Brevet FR2758710A1 — publié le 19980731

Mécanisme de rotation pour panoramique dentaire Les panoramiques dentaires, appelés aussi ( Pendant l'examen, le patient reste fixe et le bras effectue une rotation, en général, plus de 220". En même temps, le film exécute un mouvement parfaitement synchronisé au mouvement du bras. Les rayons X émis par le générateur et limités à un faisceau, traversent la tête du patient, sortent du côté des dents et impressionnent le film. Les mouvements du bras et du film se combinent de telle façon que l'image obtenue représente la section du dit bloc maxillo-facial. On fabrique ce genre d'appareils depuis longtemps et il existe actuellement plus d'une dizaine de modèles différents. Chaque fois on peut observer la mise en place de glissières, de cames profilées, de transmissions mécaniques multiples, par courroies, chaînes, engrenages, etc.. Citons à titre d'exemple le mécanisme utilisé par Philips (Gendex) qui utilise trois moteurs pas-à-pas permettant de translater le bras sur l'axe Ox ou Oy ou bien de tourner. Cette structure à trois degrés d'indépendance est finalement très sous-utilisée. Un autre exemple est donné par l'appareil fabriqué par Panoramique Corporation. L'appareil possède une table translatant sur 8 roues qui soutient une autre table translatant sur 4 roues. Entre les deux tables, se trouve une came qui limite le mouvement de l'ensemble pour imposer finalement une trajectoire elliptique de l'extrémité du bras. Pour des raisons liées à la projection d'image (par exemple besoin d'agrandissement constant) le mouvement du bras doit assurer une distance constante entre le film et la mâchoire. Cela impose un mouvement de l'extrémité du bras portant le film, en forme d'ellipse ou proche de la forme d'une mâchoire. Les mécanismes utilisés sont complexes car ils assurent les deux mouvements, du bras et du film à la fois. Ces mécanismes complexes, utilisant un grand nombre de pièces, entraînent nécessairement des jeux, des frottements et des vibrations qui sont nuisibles à la qualité de l'examen médical. Le brevet FR9312962 donne déjà une réponse partielle au problème de la complexité mécanique. Il élimine toute la partie concernant le mouvement du film en la remplacant par un dispositif électronique fixe. Il n'apporte aucun remède au problème de la complexité du mécanisme de rotation du bras. Le mécanisme de rotation pour panoramique dentaire selon la présente invention permet le mouvement du bras d'un panoramique suivant une trajectoire déterminée. Il est constitué pour l'essentiel de deux plaques parallèles séparées par des billes. Les deux plaques comportent des gorges, pour chaque bille une gorge sur chaque plaque. Les trajets des gorges et leur section sont choisis en fonction du mouvement à réaliser et pour satisfaire la condition de roulage des billes (pas de glissement ). Une des deux plaques est maintenue fixe sur le bâti de l'appareil tandis que l'autre plaque porte le bras. Pour faire tourner le bras, un moteur imprime un mouvement relatif aux deux plaques. Selon une variante de l'invention, le moteur est intégré dans les deux plaques. Ce moteur n'est pas concentré dans un dispositif séparé et indépendant comme d'habitude. Il est constitué de deux groupes d'éléments distinctes et disposés sur les deux plaques. L'interaction électromagnétique entre les deux groupes imprime le mouvement relatif des deux plaques. Le porte-à-faux du bras peut être compensé par l'utilisation d'aimants qui exercent une force d'attraction entre les deux plaques (1) et (2), équilibrant ainsi la charge du bras du panoramique. Dans une version évoluée, ces aimants peuvent jouer aussi le rôle de polarisation du circuit magnetique du moteur intégré dans les plaques. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure I représente le mécanisme inventé en position assemblé. Il se compose de la plaque mobile (1) comportant les gorges (3), de la plaque fixe (2) comportant les gorges (4) et des billes (5). La figure 2 présente l'aspect des gorges (3) et (4) des deux plaques. La plaque mobile (1) est rabattue par rapport à sa position normale pour montrer les gorges (3). La figure 3 montre la correspondance entre chaque bille (5) à la fois avec la gorge (4) de la plaque fixe (2) et la gorge (3) de la plaque mobile (1). La figure 4 montre l'utilisation du mécanisme selon l'invention monté sur un panoramique dentaire. Pour comprendre la structure et le fonctionnement du mécanisme selon l'invention on se référera aux figures de I à 