Brevet FR2769672A1 — publié le 19990416

La présente invention est relative à l'assemblage de deux pièces par au moins une vis. Dans ce type d'assemblage, la vis comporte une tige filetée qui traverse un alésage lisse de la première pièce et qui coopère avec un taraudage de la seconde pièce, une tête de manoeuvre et, entre la tête et la tige filetée, un épaulement d'appui contre un épaulement complémentaire ménagé dans la première pièce. Les deux pièces sont pressées l'une contre l'autre, d'une part, par la coopération de la tige filetée avec le taraudage de la seconde pièce et, d'autre part, par la coopération de l'épaulement d'appui de la vis avec l'épaulement complémentaire de la première pièce. Ce mode d'assemblage donne toute satisfaction en ce qui concerne l'assujettisement des deux pièces l'une à l'autre, mais il présente une difficulté d'utilisation qui réside en ce que, lorsque la vis ne coopère pas avec la seconde pièce, elle risque de se séparer accidentellement de la première pièce, par exemple en tombant par gravité. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et, à cet effet, elle se caractérise en ce que la première pièce présente un contre-alésage comportant une partie intérieure qui débouche dans ledit alésage lisse et dans laquelle la tête de vis peut tourner librement, et une partie extérieure débouchant à l'extérieur de la première pièce, et en ce que la tête de vis et ladite partie extérieure dudit contre-alésage présentent des profils conjugués qui sont agencés pour coopérer entre eux de manière que, d'une part, la tête de vis puisse traverser ladite partie extérieure du contre-alésage, pour pénétrer dans ladite partie intérieure de celui-ci ou pour en sortir, lorsqu'on lui imprime un mouvement prédéterminé par rapport à la première pièce et, d'autre part, lesdits profils conjugués constituent des moyens de butée axiale empêchant une sortie accidentelle de la tête de vis par rapport au contre-alésage par un simple mouvement axial pour une position angulaire aléatoire de la tête de vis par rapport à la première pièce. De préférence, pour que la tête de vis soit dégagée du profil de la partie extérieure du contre-alésage, en vue de sa manoeuvre pour coopérer avec la seconde pièce, la distance axiale, sur la vis, entre l'épaulement et l'extrémité extérieure du profil de la tête de vis est inférieure à la distance axiale, sur la première pièce, entre l'épaulement complémentaire et l'extrémité intérieure dudit profil de la partie extérieure du contre-alésage. Par exemple, sur la vis, ledit épaulement peut être situé à distance de la tête, entre celle-ci et la tige filetée de la vis, auquel cas l'épaulement complémentaire est situé dans une partie intermédiaire de l'alésage lisse de la première pièce ; toutefois, cet épaulement peut être constitué par la surface radiale intérieure ou inférieure de la tête de vis, auquel cas l'épaulement complémentaire est situé à la jonction entre ledit alésage et ledit contrealésage de la première pièce. Suivant un premier mode de réalisation, la tête de vis et ladite partie extérieure du contre-alésage sont circulaires, lesdits profils conjugués sont constitués par des filetages complémentaires, et le diamètre extérieur de la tête de vis est inférieur au diamètre de la partie intérieure dudit contre-alésage. Suivant d'autres modes de réalisation, la tête de vis et ladite partie extérieure du contre-alésage sont non circulaires, et lesdits profils conjugués sont agencés pour que la tête de vis puisse occuper, par rapport au contrealésage, au moins une position angulaire prédéterminée permettant son libre mouvement axial, total ou partiel, par rapport au contre-alésage. Dans ce cas, les profils conjugués sont par exemple des formes ovales, polygonales ou du type à baïonnette. Selon ces derniers modes de réalisation, les profils conjugués peuvent être axialement constants pour que le franchissement de la partie extérieure du contre-alésage par la tête de vis se fasse par un simple mouvement axial de celle-ci par rapport à la première pièce, pour ladite position angulaire prédéterminée ; en variante, l'un au moins des deux profils conjugués est axialement non constant pour que le franchissement de la partie extérieure du contrealésage par la tête de vis ne puisse se faire que par un mouvement complexe de celle-ci par rapport à la première pièce, ce mouvement complexe comportant au moins un déplacement axial et au moins un déplacement angulaire. L'invention s'applique par exemple, mais de manière non limitative, à une prothèse du genou dans laquelle la première pièce est constituée par un plateau tibial, la seconde pièce est constituée par une quille d'implantation tibiale présentant un cône morse mâle coopérant avec un cône morse femelle complémentaire de la première pièce, dans lequel débouche l'alésage de la première pièce. On comprendra bien l'invention à la lecture du complément de description