Brevet FR2682043A1 — publié le 19930409

EQUIPEMENT RESPIRATOIRE A MASQUE ORO-NASAL La présente invention concerne les équipements res- piratoires destinés à fournir au porteur du gaz respira- toire sous une pression supérieure à la pression ambiante, du type comprenant un masque oro-nasal ayant une coquille rigide munie de moyens d'accrochage de sangles de maintien sur la tête et d'un raccord d'alimentation en gaz respira- toire sous pression et un couvre-face en matériau élasto- mère terminé par au moins une lèvre d'appui sur le visage. Très souvent, notamment au cours de missions mili- taires, le masque doit être porté en permanence alors qu'il n'est utilisé qu'exceptionnellement ou pendant une courte fraction de la mission Cela donne naissance à des impéra- tifs qui, jusqu'à présent, ont été dans une large mesure contradictoires Le masque doit en permanence être placé de façon telle que, dès qu'il est alimenté en gaz respiratoire sous pression, les fuites dans la zone de contact entre le masque et la peau soient évitées On a cherché à atteindre ce résultat en munissant le couvre-face d'une lèvre interne que la pression dans le masque tend à appliquer Mais pour cela il faut qu'il n'y ait pas initialement des fuites telles que la pression n'augmente pas sensiblement Pour limiter ce risque, les sangles doivent être suffisamment tendues pour plaquer le masque Mais la zone d'appui de la lèvre sur le visage devient alors rapidement douloureuse. Au surplus la différence de consistance des diverses zones de la face, le défaut d'adaptation précise du masque aux différents porteurs éventuels, le risque de mise en place imprécise font que le danger de fuites n'est pas complète- ment éliminé. Pour réduire l'inconfort, on a déjà proposé d'interposer, entre une partie avant du masque munie de la sangle et une partie arrière qui porte sur la face, et no- tamment sur l'arête du nez, des plis souples permettant d'améliorer le contact pour une force d'application par la sangle donnée (brevet US 2 706 983) Mais cette solution, acceptable en cas d'alimentation à travers un filtre, qui ne donne pas naissance à une surpression, ne permet pas de garantir une application étanche initiale dans le cas d'un masque destiné à recevoir, dans certaines circonstances, du gaz respiratoire sous pression On a également proposé (brevet US 4 069516) un masque respiratoire destiné à être relié à un régulateur à la demande et comportant une partie avant de raccordement et une partie arrière constituant lèvre d'étanchéité, reliées l'une à l'autre par un pli sou- ple constituant charnière Cette solution, comme la précé- dente n'est pas pleinement satisfaisante En effet, si le masque n'est pas parfaitement adapté au visage, la lèvre peut localement être décollée, d'o des fuites lors de l'alimentation. La présente invention vise à fournir un équipement respiratoire comportant un masque du type ci-dessus défini, dont le couvre-face a une lèvre interne d'appui séparée d'une partie avant solidaire de la coquille par au moins un pli mince déformable, caractérisé par des moyens élastiques exerçant le long du pli une force variant peu avec le degré de déformation des moyens et tendant à appliquer la lèvre sur le visage. Il est important que les moyens élastiques exercent des forces suffisamment réparties pour que ne risque pas de subsister une brèche là o le visage présente un creux entre deux points d'appui adjacents Pour cela, les moyens élastiques comporteront avantageusement des éléments rela- tivement indépendants, mais disposés à intervalles rappro- chés, par exemple de l'ordre du centimètre Il suffit que ces moyens élastiques et le pli autorisent des déplacements vers et à partir de la face d'amplitude inférieure au cen- timètre Ce résultat peut notamment être acquis en pré- voyant un seul pli mince déformable ayant une profondeur comprise entre cinq et quinze millimètres Cette profondeur peut être réduite lorsqu'on dispose en série plusieurs plis Une solution qui peut donner de bons résultats con- siste à prévoir deux plis, ou même davantage, dans les zones o l'adaptabilité doit être maximale (par exemple à proximité de l'arête du nez) et un seul pli ailleurs. Les moyens élastiques peuvent notamment être cons- titués par des lames en forme de N moulées dans le pli et débordant de chaque côté, ou recouvrant ce pli intérieure- ment et/ou extérieurement Ces lames constituant ressort peuvent être complètement indépendantes les unes des autres ou reliées par une bande se raccordant au fond des boucles, ce qui facilite la fabrication Il suffit que les ressorts fournissent une force d'application comprise entre 0,2 et 5 grammes par millimètre pour garantir une étanchéité suffi- sante pour permettre à la pression de s'établir dans le masque. A l'heure actuelle, les masques destinés aux pilo- tes d'avion sont généralement reliés au casque, ce qui ris- que de déloger le masque et de rompre l'étanchéité si le casque glisse, par exemple lors d'évolutions brutales ou du fait de la mise en pression d'une poche de nuque Dans un mode avantageux, mais nullement exclusif, de mise en oeuvre de l'invention, la coquille du masque est raccordée par les sangles à une résille ou à un serre-tête placé directement contre le cuir chevelu, sous le casque. