Brevet FR2614656A1 — publié le 19881104

4.656 DISPOSITIF MAGNETIQUE D'ASSEMBLAGE, NOTAMMENT POUR PROTHESE DENTAIRE La présente invention concerne un dispositif d'assemblage magnétique comportant un aimant permanent en tant que source de potentiel magnétique génératrice des forces d'assemblage. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'assemblage de ce type apte à être utilisé dans des atmosphères chimiquement agressives sans possibilité d'altération des forces d'assemblage. Parmi les applications d'un tel dispositif d'assemblage, l'on peut mentionner celle qui est habituellement utilisée en odontologie pour la rétention des prothèses dentaires. Ainsi, il est cdnnu du brevet US-A-4,431,419, un dispositif de rétention pour prothèse dentaire comportant une capsule solidaire de la prothèse dentaire et formée d'un boitier en une matière ferro- magnétique dans lequel est logé l'aimant permanent. Ce boitier forme partie d'un circuit magnétique qui, lorsque la prothèse est en place, est fermé par une contre-pièce en une matière ferromagnétique ancrée dans la denture. Le boîtier est hermétiquement obturé par un opercule qui protège l'aimant du milieu salivaire. Dans cette réalisation antérieure, l'opercule est en matière plastique, plus particulièrement en une résine acrylique, qui vient recouvrir l'une des faces de l'aimant et qui est étanche contre la périphérie intérieure de la paroi du boîtier. Lorsque la capsule et la contre-pièce sont assemblées, cet opercule vient ainsi s'interposer entre l'aimant et la contre-pièce formant de ce fait un entrefer, c'est-à-dire un passage à haute réluctance vis-a-vis de la circulation du flux engendré par l'aimant permanent. Il en résulte donc une force d'assemblage qui est sans commune mesure avec la force que l'aimant pourrait engendrer en l'absence de l'entrefer. Un autre inconvénient de cette disposition antérieure réside dans le fait qu'une partie importante du flux magnétique circule selon des trajets de fuite à travers les zones de la bouche voisines de la prothèse ce qui peut être nocif pour le porteur de celle-ci et, en tout cas, fait hésiter les dentistes à utiliser de telles prothèses pour leurs patients. La demande de brevet francais no 86.06805 du 9 mai 1986 apporte un début de solution aux problèmes soulevés par le dispositif d'assemblage du brevet US-A-4,431,419 en ce qu'elle propose de remplacer l'opercule en matière plastique par un opercule formé d'une très mince pastille en un matériau d'aimant permanent. Cependant, si cette solution apporte, certes, une amélioration sur le plan magnétique puisqu'elle revient à réduire l'importance de l'entrefer, elle crée, au contraire, des difficultés sur le plan de la fabrication et de l'étanchéité, puisque la pastille doit être soudée sur le bottier ou sertie entre le bord de la paroi périphé- rique du bottier et l'aimant lui-même. En outre, la fabrication d'une mince pastille de ce type est difficile à mettre en oeuvre. L'invention a pour but de proposer un dispositif d'assemblage à aimant permanent alliant une bonne protection de ce dernier à une efficacité d'attraction magnétique maximale, le rendant particuliè- rement approprié pour être utilisé en odontologie. L'invention a donc pour objet un dispositif magnétique d'assem- blage de deux objets dont le premier comporte une capsule aimantée et le second une contre-pièce en une matière ferromagnétique, ladite capsule comprenant, d'une part, un bottier en une matière ferroma- gnétique, dans lequel est logé un aimant permanent et qui forme partie d'un circuit magnétique pour le flux de cet aimant, ce circuit étant fermé par ladite contre-pièce lorsque les deux objets sont assemblés et, d'autre part, un couvercle pour la fermeture hermétique dudit bottier, caractérisé en ce que ledit couvercle est en une matière ferromagnétique, en ce que le fond et la paroi du bottier sont connectés l'un a l'autre par une mince cloison péri- phérique constituant une zone saturable délimitant à la base de ladite paroi une pièce polaire périphérique qui, avec ladite contre- pièce et ledit fond forment un trajet de faible reluctance pour le flux dudit aimant. Grâce à ces caractéristiques, le circuit magnétique conduisant le flux de l'aimant permanent est fermé à travers le fond du boi- tier, la contre-pièce et la paroi latérale du boiTtier, sans interpo- sition d'un entrefer, car le fond et la base périphérique de cette paroi latérale peuvent être en appui direct sur la contre-pièce. Les lignes de force magnétique engendrées par l'aimant permanent sont donc exploitées pratiquement dans leur totalité. Quant à l'étanchéité, elle est garantie totalement à l'interface de la capsule et de la contre-pièce puisque le fond, la cloison intermédiaire et la paroi latérale ne forment qu'une pièce, tandis que côté couvercle, on peut aisément prévoir une fermeture étanche