qui va suivre et en référence aux dessins annexés qui font partie de la description et dans lesquels Fig. 1 est une vue éclatée, en coupe axiale et partiellement arrachée, d'un système d'assemblage établi suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, dans l'application à une prothèse du genou Fig. 2 est une vue en coupe axiale et arrachée du système de la Fig. 1 à l'état assemblé Fig. 3 est une vue éclatée en perspective et partiellement en coupe d'une partie d'un système établi suivant un second mode de réalisation de l'invention, dans la même application à une prothèse du genou Fig. 4 est une vue analogue à la Fig. 1 relativement au mode de réalisation de la Fig. 3 ; et Fig. 5 montre en coupe axiale le système de la Fig. 4 à l'état assemblé. La description qui va suivre de deux modes de réalisation préférés de l'invention sera faite dans l'application non limitative à l'assemblage de deux pièces d'une partie d'une prothèse du genou, à savoir un plateau tibial 1 et une quille d'implantation tibiale 2. Le plateau tibial 1 comporte une plaque supérieure radiale 3 et un bossage axial inférieur allongé 4, à la partie inférieure duquel est ménagé un cône morse femelle 5 destiné à recevoir un cône morse mâle complémentaire 6 prévu à l'extrémité supérieure de la quille tibiale 2, les deux cônes ne coopérant que par leurs surfaces coniques, c'est-àdire sans que leurs petites bases ne soient en butée (Figs. 2 et 5). L'assemblage du plateau tibial 1 et de la quille tibiale 2 est réalisé à l'aide d'une vis d'assemblage 7. Cette vis comporte une tige filetée 8, une tête élargie 9 de manoeuvre, et un épaulement d'appui 10. Dans les modes de réalisation représentés sur les dessins, l'épaulement 10 est situé à distance de la tête 9, entre celle-ci et la tige filetée 8 ; en variante, l'épaulement 10 pourrait être constitué par la surface radiale intérieure ou inférieure de la tête de vis. Dans le premier cas, comme représenté sur les dessins, l'épaulement 10 est constitué par la surface radiale intérieure ou inférieure d'une partie cylindrique 11 reliant la tige filetée 8 et la tête 9, et de diamètre supérieur à celui de la tige 8 et inférieur à la plus grande dimension transversale de la tête 9. La tige filetée 8 est destinée à coopérer par vissage avec un taraudage 12 ménagé dans le cône mâle 6 de la quille tibiale 2, en traversant un alésage lisse 13 du plateau tibial 1 qui, d'un côté, débouche dans le cône morse femelle 5 et, de l'autre côté, débouche dans un contrealésage 14, débouchant lui-même sur la surface supérieure ou extérieure 15 de la plaque 3. Dans les exemples représentés, l'alésage lisse 13 est étagé, ou en gradin, pour définir un épaulement complémentaire 16, dans une partie intermédiaire de l'alésage 13, cet épaulement étant destiné à coopérer avec l'épaulement 10 de la vis 7. Dans le cas où l'épaulement 10 est constitué par la surface inférieure de la tête 9, l'épaulement 16 est situé à la jonction entre l'alésage 13 et le contre-alésage 14, et l'alésage 13 présente un diamètre constant. Le contre-alésage 14 est constitué en deux parties, à savoir une partie intérieure ou inférieure 14A débouchant dans l'alésage 13, et une partie extérieure ou supérieure 14B faisant suite à la partie 14A et débouchant sur la surface supérieure extérieure 15 de la plaque 3. La partie intérieure 14A du contre-alésage 14 est en général cylindrique, et elle présente un diamètre suffisant pour que la tête de vis 9 puisse y tourner librement. La tête de vis 9 et la partie extérieure 14B de l'alésage 14 présentent des profils conjugués qui sont agencés pour coopérer entre eux de manière que, d'une part, la tête de vis puisse traverser ou franchir cette partie extérieure 14B pour pénétrer dans la partie intérieure 14A ou pour en sortir, lorsqu'on lui imprime un mouvement prédéterminé par rapport au plateau tibial 1 et, d'autre part, ces profils conjugués constituent des moyens de butée axiale empêchant une sortie accidentelle de la tête de vis 9 par rapport au contre-alésage 14 par un simple mouvement axial pour une position angulaire relative aléatoire de la tête de vis 9 et du plateau tibial 1. Comme montré au mieux sur les Figs. 2 et 5, la distance axiale, sur la vis 7, entre l'épaulement 10 et l'extrémité extérieure du profil de la tête de vis 9 est inférieure à la distance axiale, sur le plateau tibial 1, entre l'épaulement complémentaire 16 et l'extrémité intérieure du profil de la partie extérieure 14B du contrealésage 14, ce qui permet de manoeuvrer la vis 7, pour son vissage dans la quille tibiale 2, et par conséquent pour l'assemblage des deux pièces 1 et 2, sans que la tête 9 interfère avec la partie extérieure 14B du contre-alésage 14. Dans le mode de réalisation des Figs 1 et 2, la tête de vis 9 et la partie extérieure 14B du contre-alésage 14 sont circulaires, les profils conjugués de la tête de vis et de la partie 14B sont constitués par des filetages