Brevet FR2723306A1 — publié le 19960209

La présente invention concerne un dispositif de serrage pour un outil dentaire dans une tête à main ou coudée dentaire. Les dispositifs de serrage de ce type doivent obéir à toute une série de conditions et d'exigences qui sont pour partie contradictoires. Cest ainsi qu'ils doivent maintenir l'outil de manière sûre et ferme, mais sans que l'utilisateur soit obligé d'appliquer une force importante pour remplacer l'outil. Comme l'ouverture du dispositif de serrage doit se dérouler sans outils et de préférence au moyen d'un bouton-poussoir, le dispositif de serrage doit présenter une configuration qui peut être actionnée par un bouton-poussoir tout en étant de petite taille et tout en autorisant les vitesses de rotation les plus élevées. On connaît en principe les dispositifs de serrage suivants: 1. un dispositif de serrage constitué par une ou plusieurs pinces de serrage coniques sollicitées par ressort pour fixer l'outil et par des douilles de guidage pour guider celui-ci, 2. un dispositif de serrage constitué par des douilles à ressort qui sont divisées suivant une génératrice d'une partie de maintien cylindrique et dont les extrémités sont coniques, de sorte que, pour leur ouverture, elles peuvent être séparées l'une de l'autre au moyen d'un cône interne d'une pièce d'actionnement qui agit à l'encontre de leur élasticité propre, et 3. un dispositif de serrage constitué par des douilles de serrage comportant plusieurs fentes à une extrémité, qui guident l'outil suivant leur partie non fendue et qui le bloquent au moyen de languettes élastiques dans leur domaine fendu et qui peuvent être ouvertes ou épanouies à ce niveau par un cône interne d'une pièce d'actionnement. La présente invention concerne le type de dispositif de serrage qui a été évoqué en dernier lieu, qui est connu par exemple par le document EP- B 0 273 259. Les inconvénients des dispositifs de serrage de ce type résident en particulier dans le comportement dynamique des douilles de serrage, qui est déterminé par la configuration géométrique nécessaire du domaine terminal de serrage. Pour permettre une flexion des languettes de serrage lors de l'ouverture de la douille de serrage, la douille externe dans laquelle est insérée la douille de serrage doit être distante radialement, dans le domaine de serrage, de la surface d'enveloppe extemrne des languettes de serrage. Ceci signifie que, pendant le fonctionnement de l'instrument dentaire, compte tenu des vitesses de rotation extrêmement élevées, il peut apparaître dans ce domaine, du fait des excentricités et des imprécisions de fabrication qui sont toujours présentes, des vibrations et des déséquilibres qui sont transmis jusqu'à l'extrémité de travail de l'outil et qui sont douloureux pour le patient et ds:agrables pour l'utilisateur. A ceci s'ajoute que, du fait de l'étendue axiale relativement importante et nécessaire des fentes qui divisent la douille de serrage en les différentes languettes élastiques, la partie de guidage de la douille de serrage est relativement courte, de sorte que le logement et le guidage de l'outil ne sont pas totalement satisfaisants compte tenu de la courte étendue axiale du domaine de guidage. On se reportera à ce sujet au document EP-B 0 273 259 déjà cité, dont la figure 1 montre que la partie de guidage de la douille de serrage représente moins dun quart de l'étendue axiale de la tête coudée, ce qui est défavorable en ce qui concerne les forces qui apparaissent. La présente invention a pour but de créer un dispositif de serrage du type évoqué au début permettant d'éviter les inconvénients cités cidessus. Pour ce faire, il est prévu selon la présente invention de disposer les languettes élastiques de la douille de serrage à distance de chacune des deux extrémités frontales de la douille de serrage et de rendre le diamètre intérieur de la douille de serrage du côté o est prévu l'organe d'actionnement pour les languettes élastiques supérieur au diamètre externe des outils qui doivent être utilisés et d'utiliser comme organe d'actionnement pour les languettes élastiques une pièce sensiblement tubulaire dont le diamètre externe correspond au diamètre interne de la douille de serrage et dont le diamètre interne correspond au diamètre externe des outils qui doivent être utilisés. Ceci permet de loger et de guider les outils même "au-delà" des languettes élastiques, de sorte qu'il est possible d'utiliser au moins 50 % et de préférence plus de 70 % de l'étendue axiale de la tête de l'instrument pour le guidage de la tige de l'outil. Les effets mécaniques et dynamiques apparaîtront immédiatement à l'homme du métier et n'exigent aucune explication supplémentaire ici. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 représente la partie de tête d'une pièce coudée munie d'un dispositif de serrage selon l'invention, - la figure 2 représente une douille de serrage selon l'invention ainsi que l'organe d'actionnement, en vue de côté et en vue en perspective, - la figure 3 représente une coupe dans le plan de la figure 2 confor- mément à la partie droite de la figure 2, - la figure 4 est une représentation selon la figure 3 dans laquelle l'organc d'actionnement est inséré, et - la figure 5 représente une coupe analogue à la figure 3 en vraie grandeur. Dans la description, les expressions "en haut" et "en bas" sont utilisées d'unc manière qui correspond à la manipulation de l'instrument dentaire occupant la position représentée sur la figure 1. Ainsi, l'extrémité libre de l'outil (non repré- senté) est cen bas" et le bouton-poussoir de l'instrument est "en haut". La figure 1 représente la tête d'un instrument dentaire qui comporte un dispositif de serrage selon l'invention présentant un axe 17. Ce dispositif de serrage consistc en une douille de serrage 1 qui comporte essentiellement trois domaines subssifs, comme le montre notamment la figure 3: une section de guidage inféricure 2, une section de serrage médiane 3 et une section de guidage supérieure 4. La section de guidage inférieure 2 a un diamètre interne qui correspond au diamètre externc de la tige de l'outil qui doit être utilisé, de sorte qu'elle le guide avec la précision habituelle dans le domaine de la médecine dentaire. Comme le montrent les figures 2 et 3, il est prévu dans la section de srrage 3 des fentes 6 qui traversent l'enveloppe de la douille de serrage 1 depuis la surface externce 5 de celle-ci. Ces fentes se composent essentiellement de deux sections: une premiere section 7 qui s'étend radialement et une seconde section 8 qui s'étend de manière sensiblement parallèle à l'axe. L'étendue axiale des fentes 6 détermine la position et la taille de la section de serrage 3 de la douille de serrage 1. La configuration particulière des fentes 6, qui sont de préférence au nombre de deux, donne naissance à des languettes élastiques 9 qui sont reliées au niveau d'un domaine périphérique à la section de guidage inférieure 2, mais qui sont séparées de la section de guidage supérieure 4 par la section radiale 7 des fentes si bien qu'il est possible, après la formation des fentes, de courber radialement les languettes vers l'intérieur au niveau de leur extrémité libre tournée vers la section de guidage supérieure 4 et de leur communiquer ainsi leurs propriétés de serrage ou de blocage pour la tige d'outil qui doit être insérée. Les domaines 10 qui restent entre les languettes élastiques 9 se comportent différemment étant donné qu'ils sont reliés à la fois à la section de guidage inférieure 2 par l'intermédiaire d'une zone de la périphérie de la douille et à la section de guidage supérieure 4 par l'intermédiaire d'une zone sensiblement analogue. Ces domaines 10 permettent à la douille de serrage 1 d'être d'une pièce. Par ailleurs, comme le montrent en particulier les figures 3 et 4, du fait que le diamètre interne de la section de guidage supérieure 4 est supérieur au diamètre interne de la section de guidage inférieure 2, il est possible d'insérer de façon continue dans la section de guidage supérieure 4 un organe d'actionnement 11 dont le diamètre interne correspond au diamètre interne de la section de guidage inférieure 2. Ceci permet d'introduire la tige d'un outil dans la section de serrage 3 de la douille de serrage 1 jusque dans la section de guidage supérieure 4 au niveau de laquelle la tige de l'outil est guidée par l'organe d'actionnement. Comme le montrent en particulier les figures 2 et 3, les languettes élastiques 9 sont munies au niveau de leur extrémité libre d'un cône interne 12 qui coopère avec un cône extemrne 13 prévu sur l'organe d'actionnement 11 lorsque l'organe d'actionnement 11 est déplacé axialement vers le bas, de sorte qu'il écarte radialement vers l'extérieur les languettes élastiques 9 à l'encontre de la force de