4. Ces figures illustrent un exemple particulier mais non limitatif de la réalisation de l'invention. Le mécanisme, selon une première caractéristique, comporte deux plaques (1) et (2). La plaque (2) se trouve fixée au bâti (6) (voir figure 4) de l'appareil, la plaque (1) se déplace avec le bras (composé par les pièces (7), (il) et (10)) dont elle est solidaire. La plaque mobile (1) (voir figure 3 et 1) repose sur la plaque fixe (2) par l'intermédiaire de plusieurs billes (5). Les plaques (1) et (2) sont maintenues parallèles par les dites billes. Les plaques (1) et (2) (voir figure 2) possèdent chacune un nombre de gorges (3) et (4) égal au nombre de billes (5). L'exemple non limitatif comporte trois billes (5), il y a donc trois gorges sur chaque plaque. Le dessin des gorges sur les plaques n'est pas nécessairement le même sur la plaque mobile (1) et sur la plaque fixe (2). La profondeur des gorges (3) et (4) dans les plaques est absolument constante pour assurer le parallélisme entre les plaques. La distance entre les plaques (1) et (2) (voir figure 1) est imposée par le diamètre des billes (5) et la profondeur des gorges (3) et (4). Le trajet exact des gorges sur les plaques est déterminé par le calcul. Ce calcul, effectué pour un mouvement déterminé, impose que les billes roulent sans glissement dans les gorges. Chaque bille (5) pénètre localement dans la gorge (4) de la plaque fixe (2) et dans la gorge (3) de la plaque mobile (1) supprimant les jeux (voir figure 1). A titre d'exemple non limitatif, le profil des gorges peut être en forme de V ou bien en forme d'arc de cercle On considérera à titre d'exemple non limitatif (voir figures I, 2 et 3 ) que: - les plaques (1) et (2) sont en acier dur; - les plaques ont des dimensions identiques 200 mm x 200 mm et une épaisseur de 15 mm; - les billes (5) sont au nombre de trois; - les billes sont en acier dur et ont un diamètre de 10 mm - il' y a trois gorges sur chaque plaque; - la distance entre les plaques est de 0,4 mm. Lorsque l'on pose (voir figure 3) les plaques (1) et (2) I'une sur l'autre, leurs gorges (3) et (4) se faisant face, il existe pour toute position de la plaque mobile (1) trois emplacements ou les dites gorges se superposent exactement (localement parallèles) délimitant ainsi l'endroit où chaque bille (5) peut rouler. Au fur et à mesure de son déplacement, la dite plaque mobile entraîne en roulage les dites billes qui voient en même temps les dites gorges se superposer devant elles, ce qui permet à la plaque mobile (1) d'avancer sans jeu. La figure 4 montre un exemple non limitatif où le mécanisme selon l'invention est installé sur un panoramique. Le bras 7 est solidaire de la plaque mobile (1). Ce dit bras porte le générateur de rayons X (8). Dans cet exemple le film est remplacé par un capteur d'image (9) qui est soutenu par un bras (10). Le bras (10) est solidaire du bras (7) à l'aide d'un tube (11). Dans cet exemple, le dit bras du panoramique est constitué de l'ensemble des éléments (7), (11) et (10). Le bâti (6) soutient la plaque fixe (2) qui soutient la plaque mobile (1) par l'intermédiaire des billes. Les dites billes ne sont pas représentées sur la figure 4. Pour permettre le passage du tube (11), la plaque fixe (2) et le bâti (6) comportent chacun une ouverture appropriée qui n'est pas visible sur la figure 4. Le reste du panoramique n'est pas visible sur la figure 4; il est suggéré par une une zone hachurée (12). Pour obtenir le mouvement du bras un moteur est nécessaire. Diverses combinaisons sont possibles parmi lesquelles, un exemple non limitatif est représenté par la figure 5. Il s'agit d'un moteur électrique rotatif (14) (éventuellement pourvu d'un réducteur) monté sur le tube (11), appartenant au bras du panoramique, à l'aide de la fixation (13). L'arbre (15) du dit moteur est solidaire de la bielle (16) portant a son extrémité une roue (17). Cette roue tourne librement autour de son axe (18) qui est serti sur la dite bielle. Lorsque le dit moteur est alimenté, le couple de rotation de son arbre (15) presse la roue (17) contre la paroi du bâti (6). Par réaction le corps du moteur tourne en entraînant le tube (11) dont il est solidaire, c'est à dire l'ensemble du bras du panoramique. Selon une variante de l'invention, non représentée par une figure, le moteur est intégré dans les deux plaques. En général tous les types de machines rotatives connues (courant continu, courant alternatif, synchrones ou asynchrones, pas-à-pas, à réluctance variable ou circuit magnétique