complémentaires, et le diamètre extérieur de la tête de vis 9 est inférieur au diamètre de la partie intérieure 14A du contre-alésage 14. La tête 9 présente donc, sur toute sa hauteur, un filetage 17 destiné à coopérer avec un taraudage 18 ménagé sur toute la hauteur de la partie 14B. Les dimensions axiales de la tête de vis 9 et de la partie 14B sont telles, comme montré sur la Fig. 2, que, lorsque les épaulements 10 et 16 sont en appui l'un contre l'autre, le filetage 17 de la tête de vis 9 soit hors de coopération avec le taraudage 18 de la partie 14B, ce qui permet de manoeuvrer librement la vis 7 pour l'assemblage des deux pièces 1 et 2. Lorsque la tête de vis 9 est située dans la partie intérieure 14A de l'alésage 14, et que la vis 7 ne coopère pas avec la quille tibiale 2, ce qui se produit par exemple lors des manipulations avant l'assemblage, la vis 7 ne peut pas se séparer accidentellement du plateau tibial 1 du fait que, par un simple mouvement axial, et ce pour une position angulaire relative aléatoire de la vis et du plateau tibial 1, la tête 9 vient buter axialement contre le filet du taraudage 18, lequel constitue donc une butée axiale pour la vis. En revanche, si l'opérateur désire séparer la vis 7 et le plateau tibial 1, il pousse axialement la vis vers le haut, en considérant la Fig. 2, en agissant sur la tige filetée 8, soit directement, soit indirectement, par exemple à l'aide d'un outil ou de la quille tibiale 2 elle-même si elle est encore engagée sur la tige filetée 8, et, lorsque le filetage 17 vient en butée contre le taraudage 18, il fait tourner la vis dans le sens du dévissage, ce qui provoque la venue en prise du filetage 17 et du taraudage 18, après quoi il peut supprimer l'action axiale pour ne manoeuvrer la vis qu'en rotation, et ce de manière habituelle. De manière non représenté sur les dessins, la tête de vis 9 comporte des moyens de manoeuvre, par exemple une empreinte polygonale, notamment hexagonale. Du fait qu'il n'existe pas de lien fonctionnel entre, d'une part, les filetages de la tige filetée 8 et du taraudage 12 et, d'autre part, les filetages de la tête de vis 9 et de la partie taraudée 14B, ces deux paires de filetage peuvent avoir des sens et des pas égaux ou différents. Suivant d'autres modes de réalisation de l'invention, la tête de vis 9 et la partie extérieure 14B du contre-alésage 14 sont non circulaires, et les profils conjugués sont agencés pour que la tête de vis puisse occuper, par rapport au contre-alésage 14, au moins une position angulaire permettant son libre mouvement axial, total ou partiel, par rapport au contre-alésage 14. Comme décrit ci-après, ces profils peuvent être ovales, mais d'autres agencements ou formes ne sont pas exclus, par exemple des profils polygonaux ou du type à baïonnette. Comme décrit également ci-après, ces profils conjugués peuvent être axialement constants, de sorte que le franchissement ou traversée de la partie extérieure 14B du contre-alésage 14 par la tête de vis 9 puisse se faire par un simple mouvement axial de celle-ci par rapport au plateau tibial 1. En variante, l'un au moins des deux profils conjugués peut être axialement non constant, de sorte que le franchissement ou traversée de la partie extérieure 14B du contre-alésage 14 par la tête de vis 9 ne puisse se faire que par un mouvement complexe de celle-ci par rapport au plateau tibial 1, ce mouvement complexe comportant au moins un déplacement axial et au moins un déplacement angulaire, à la manière du passage d'au moins une chicane. Le mode de réalisation représenté sur les Figes. 3 à 5 ne diffère du mode de réalisation représenté sur les Figs 1 et 2 que par l'agencement des profils conjugués de la tête de vis 9 et de la partie extérieure 14B du contre-alésage 14. Dans ce mode de réalisation, la tête de vis 9 est ovale ou oblongue, et la partie 14B du contre-alésage 14 présente, en section droite, une forme conjuguée ou complémentaire qui ne permet le franchissement ou traversée de la partie 14B par la tête de vis 9 que pour une et éventuellement deux positions angulaires relatives. Il existe deux positions angulaires relatives de franchissement si les profils conjugués présentent un axe de symétrie, et une seule position de franchissement si cette symétrie n'existe pas. Sur les Figs. 4 et 5, on a représenté la vis 7 et le plateau tibial 1 dans des positions angulaires relatives pour lesquelles la tête de vis 9 ne peut pas traverser la partie extérieure 14B du contre-alésage 14. Ainsi, sur la Fig. 5, on voit que la tête de vis 9 est emprisonnée dans le contre-alésage. Pour que la tête de vis 9 puisse traverser la partie 14B, il faut faire tourner la vis de 90C de manière à amener la tête de vis 9 dans la position angulaire montrée en traits mixtes sur les Figs. 4 et 5. Quel que soit le mode de réalisation adopté, par exemple l'un des deux modes de réalisation décrits ci-dessus, ou l'une des variantes citées, l'invention permet de rendre prisonnière ou imperdable la vis 7 par rapport à la pièce 1, ce qui facilite les manipulations et évite les inconvénients liés à la possibilité que la vis ne se sépare accidentellement de cette pièce. