'il doit être utilisé, l'instrument 10 est monté-de manière amovible sur l'extrémité libre d'une poignée tubulaire de type classique, comportant un arbre rotatif commandé par un moteur et terminé par un accouplement qui s'enclenche avec -I'ex- trémité distale de l'arbre 33 pour faire tourner ce dernier. Cette rotation provoque un mouvement excentrique du tourillon 38 solidaire de l'arbre. Ce tourillon fait osciller l'élément 63 de commande qui, par l'intexmédiaire de la biellette 73, fait suivre un mouvement alternatif à l'élément coulissant 52 et au mandrin porte-outil 67. On peut régler l'angle inscrit entre l'axe de l'arbre 63 et l'axe longitudinal de l'élément coulissant 52 en dégageant l'ergot 48 d'une encoche 27 par pivotement de la patte 47, et en faisant avancer cet ergot de manière à faire pivoter le tronçon distal 13 jusqu'à ce qu'il inscrive l'angle souhaité avec le tronçon proximal 12. L'ergot 48 est ensuitc relaAché de manière à se bloquer dans une encoche correspondante 27. Lorsque l'arbre 33 tourne, l'élément coulissant 52 exécute un mouvement alternatif à une vitesse qui varie de manière si nusoidale indépendamment de l'angle inscrit entre les axes de l'arbre 33 et de l'élément coulissant 52. De plus, la course alternative de ce dernier est sensiblement constante et sa variation avec l'angle inscrit entre les axes de l'arbre 33 et de l'élément coulissant 52 est insignifiante pour toute la plage de réglage entre les tronçons 12 et 13. l'angle inscrit entre les axes da;l'arbre 33 et du tourillon 38 est avantageusement de 50, alors que l'angle inscrit entre le centre de la rotule 73 et le plan perpendiculaire à'axe du tourillon 38 est de 37,50. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent & re apportées à l'instrument décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVE'ïi)TATIONS 1. Instrument dentaire commandé par un moteur, caractérisé en ce qu'il comporte un élément articulé comprenant deux tron çons tubulaires proximal et distal inscrivant un certain angle réglable entre eux, un arbre tournant longitudinalement dans le tronçon proximal-et ne pouvant se déplacer axialement, un élément coulissant exécutant un mouvement alternatif longitudinal dans le tronçon distal et ne pouvant tourner, un dispositif étant destiné à fixer un outil à l'extrémité distale de l'élément coulissant, et un mécanisme, destiné à transformer un mouvement de rotation en un mouvement alternatif, reliant l'arbre à l'élément coulissant de manière à faire exécuter à ce dernier un mouvement alternatif lorsque l'arbre tourne, à peu près indépendamment de l'angle inscrit entre les deux tronçons tubulaires pour au moins une plage prédéterminée sur laquelle cet angle peut être réglé. 2. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plage prédéterminée de réglage est comprise entre une position dans laquelle les axes de l'arbre de commande et de l'élément coulissant sont parallèles, et une position dans laquelle ces axes sont perpendiculaires. 3. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de.blocage amovible des tronçons tubulaires réglés à un angle prédéterminé. 4. Instrument selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de transformation de mouvement comprend un élément de commande qui pivote entre l'arbre et l'élément coulissant et qui ne peut tourner sur l'axe de l'arbre, un tourillon d'accouplement qui fait saillie à l'extrémité avant de l'arbre et qui inscrit un certain angle avec l'axe longitudinal de ce dernier, ce tourillon tournant avec l'arbre et dans l'élément da commande, de manière à faire pivoter ce dernier lorsque l'arbre tourne, une biellette reliant ledit élément de commande à l'élément coulissant. 5. Ir,strument selon la revendication 4, caractérisé on ce que 1' élément de corminde conJprend une première partie trXnsverw sale qui présente un alésage logeant le tourillon d'accouplement, et une seconde partie longitudinale enclenchée avec une première extrémité de 12 biellette. 6. Instrument selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première partie de l'élément de commande présente une rainure longitudinale réalisée dans sa face extérieure, un axe, monté sur le tronçon distal du corps articulé, coulissant dans ladite rainure. 7. Instrument selon la revendication 5, caractérisé en ce que la biellette comprend une tige dont les extrémités opposées présentent des organes sphériques, les extrémités voisines l'une de l'autre de l'élément coulissant et de la seconde partie de 11 élément de commande présentant des douilles sphériques dans lesquelles lesdits organes sphériques de la tige peuvent pivoter dans toutes les directions. 8. Instrument selon la revendication 7,. caractérisé en ce qu'il comporte un ressort qui tend à ramener élastiquement ltélément coulissant vers l'arrière. 9. Instrument selon la revendication 1, earaetérisé en ce que l'élément de fixat-on de l'outil comprend un mandrin monté sur le tronçon avant de 1' élément coulissant, en avant du tron çon distal du corps, ce mandrin étant destiné au montage aovi- ble d'un outil remplaçable.