par soudage, par exemple, le couvercle et le boîtier étant tous deux réalisés en une matière ferromagnétique. En outre, la partie du boîtier opposée à la contre-pièce peut facilement être enrobée dans l'objet qui reçoit la capsule pour garantir encore mieux cette étanchéité. Ceci est notamment le cas dans l'application du disposi- tif pour la rétention des prothèses dentaires dans lesquelles la capsule peut être moulée dans la structure de la prothèse, seule la face extérieure côté contre-pièce de la capsule restant exposée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation de l'invention: Aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple: - la figure 1 représente une vue d'ensemble en coupe d'un dispositif d'assemblage magnétique suivant l'invention, dans son application à la rétention d'une prothèse dentaire; - la figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, du dispositif d'assemblage suivant l'invention; - la figure 3 représente un diagramme des lignes de flux engendrées par l'aimant dans le dispositif d'assemblage magnétique. Bien que la description qui va suivre concerne spécifiquement l'application de l'invention à l'odontologie, il est clair que le dispositif d'assemblage magnétique conforme à l'invention peut être utilisé avec profit dans tous les cas o il doit assurer un assem- blage solide de deux objets avec un encombrement minimal et présen- ter une protection efficace de l'aimant contre le milieu environ- nant. La figure 1 montre un dispositif d'assemblage magnétique dont la capsule 1 est fixée dans une premier objet 01, à savoir une prothèse dentaire et dont la contre-pièce 2 est ancrée dans un second objet 02, en l'occurrence la racine d'une dent. La contre-pièce ou implant 2 est formé par une tige 3 (figure 2) destinée à être cimentée de la manière habituelle dans le canal radiculaire de la racine de la dent, cette tige étant surmontée d'une coiffe 4 adaptée à la forme de la muqueuse gingivale. Cette coiffe peut être circulaire. La capsule 1 comprend un boitier 5 réalisé en une matière ferromagnétique, telle qu'un alliage de type ferro-nickel à haute induction de saturation. La matière vendue sous la marque "Permanom" de la maison Vacuum Schmelz à Hanau, Allemagne Fédérale, peut convenir. La forme extérieure du boîtier 5 peut être autre que cylindrique, surtout dans le cas d'une application différente de celle envisagée ici. Le boîtier 5 présente un fond 6, une cloison périphérique 7 entourant ce fond et une paroi extérieure 8 dont la base 8a est partiellement entaillée par une rainure circulaire 9 s'ouvrant vers la face d'application 10 de la capsule (la face inférieure de la capsule dans la position représentée sur les figures). La profondeur de cette rainure détermine l'épaisseur de la cloison 7 et d'une façon importante le comportement magnétique de l'ensemble. Le fond 6 est creusé pour former un logement 11 par la partie inférieure d'un aimant permanent 12, dont les pôles Nord et Sud sont respectivement situés aux deux faces d'extrémité, étant entendu que l'aimant peut être placé dans une position opposée à celle représen- tée. Le flux engendré par cet aimant est donc orienté selon l'axe X-X du dispositif d'assemblage. De préférence, l'aimant 12 est réalisé en un alliage à haut produit d'énergie comme par exemple le samarium-cobalt. Un couvercle 13 en matériau ferromagnétique est ajusté dans le haut du boîtier 5. Il est fixé en place à l'aide d'un cordon de soudure périphérique 14 obtenu par soudage au laser, par exemple. Pour éviter que ce cordon ne dépe se de la face supérieure de la capsule 1, la paroi extérieure 8 est munie d'un rebord annulaire surélevé 15. La surface extérieure cylindrique de la paroi 8 est munie de deux rainures annulaires 16 pour faciliter l'ancrage de la capsule 1 dans le corps de la prothèse dentaire. La figure 3 montre un diagramme des lignes de force du champ magnétique engendré dans la capsule 1. Le passage étroit formé par la cloison périphérique 7 est dimensionné pour qu'il soit saturé afin de constituer une zone à très haute reluctance magnétique. De ce fait, les lignes de force sont concentrées à la base 8a de la paroi périphérique du boîtier o elles créent une force d'attraction élevée. Ainsi, cette base forme une pièce polaire périphérique. Ces lignes de force passent dans la coiffe 4 et reviennent au fond 6, sans passer par un entrefer susceptible de créer une réluc- tance magnétique notable. Pour réduire à une valeur négligeable cette reluctance d'entrefer, les faces en contact sont, de préfé- rence, soigneusement polies. Du côté opposé de l'aimant, les lignes de force circulent à travers le couvercle 13 et de là dans la paroi extérieure 8 sans également rencontrer d'entrefer, le couvercle 13 étant ajusté avec précision au diamètre de l'ouverture du boîtier 5. En pratique, il s'est avéré qu'un