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation, non plus qu'au mode d'application, qui ont été décrits ; on peut au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. REVENDICATIONS 1. Système d'assemblage de deux pièces (1, 2) par au moins une vis (7), dans lequel la vis (7) comporte une tige filetée (8) qui traverse un alésage lisse (13) de la première pièce (1) et qui coopère avec un taraudage (12) de la seconde pièce (2), une tête de manoeuvre (9) et, entre la tête (9) et la tige filetée (8), un épaulement (10) d'appui contre un épaulement complémentaire (16) ménagé dans la première pièce (1), caractérisé en ce que la première pièce (1) présente un contre-alésage (14) comportant une partie intérieure (14A) qui débouche dans ledit alésage lisse (13) et dans laquelle la tête de vis (9) peut tourner librement, et une partie extérieure (14B) débouchant à l'extérieur de la première pièce (1), et en ce que la tête de vis (9) et ladite partie extérieure (14B) dudit contre-alésage (14) présentent des profils conjugués qui sont agencés pour coopérer entre eux de manière que, d'une part, la tête de vis puisse traverser ladite partie (14B) du contre-alésage (14), pour pénétrer dans ladite partie intérieure (14A) de celui-ci ou pour en sortir, lorsqu'on lui imprime un mouvement prédéterminé par rapport à la première pièce (1) et, d'autre part, lesdits profils conjugués constituent des moyens de butée axiale empêchant une sortie accidentelle de la tête de vis (9) par rapport au contre-alésage (14) par un simple mouvement axial pour une position angulaire aléatoire de la tête de vis par rapport à la première pièce. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance axiale, sur la vis (7), entre l'épaulement (10) et l'extrémité extérieure dudit profil de la tête de vis (9) est inférieure à la distance axiale, sur la première pièce, entre l'épaulement complémentaire (16) et l'extrémité intérieure dudit profil de la partie extérieure (14B) du contre-alésage (14). 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, sur la vis (7), ledit épaulement (10) est situé à distance de la tête (9), entre celle-ci et la tige filetée (8) de la vis, et l'épaulement complémentaire (16) est situé dans une partie intermédiaire de l'alésage lisse (13) de la première pièce. 4. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, sur la vis (7), ledit épaulement (10) est constitué par la surface radiale intérieure ou inférieure de la tête de vis (9), et l'épaulement complémentaire (16) est situé à la jonction entre ledit alésage lisse (13) et ledit contre-alésage (14) de la première pièce. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tête de vis (9) et ladite partie extérieure (14B) du contre-alésage (14) sont circulaires, lesdits profils conjugués sont constitués par des filetages complémentaires (17, 18), et le diamètre extérieur de la tête de vis (9) est inférieur au diamètre de la partie intérieure (14A) du contre-alésage (14). 6. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tête de vis (9) et ladite partie intérieure (14A) du contre-alésage (14) sont non circulaires, et lesdits profils conjugués sont agencés pour que la tête de vis (9) puisse occuper, par rapport au contre-alésage (14), au moins une position angulaire prédéterminée permettant son libre mouvement axial, total ou partiel, par rapport au contre-alésage. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les profils conjugués appartiennent au groupe comportant des formes ovales, polygonales ou à baïonnette. 8. Système selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les profils conjugués sont axialement constants, pour que le franchissement de la partie extérieure (14B) du contre-alésage (14) par la tête de vis (9) se fasse par un simple mouvement axial de celle-ci par rapport à la première pièce, pour ladite position angulaire prédéterminée. 9. Système selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'un au moins des profils conjugués est axialement non constant, pour que le franchissement de la partie extérieure (14B) du contre-alésage (14) par la tête de vis (9) ne puisse se faire que par un mouvement complexe de celle-ci par rapport à la première pièce, ce mouvement complexe comportant au moins un déplacement axial et au moins un déplacement angulaire. 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la première pièce (1) est constituée par un plateau tibial d'une prothèse du genou, et la seconde pièce (2) est constituée par une quille d'implantation tibiale présentant un cône morse mâle (6) coopérant avec un cône morse femelle complémentaire (5) de la première pièce, dans lequel débouche l'alésage (13) de la première pièce.