Brevet FR2646771A1 — publié le 19901116

La présente invention a pour objet un bloqueur hydraulique, c'est-à-dire un dispositif destiné à ouvrir ou fermer un circuit de fluide, et fonctionnant en "tout ou rien'l, à la manière d'un interrupteur ou d'un coupe-circuit. Les particularités qui le caractérisent le destinent plus spécialement à faire partie d'un dispositif implantable dans le corps humain, tel que, par exemple, un système de commande d'une prothèse implantable à fonctionnement hydraulique. Il reste, toutefois, que le bloqueur hydraulique selon l'invention peut être utilisé sans être implanté, dans tous les cas où il est nécessaire de pouvoir ouvrir ou fermer un circuit de fluide. Dans la suite de la description, on appellera "ouvert" un circuit où la circulation du fluide est bloquée, et "fermé" un circuit où le fluide peut circuler. Le principe que met en oeuvre le bloqueur hydraulique selon l'invention consiste à autoriser ou à interdire la communication, dans un corps fermé par ailleurs, entre deux canaux d'entrée et de sortie de fluide, au moyen d'une bille pouvant occuper seulement deux positions stables, l'existence de ces deux seules positions étant due au fait que le corps du bloqueur est en un matériau élastiquement déformable, et que ladite bille est en un matériau non déformable. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, explique le fonctionnement et le mode de réalisation d'un bloqueur hydraulique selon l'invention. Les figures 1 à 4 sont des vues partielles en coupe du bloqueur, destinées à en faire comprendre le fonctionnement. Les figures 5 et 6 représentent une variante d'un mode de réalisation autre que celui des figures 1 a 4. La figure 1 représente partiellement un bloqueur hydraulique, en coupe selon son plan de symétrie. Ledit bloqueur comprend essentiellement un corps 1 en matériau élastique, muni de deux canaux 2 et 3 d'entrée et de sortie de fluide, placés câte à côte sur le corps 1, et dont chacun aboutit, à l'intérieur du corps 1, dans une chambre 4, respectivement 5, de forme sensiblement sphérique. Les deux chambres 4 et 5 ont des diamètres égaux et sont suffisamment proches l'une de l'autre pour que l'une empiète sur l'autre, ce qui définit un passage de forme circulaire, délimité par une lèvre annulaire 7, par lequel elles communiquent. L'une des deux chambres est occupée par une bille sphérique 8, en matériau dur, d'un diamètre légèrement supérieur à celui des chambres lorsque elles ne contiennent pas la bille. Grâce à l'élasticité du matériau du corps 1, et sous l'effet d'une force extérieure suffisante, la bille 8 peut passer d'une chambre à l'autre, en agrandissant le diamètre de la lèvre annulaire 7, laquelle revient à son diamètre initial après le passage de la bille 8, pour en assurer le maintien dans sa nouvelle position. La force extérieure, destinée à faire passer le bille 8 d'une chambre à l'autre, peut lui être transmise par un poussoir 9 ou 10, ou bouton de commande, solidaire du corps 1 du bloqueur, par exemple moulé, et#dont le déplacement en translation est facilité par la présence d'une cavité il ou 12 qui l'entoure. Sur la figure 1, les deux poussoirs 9 et 10 sont représentés au repos, la bille 8 se trouvant dans la chambre 5. Sur la figure 3, illustrant le même plan de coupe que la figure 1, le poussoir 9 est représenté en position enfoncée, la bille 8 étant passée dans la chambre 4. Le retour de la bille 8 dans la chambre 5 s'obtient évidemment par application d'une force sur le poussoir 10, pour l'enfoncer (position non représentée sur les figures 1 à 4). Selon que la bille 8 se trouve dans l'une ou l'autre des chambres 4 et 5, le circuit hydraulique sera ouvert ou fermé : à cet effet, l'une des chambres (ici la chambre 5) est entourée par une gorge annulaire 13, entourant la bille 8 lorsqu'elle se trouve dans la chambre 5, et formant un canal qui communique d'une part avec le canal 3 d'entrée ou de sortie de fluide, et d'autre part avec la chambre 4 par l'intermédiaire d'un canal 14. La gorge annulaire 13 est illustrée plus clairement sur la figure 2, qui est une vue de la figure 1, selon un plan de coupe passant par le centre de la chambre 5 et l'axe du canal 3, et orthogonal au plan de coupe de la figure 1. Le fonctionnement du bloqueur hydraulique selon l'invention est le suivant. Lorsque la bille 8 se trouve dans la chambre 5, le canal 2 communique avec la chambre 4, laquelle communique avec la gorge annulaire 13 via le canal 14, et ladite gorge annulaire 13 communique avec le canal 3. Le circuit hydraulique est donc fermé, et un fluide peut circuler à travers le bloqueur, entre les canaux 2 et 3, soit dans un sens (par exemple celui illustré par les flèches en trait gras de la figure 1), soit dans l'autre. Lorsque la bille 8 se trouve dans la chambre 4, elle se trouve au contact de l'extrémité interne du canal 2, qu'elle obture. Le circuit est donc ouvert. Cet état est illustré par les figures 3 et 4, le plan de coupe de cette dernière passant par le centre de la chambre 4 et l'axe du canal 2. Les figures 5 et 6 illustrent une variante d'un bloqueur hydraulique selon l'invention, dans laquelle les canaux d'entrée et de sortie 2 et 3 sont coaxiaux et placés de part et d'autre du corps 1. Dans le cas de cette variante, les canaux 2 et 3 débouchent tous deux dans la même chambre 4, la bille 8, lorsqu'elle est logée dans la chambre 5, n'ayant plus besoin d'être contournée pour que la continuité du circuit