pré-polarisé etc.) peuvent être déroulées à plat, créant ainsi la machine correspondante, communément appelée moteur linéaire. Dans cette variante de l'invention proposée, le moteur n'est pas concentré dans un dispositif séparé et indépendant comme dans l'exemple précédent illustré par la figure 5. Il est constitué de deux groupes d'éléments séparés et disposés sur les deux plaques. Outre des bobines, les divers éléments des dits groupes peuvent être: des pièces conductrices jouant le rôle de spires en court-circuit, des pièces polaires appartenant au circuit magnétique, des aimants, des paquets de tôles et en règle générale tout ce qu'on trouve dans les circuits électromagnétiques des moteurs rotatifs. Le circuit magnétique d'un tel moteur intégré, traverse l'espace séparant la plaque mobile (1) de la plaque fixe (2). Dans la présente invention, cet espace est bien maîtrisé par les billes (5) et joue le rôle d'entrefer du moteur. Quand un courant électrique parcourt les bobines, I'interaction électromagnétique entre les deux groupes imprime le mouvement relatif aux dites plaques. La pièce la plus lourde portée par le bras (7), (11) et (10) du panoramique est généralement le générateur de rayons X (8) (voir figure 4). Or, celle-ci se situe au point le plus éloigné du bras. Cette situation crée les conditions d'un basculement de l'ensemble mobile dans le cas où la plaque mobile (1) est simplement posée et non pas assurée contre le soulèvement. Diverses solutions peuvent être utilisées. Une solution consiste dans l'utilisation d'un contre-poids monté au bon endroit, du coté capteur d'image (9). L'augmentation du poids total de l'appareil est l'inconvénient le plus évident. Une autre solution consiste à fabriquer des plaques (1) et (2) suffisamment grandes pour inclure le centre de gravitation de l'ensemble mobile dans le polygone de sustentation déterminé par les billes (5). Cette solution crée des problèmes secondaires: I'usinage difficile, le prix de fabrication, le volume total de l'appareil, etc. Dans une variante perfectionnée de la présente invention, la force de gravitation qui déséquilibre le bras est compensé par une force d'attraction exercée par un ou plusieurs aimants positionnés sur l'une ou sur les deux plaques (1) et (2). Les aimants s'attirent entre eux ou bien ils attirent des pièces ferromagnétiques situées en regard sur la plaque opposée. Ces aimants sont placés du côté le plus éloigné du générateur de rayons X (8). Par combinaison de l'intégration d'un certain type de moteur linéaire dans les plaques comme expliqué ci-dessus, avec l'utilisation des aimants pour équilibrer le bras, on obtient la possibilité d'un double rôle des aimants à la fois: polarisation du circuit magnétique du moteur et forces d'équilibrage. Cette version est la plus recommandée car elle cumule tous les avantages et économies. REVENDICATIONS 1) Mécanisme de rotation pour panoramique dentaire permettant au bras du panoramique d'exécuter son mouvement d'exploration caractérisé en ce qu'il comporte une plaque mobile (1) solidaire au bras (7) (11) et (10) du panoramique et une plaque fixe (2) solidaire du bâti (6) du panoramique, les dites plaques comportent le même nombre de gorges (3) et(4), les plaques sont maintenues à distance constante par des billes (5) en nombre égal au nombre de gorges sur une plaque, les dites plaques permettent le mouvement relatif par l'entraînement en roulage des dites billes, les trajets des dites gorges déterminent la trajectoire de la plaque mobile (1) par rapport à la plaque fixe (2) et ainsi le mouvement du bras du panoramique. 2) Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte deux groupes d'éléments disposés sur les plaques (1) et (2) ou intégrés dans les dites plaques, parmi ces éléments figurent des bobines parcourues par un courant électrique, et l'interaction électromagnétique entre les deux groupes imprime le mouvement relatif des deux plaques. 3) Mécanisme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs aimants disposés sur l'une ou les deux plaques (1) et (2) exerçant une force d'attraction entre eux ou entre eux et des pièces ferromagnétiques fixées en regard sur la plaque opposée, la dite force d'attraction compense le déséquilibre gravitationnel du bras(7), (11) et (10) du panoramique dû au poids du générateur de rayons X (8). 4) Mécanisme selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que le dit ou les dits aimants est ou sont utilisés pour polariser le circuit magnétique du moteur intégré.