boîtier d'un diamètre exté- rieur de l'ordre de 4,5 mm, d'une hauteur de 2,00 mm, pourvu d'un aimant au samarium-cobalt d'un diamètre de l'ordre de 3 mm et d'une hauteur d'environ 1 mm, peut comporter une cloison 13 d'une épais- seur située entre 0,05 et 0,1 mm suivant les forces d'attraction à obtenir. Bien entendu, d'autres dimensionnements du dispositif d'assemblage sont possibles tant dans le cadre de l'application que l'on vient de décrire que dans d'autres applications de l'invention. En revenant à 1a figure 1, on voit que, comparé aux propositions de la technique antérieure, le dispositif d'assemblage pour prothèse dentaire suivant l'invention, comporte une capsule 1 qui est posi- tionnee à l'envers, c'est-à-dire avec un fond qui est appliqué sur la coiffe de l'implant. A sa face opposée, cette capsule est en contact direct avec la matière plastique dont est constituee-la prothèse dentaire. Il en résulte une parfaite étanchéité de la capsule et une protection eficace de l'aimant contre les agressions du milieu salivaire. L'aimant conserve donc ses propriétés magné- tiques quelle que soit la durée d'utilisation de la prothèse. Il s'est avéré également que le flux magnétique est contenu pratiquement intégralement à l'intérieur des pièces du dispositif d'assemblage, de sorte que celui-ci est bio-compatible sans influen- cer défavorablement l'environnement biologique par des champs de fuite. Il est clair, par ailleurs pour les spécialiste en odontologie, que la contre-pièce peut être fixée en bouche d'une autre façon que celle représentée, par exemple latéralement sur la couronne d'une dent d'une prothèse, la contre-pièce étant alors adaptée en consé- quence. La figure 4 montre que l'invention peut être mise en oeuvre sous la forme d'un nécessaire 17 de confection de prothèse dentaire comprenant en dehors de plusieurs outils 18 connus en soi, un jeu de dispositifs d'assemblage suivant l'invention, composés chacun d'une capsule 1 et d'un implant 2, et permettant au praticien de choisir parmi les différentes pièces de dimensions différentes, celles convenant le mieux à son patient. REVENDICATIONS 1. Dispositif magnétique d'assemblage de deux objets dont le premier (OI) comporte une capsule aimantée (1) et le second (02) une contre-pièce (2) en une matière ferromagnétique, ladite capsule (1) comprenant, d'une part, un boîtier (5) en une matière ferromagné- tique, dans lequel est logé un aimant permanent (12) et qui forme partie d'un circuit magnétique pour le flux de cet aimant, ce circuit étant fermé par ladite contre-pièce (2), lorsque les deux objets (0l, 02) sont assemblés et, d'autre part, un couvercle (13) pour la fermeture hermétique dudit boîtier (5), caractérisé en ce que ledit couvercle (13) est en une matière ferromagnétique, en ce que le fond (6) et la paroi (8) du boîtier sont connectés l'un à l'autre par une mince cloison périphérique constituant une zone saturable délimitant à la base (8a) de ladite paroi (8) une pièce polaire périphérique qui, avec ladite contre-pièce (2) et ledit fond (6), forment un trajet de faible reluctance pour le flux dudit aimant (12). 2. Dispositif d'assemblage suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que, en configuration assemblée, le couvercle (13) du boîtier (5) est situé à la face de celui-ci opposée à la face (10) qui est appliquée contre ladite contre-pièce (2). 3. Dispositif d'assemblage suivant l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite capsule (1) est de forme cylindrique 'à base circulaire. 4. Dispositif d'assemblage suivant l'une quelconque des reven- dications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que ladite cloison périphé- rique (7) est délimitée entre le fond (6) du boîtier (5) et la base (8a) de sa paroi périphérique (8), par une rainure annulaire (9) creusee dans la face (10) de la capsule (1) qui est en appui sur la contre-pièce (2) en configuration assemblée du dispositif. 5. Dispositif d'assemblage suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à.4, caractérisé en ce que ledit aimant (12) est disposé au moins partiellement dans un logement (11) pratiqué à l'intérieur dans le fond (6) du boîtier (5). 6. Dispositif d'assemblage suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit couvercle (13) est formé par une rondelle ajustée dans l'ouverture dudit bottier (5) et solidaire de celui-ci par une soudure périphérique. 7. Nécessaire de confection de prothèse dentaire, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'assemblage formé d'une capsule (1) et d'une contre-piêce (2), suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, et destiné à être incorporé dans ladite prothèse et à être fixé sur une dent d'un patient. 8. Prothèse dentaire comportant une capsule (1) faisant partie d'un dispositif d'assemblage suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6.