hydraulique soit assurée. Toutefois le canal 3 ne débouche pas directement dans la chambre 4, mais plutôt par l'intermédiaire d'un canal 14, qui fait communiquer les deux chambres 4 et 5 à l'extérieur de la lèvre annulaire 7. Ainsi, lorsque la bille 8 se trouve dans la chambre 4 (position non représentée), elle peut revenir dans la chambre 5 en chassant le fluide vers le canal 3 par l'intermédiaire du canal 14. Inversement, lorsque l'on fait passer la bille 8 de la chambre 5 vers la chambre 4, la chambre 5 peut se remplir de fluide venant du canal 3 par l'intermédiaire du canal 14. Le fonctionnement de la variante des figures 5 et 6 est evident, au vu des explications données à propos de la variante des figures 1 à 4 : selon que la bille 8 se trouve dans la chambre 4 ou la chambre 5, elle interdit ou autorise la communication entre les canaux 2 et 3, via la chambre 4 et le canal 14, de sorte que le circuit hydraulique est, respectivement, ouvert ou fermé. Les figures 5 et 6 illustrent également un perfectionnement, qui pourrait tout aussi bien s'appliquer à la variante des figures 1 à 4. Ce perfectionnement consiste en une bague élastique 15, qui vient ceinturer le corps 1 au niveau des poussoirs 9 et 10. Cette bague 15 est montée tendue et collée, avec une tension juste suffisante pour maintenir en position enfoncée l'un des poussoirs 9 et 10, et insuffisante pour provoquer d'elle-même l'enfoncement de l'autre poussoir, en l'absence de force extérieure. Par la vue, ou par le toucher (dans le cas d'un bloqueur implanté sous la peau), on peut donc déterminer l'état d'ouverture ou de fermeture du circuit hydraulique, selon que l'un ou l'autre des poussoirs 9 et 10 se trouve en position enfoncée, comme représenté sur la figure 6. Dans le cas de la présence d'une bague 15, les cavités il et 12, ménagées dans le corps 1 proprement dit, peuvent être éventuellement ouvertes vers l'extérieur, leur fermeture étant assurée ultérieurement par le collage de la bague 15. Enfin, pour faciliter encore le repérage de l'état du bloqueur hydraulique, la surface extérieure de l'un des poussoirs 9 et 10 peut être éventuellement garnie de reliefs plus ou moins grossiers, tels que des nervures ou des picots, destinés à permettre, par le toucher à travers la peau et, le cas échéant, à travers la bague 15, de faire la distinction entre les deux poussoirs. Le matériau constituant le corps 1 du bloqueur hydraulique est évidemment un matériau inerte et élastique, par exemple un élastomère de synthèse tel qu'un silicone, et physiologiquement acceptable dans le cas où le dispositif doit être implanté dans le corps humain. La bille 8 est en un matériau inerte dur, par exemple en acier inoxydable, en verre, en polypropylène, en polyamide, en polytétrafluoréthylène, etc. La bague 15, comme le corps 1, est en un-matériau élastomère, par exemple en silicone. L'ensemble du bloqueur hydraulique selon l'invention peut être réalisé selon des techniques, bien connues, de moulage et de collage de matières synthétiques. Revendications 1. Bloqueur hydraulique, destiné à permettre l'ouverture ou la fermeture d'un circuit de fluide, comprenant un corps (1) muni de canaux d'entrée et de sortie (2 et 3), caractérisé en ce que la communication entre lesdits canaux (2 et 3) est autorisée ou interdite par une bille (8) pouvant occuper seulement deux positions stables. 2. Bloqueur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) est en un matériau élastiquement déformable, et en ce que la bille (8) est en un matériau non déformable. 3. Bloqueur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la bille (8) occupe l'une -de deux chambres sphériques (4 et 5), de même diamètre et communicant entre elles par un passage de forme circulaire délimité par une lèvre annulaire (7), le diamètre de la bille (8) étant légèrement supérieur à celui des chambres lorsqu'elles ne contiennent pas la bille. 4. Bloqueur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bille (8) peut passer d'une chambre à l'autre sous l'effet d'une force extérieure transmise par un poussoir (9 ou 10), en agrandissant le diamètre de la lèvre annulaire (7). 5. Bloqueur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les canaux (2 et 3) sont placés côte à côte sur le corps (1), et en ce que l'une des chambres sphériques (5) est entourée par une gorge annulaire (13) communiquant d'une part avec un canal (3) d'entrée et de sortie de fluide, et d'autre part avec l'autre chambre (4) par l'intermédiaire d'un canal (14). 6. Bloqueur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les canaux (2 et 3) sont coaxiaux et placés de part et d'autre du corps (1), et en ce qu'ils débouchent tous deux dans la même chambre (4), le canal (2) y débouchant directe ment, et le canal (3) y débouchant par l'intermédiaire d'un canal (14). 7. Bloqueur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une bague élastique (15) ceinture le corps (1) au niveau des poussoirs (9 et 10), avec une tension suffisante pour maintenir en position enfoncée l'un desdits poussoirs, et insuffisante pour provoquer d'elle même l'enfoncement de l'autre poussoir en l'absence de force extérieure. 8. Bloqueur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps (1) est en silicone. 9. Bloqueur selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la bague (15) est en silicone. 10. Bloqueur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est en un matériau implantable dans le corps humain.