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: la figure 1 montre schématiquement un masque con- forme à un mode particulier de réalisation de l'invention, en coupe suivant un plan vertical, dans l'état o il est en place sur un utilisateur; la figure 2 est une vue en perspective du mas- que; la figure 3 est un agrandissement de la partie III de la figure 1, le pli étant représenté en traits pleins à l'état détendu, tel qu'il se trouve avant mise en place du masque sur le visage; la figure 4 montre, en perspective, une lame élastique utilisable dans un masque du genre montré en figure 1; la figure 5 montre une variante de la figure 4; les figures 6 et 7, similaires aux figures 1 et 3, montrent un montage possible des moyens élastiques à l'extérieur du masque, à l'intérieur du pli; la figure 8, similaire à la figure 3, montre une autre variante encore. L'équipement respiratoire montré à titre d'exemple sur la figure 1 comporte un masque respiratoire 10 destiné à être fixé, par des sangles 12, à un casque 14 dont seul le contour est représenté Le masque comporte une coquille 16 de constitution classique, munie de moyens 18 d'accro- chage des sangles 12, qui peuvent par exemple être du genre décrit dans le document US-A-5 003 632 Cette coquille ri- gide, pouvant être constituée en matière plastique dure, est munie d'un embout 20 de raccordement à une conduite d'alimentation en gaz respiratoire, par exemple par l'in- termédiaire d'un régulateur à la demande La coquille peut également porter des soupapes d'expiration et/ou anti- suffocation. A la partie arrière de la coquille 16 est fixé un couvreface 20 constitué d'une pièce unique en élastomère souple Ce couvre- face présente une forme générale évasée de l'avant vers l'arrière Il peut être considéré comme comportant une partie avant fixée de façon étanche à l'arrière de la coquille 16, une partie arrière terminée par une lèvre interne 24, et une partie intermédiaire com- portant au moins un pli 26. La partie avant peut notamment être collée à l'in- térieur de la coquille Le bord de cette dernière peut s'arrêter avant le début du pli, comme indiqué en traits pleins sur la figure 3 Il peut également se prolonger au-dessus du pli, comme indiqué en traits mixtes La secon- de solution a l'avantage de protéger le pli contre les agressions extérieures Le prolongement peut également être nécessaire pour que la visière 28 du casque vienne s'appuyer contre la coquille et non contre le couvre-face. Il peut être préférable de ne coller la partie arrière du couvre-face 20 à la coquille 7 qu'à partir d'une distance a à partir du bord arrière du couvre-face, pour augmenter la souplesse de la partie intermédiaire. La partie arrière d'appui sur le visage présente, vue d'arrière, une forme générale triangulaire, avec une lèvre interne nettement plus rabattue vers l'avant dans la zone qui recouvre l'arête du nez Même si l'on prévoit plu- sieurs modèles de masque, le fait que ce dernier ne soit pas réalisé sur mesure fait qu'il ne s'adapte pas parfaite- ment au visage du porteur lorsqu'il est à l'état libre. Pour que la lèvre puisse s'adapter avec une faible pression d'appui exercée par les sangles 12, la partie intermédiaire 26 constitue un pli souple, la souplesse pouvant être obte- nue par une réduction d'épaisseur par rapport à la partie avant Le pli sera généralement dirigé vers l'intérieur du masque, bien que cette disposition ne soit pas absolument impérative Dans le cas illustré sur les figures 1 à 3, ce pli présente une forme arrondie, à section en N très ouvert au repos Lors de la mise en place du masque et de la ten- sion des sangles, le pli se ferme en face des points d'appui contre le visage, par exemple en prenant la forme montrée en tirets sur la figure 3 Dans la mesure o la profondeur 1 du pli est suffisante, la déformation peut atteindre toutes les valeurs nécessaires pour que le masque puisse s'adapter à toutes formes de visage. La présence du pli, en elle-même, ne fait qu'auto- riser une déformation suffisante pour que la lèvre s'appuie sur le visage sur tout son développement Du fait de sa souplesse, le pli ne provoque pas l'application En consé- quence, et sauf si la tension exercée par les sangles est suffisamment élevée pour provoquer une flexion du pli sur tout son développement et donc une pression qui devient localement douloureuse, des brèches dans l'étanchéité peu- vent subsister au droit des parties en creux du visage. Ce risque est écarté en munissant la partie inter- médiaire de moyens élastiques exerçant le long du pli une force variant peu avec le degré de déformation du pli et tendant à appliquer la lèvre régulièrement sur le visage, ayant une constitution telle qu'un contact initial de frac- tions de la lèvre avec des parties en relief du visage ne conduise pas à une réduction de l'action des moyens élasti- ques entre ces fractions, les empêchant de plaquer la lèvre contre une partie en creux. Dans le mode de réalisation montré en figures 1 à 4, les moyens élastiques sont constitués par des lames res- sorts minces en acier par exemple, ayant une forme en fl et noyées dans l'épaisseur du pli et dans les zones des par- ties avant et arrière adjacentes au pli Les