prétension qui leur a été communiquée et libère de ce fait la tige de l'outil. La figure 1 représente une goupille de sécurité 14 qui s'étend radiale- ment et qui joue le rôle de sécurité pour l'organe d'actionnement 11 dans la direction axiale et aussi dans la direction de la périphérie. Cette goupille passe dans une ouverture correspondante 15 de la douille de serrage 1 et dans un trou oblong 16 de l'organe d'actionnement 11 qui est orienté axialement (figure 4). Elle sert en même temps de butée pour la tige de l'outil qui doit être insérée. Ainsi, l'outil est guidé dans le domaine de l'extrémité inférieure de la douille de serrage 1 jusqu'à la section de serrage 3 puis, de nouveau, depuis le domaine de l'extrémité supérieure de la section de serrage 3 jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre la goupille de sécurité 14. Etant donné qu'un guidage dans le domaine médian de la longueur d'insertion contribue tant du point de vue mécanique que dynamique au guidage et qu'en outre il se produit un guidage, bien que faible, dans ce domaine du fait du dispositif de serrage, l'ensemble de la longueur entre l'extrémité inférieure de la douille de serrage 1 et la goupille de sécurité 14 doit être considéré comme une longueur de guidage, ce qui correspond à plus de 70 % de l'étendue axiale de la tête de l'instrument dentaire. De ce fait, la présente invention permet un triplement de la longueur de guidage relative. Les fentes 6 sont obtenues par électro-érosion au moyen d'un fil guidé de manière correspondante, ce qui conduit à la disposition alignée des deux sections de chaque fente qui se rejoignent sur la périphérie. Bien entendu, il est possible aussi de former les fentes au moyen de fils fixés d'un côté, ce qui permet d'obtenir une orientation radiale des fentes. Bien entendu, il est possible de prévoir plus de deux languettes élas- tiques 9. Cependant, il importe de ne pas perdre de vue la taille réelle de la douille de serrage 1 qui ne présente une longueur que d'environ 13 mmn et un diamètre externe d'environ 3 min. Lorsque l'on tient compte de ceci, on s'aperçoit que seuls les techniques les plus sophistiquées et le plus grand respect de tous les paramètres technologiques permettent de former les deux fentes 6 et les modifications d'épaisseur de parois qui déterminent la rigidité des languettes élastiques 9. Bien que l'on ait exposé la présente invention en utilisant l'exemple d'une tête coudée, il est possible aussi d'équiper des pièces à main munies de porte-outils axiaux. Pour ce faire, il suffit de relier d'une manière connue de lhomme du métier et courante l'organe d'actionnement 11 à une poignée prévue sur linstrument, comme cela se fait dans le cas des dispositifs de serrage connus. Au lieu d'utiliser la goupille de sécurité 14 pour assurer le blocage axial et le blocage en rotation, il est possible aussi d'utiliser des languettes élastiques qui s'enclenchent dans des évidements de l'autre partie. Cependant, la goupille de sécurité 14 est avantageuse du fait qu'elle est robuste, simple et fiable et qu'elle sert en même temps de butte pour la tige de l'outil. 1l est à noter en ce qui concerne la figure 1 que la situation représentée, dans laquelle la surface frontale supérieure de l'organe d'actionnement 11 vient en contact avec la surface inférieure du boutonpoussoir, ne correspond pas à la position de fonctionnement. En effet, ces deux surfaces ne doivent pas être en contact pendant le fonctionnement, mais ne le peuvent qu'en cas de changement d'outil à la suite d'un court mouvement du bouton-poussoir qui entraîne un déplacement vers le bas de l'organe d'actionnement, auquel cas le trou oblong 16 peut jouer le rôle de limitation du mouvement de poussée lorsque aucune autre butée n'est prévue, par exemple sur le bouton-poussoir lui-même. Grâce à la stabilité mécanique de la douille de serrage 1, il est possible de renoncer à la douille externe ou intermédiaire qui était toujours nécessaire dans l'état de la technique pour communiquer à la douille de serrage la rigidité et la solidité n6écessaires et assurer le contact avec les parliers à roulement, de sorte que l'épaisseur de paroi de la douille qui constitue simultanément la douille de guidage peut être augmentée, ce qui, d'une part, facilite sa fabrication et, d'autre part, contribue encore à sa résistance mécanique. Enfin, ceci permet également une réduction des dimensions