lames ont par exemple une largeur individuelle de quelques millimètres et réparties avec des intervalles entre les lames qui sont supérieurs à la largeur Une largeur d'environ 5 mm et un écartement à peu près double donneront souvent des résul- tats satisfaisants Il peut être avantageux de rapprocher les lames là o la surface d'appuie sur le visage présente un relief particulièrement marqué. Pour faciliter la mise en place des lames ressorts , ces lames peuvent être solidarisées les unes des autres par des moyens leur laissant la possibilité de se déformer indépendamment les unes des autres Par exemple les boucles des lames peuvent être reliées par une bande 31, comme le montre la figure 8 On peut aussi constituer, par embou- tissage et roulage, un module manipulable d'un bloc, facile à mettre dans une matrice de surmoulage. Dans la variante de réalisation montrée en figures 6 et 7, les lames ressorts constituant les moyens élasti- ques sont placées à l'extérieur du couvre-face et solidari- sées de ce dernier par collage. Comme le montre la figure 6, le masque peut être fixé sur la tête indépendamment d'un casque éventuel, pour ne pas risquer d'être entrainé dans les déplacements de ce dernier Les moyens de fixation de la figure 6 comportent une résille 32 enfilée sur la tête et dégageant les oreil- les, raccordée à la coquille par des sangles 34 de longueur ajustable La résille peut être remplacée par des garnitures d'appui des sangles sur l'arrière de la tête. Le pli (ou les plis) et les moyens élastiques peu- vent avoir des formes très diverses Dans le cas montré en figure 8, les moyens élastiques sont constitués par des lames ressorts 30 a en forme de V, indépendantes ou dont les pointes sont reliées par une bande Parmi les autres formes possibles on peut citer à titre non limitatif: des ressorts en V dont la pointe est remplacée par une boucle de petit diamètre évitant des concentrations de contrainte; des moyens élastiques constitués par un fil, par exemple en acier à ressort, constituant une grecque ayant des parties adjacentes en O successifs reliés chacun à l'n suivant; des ressorts hélicoïdaux individuels répartis, tendant chacun à écarter les fonds du pli (c'est-à- dire à solliciter le pli de la position montrée en tirets à la position montrée en traits pleins sur la figure 3); des bagues individuelles réparties à l'intérieur d'un pli doublé pour constituer un canal circonférentiel en saillie à la fois vers l'intérieur et vers l'extérieur du masque. L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation, permettant d'adapter le masque à toutes les utilisations particulières Lorsqu'en particulier le masque est destiné à un pilote d'avion susceptible d'être soumis à des facteurs de charge élevés (qui tendent à déplacer le masque vers le bas) et à une surpression interne élevée, destinée à augmenter la résistance du pilote aux accéléra- tions, il est avantageux de placer les moyens 18 d'accro- chage des sangles au dessus de la résultante des forces de pression s'exerçant sur le masque, de façon à équilibrer ces dernières et à maintenir un appui étanche. Les différents composants peuvent être constitués en utilisant les matériaux et les techniques habituelles de fabrication pour les masque, choisies suivant la destina- tion de ces derniers. REVENDICATIONS 1 Equipement respiratoire destiné à fournir au porteur du gaz respiratoire sous une pression supérieure à la pression ambiante, comprenant un masque oro-nasal ayant une coquille rigide ( 16) munie de moyens d'accrochage de sangles ( 12,34) de maintien sur la tête et d'un raccord d'alimentation en gaz respiratoire sous pression et un couvre- face ( 20) en matériau élastomère terminé par au moins une lèvre interne d'appui ( 24) sur le visage, séparée d'une partie avant du couvre-face qui est solidaire de la coquille ( 16) par au moins un pli mince déformable ( 26), caractérisé par des moyens élastiques ( 30,30 a) exerçant le long du pli une force variant peu avec le degré de déformation des moyens et tendant à appliquer la lèvre sur le visage. 2 Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent des éléments relativement indépendants ( 30,30 a) disposés à intervalles rapprochés. 3 Equipement selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que les moyens élastiques et le pli autorisent des déplacements vers et à partir de la face d'amplitude inférieure au centimètre, le pli -s'il est unique ayant une profondeur comprise entre 5 et 15 mm. 4 Equipement selon la revendication 1, 2 ou 3, ca- ractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par des lames ressorts ( 30) en forme de N moulées dans le pli et débordant de chaque côté, ou recouvrant ce pli inté- rieurement et/ou extérieurement. Equipement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les lames sont complètement indépendantes les unes des autres ou reliées par une bande ( 31) se raccordant au fond des boucles des omégas. 6 Equipement selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les moyens ( 18) d'accrochage de sangles ( 12,34) de maintien sur la tête sont placés sur la coquille rigide ( 16) au dessus de la résultante des forces de pression qui s'exercent sur le masque lorsque ce dernier est mis en surpression.