de l'ensemble du dispositif de serrage et donc également de la tête de l'instrument dentaire. Ainsi, comme le montre la figure 1, la douille de serrage vient directement en contact avec la surface interne de paliers à roulement (roulements à billes, à rouleaux ou à aiguilles) dont la surface externe est solidaire de l'instrument et qui sont prévus dans le domaine axial de l'organe d'actionnement et dans le domaine axial de la section de la douille qui est opposée à l'organe d'actionnement. Cette possibilité offerte par l'invention de renoncer à une douille intermédiaire permet en même temps de réduire les coûts de fabrication. L'invention n'est pas limitée à l'exemple représenté. Cest ainsi que, comme on l'a déjà indiqué, la douille de serrage peut comporter plus de deux languettes élastiques et, lorsque cela est nécessaire pour certaines raisons, il est possible de prévoir une gaine externe au moins dans la section de guidage inférieurc, et en outre l'organe d'actionnement peut être agencé d'une autre manière, par exemple il peut consister uniquement en languettes qui coopèrent avec les languettes élastiques de la douille de serrage. Dans ce cas, les domaines situés entre ces languettes peuvent présenter une élasticité radiale et donc guider le domaine terminal de la tige de l'outil par assemblage par force et non pas par assemblage de forme. Il est possible également d'utiliser le dispositif de serrage selon l'invention pour des instruments dentaires qui disposent d'un dispositif d'entraîne- ment mécanique et non pas d'une turbine à air comme cela est représenté sur la figure 1. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de serrage pour un outil dentaire dans une tête à main ou coudée dentaire, comportant une douille de serrage (1) qui est divisée par des fentes (6), de sorte qu'elle comporte des languettes élastiques (9) qui serrent la tige dun outil et qui, au moyen d'un organe d'actionnement (11), peuvent être amenées radialement vers l'extérieur dans une position dans laquelle elles libèrent la tige, caractérisé en ce que les languettes élastiques (9) sont disposées à distance de chacune des deux extrémités frontales de la douille de serrage, en ce que, du côté o est prévu l'organe d'actionnement (11) pour les languettes élastiques (9), le diamètre interne de la douille de serrage est supérieur au diamètre externe des outils qui doivent être utilisés, en ce que l'organe d'actionnement (11) pour les languettes élastiques est une pièce sensiblement tubulaire dont le diamètre externe correspond au diamètre interne de la douille de serrage (1) et dont le diamètre internmc correspond au diamètre externe des outils qui doivent être utilisés. 2 - Dispositif de serrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les languettes élastiques (9) sont formées par des fentes (6) dans la douille de serrage (1), chaque fente comportant, à partir de la surface d'enveloppe externe (5) de la douille de serrage (1), une première section (7) qui s'étend sensiblement radialement puis une section (8) qui s'étend sensiblement parallèlement à l'axe (17) de la douille de serrage (1). 3 - Dispositif de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la douille de serrage (1) et l'organe d'actionnement (11) sont reliés entre eux avec un jeu axial au moyen d'une goupille de sécurité (14) qui s'étend radialement. 4 - Dispositif de serrage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la goupille de sécurité (14) est guidée dans l'organe d'actionnement (11) dans un trou oblong (16) qui s'étend axialement. - Dispositif de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille de serrage (1) présente sur son côté opposé à l'organe d'actionnement (11) un diamètre interne qui correspond sensi- blement au diamètre externe de la tige d'outil qui doit être insérée. 6- Dispositif de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans le domaine axial de l'organe d'actionne- ment (11) et/ou dans le domaine axial de la section de la douille de serrage qui est opposée à l'organe d'actionnement (11), la douille de serrage (1) entre directement en contact avec la surface interne d'un palier à roulement dont la surface externe est solidaire de l'instrument. 7- Dispositif de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étendue axiale de la douille de serrage (1) reprsente au moins 50 % de la longueur de la tête de l'instrument dentaire.