Brevet FR2775591A1 — publié le 19990910

DISPOSITIF DE STIMULATION VIBRATOIRE TRANSCUTANEE ET UTILISATION DE CE DISPOSITIF La présente invention est relative à un dispositif de stimulation vibratoire transcutanée destiné à produire un effet antalgique, ainsi qu'à une utilisation de ce dispositif. La stimulation vibratoire par l'application de vibrations mécaniques transcutanées a fait l'objet d'études médicales théoriques et appliquées depuis plus de 10 ans, notamment par une équipe de chercheurs des universités d'Aix-Marseille I et Il, qui ont fait l'objet de plusieurs articles de M.-F. Tardy Gervet et al. dans différentes revues médicales. Selon ces travaux, il apparaît qu'une proportion majoritaire de personnes atteintes de douleurs chroniques voient ces douleurs disparaître, ou au moins leur intensité diminuer, dans des proportions souvent importantes, suite à l'application de vibrations mécaniques transcutanées. Outre les applications de cette technique à des fins thérapeutiques, on a déjà proposé de l'utiliser en association avec des appareils destinés à des soins corporels tels que les appareils d'épilation du tissu cutané humain, notamment les appareils du type à rouleau mobile en rotation autour d'un arbre situé sur l'axe longitudinal du rouleau entraîné en rotation par un moteur et comportant des pinces formées par des lames parallèles côte à côte, mobiles et intercalées dans des lames ou disques fixes, des moyens de commande servant à déplacer alternativement les lames mobiles en translation dans le sens longitudinal de l'arbre, de manière à les serrer contre les lames ou disques fixes pour pincer les poils à arracher puis à s'écarter de ces lames ou disques fixes, ce qui permet de pincer les poils dans la zone de ces lames adjacente à la peau, puis de les arracher lorsque cette zone de pincement s'éloigne de la peau consécutivement à la rotation du rouleau. L'utilisation de ces appareils engendre une certaine douleur. C'est la raison pour laquelle il a déjà été proposé d'utiliser divers moyens pour appliquer des stimulations vibratoires mécaniques simultanément au processus d'épilation, en vue de réduire la douleur. L'application plus ou moins rigoureuse de cette stimulation vibratoire transcutanée est décrite, implicitement ou explicitement, dans différents brevets ou demandes de brevets publiés. C'est ainsi que le EP 0 467 733 décrit un épilateur du type susmentionné comportant des brosses rotatives dont les poils peuvent faire légèrement saillie au-delà du bord périphérique des disques d'épilation. En tournant, ces brosses viennent frapper la peau de façon répétée permettant de constater un certain effet secondaire antalgique bien que de portée limitée. Le EP 0 493 849 se rapporte à un épilateur comportant une grille vibrante destinée à exercer sur la peau des forces d'intensités variables, de manière à atténuer la douleur d'épilation. On a également proposé dans le EP 0 671136 un épilateur comportant une série de petites brosses et une série de picots directement adjacents à l'un des côtés des lames de pincement, qui ont notamment un effet de massage diminuant la douleur due à l'arrachage des poils. On a proposé dans le DE 195 21 585 un épilateur à pinces rotatives comportant une série de masselottes mobiles radialement, destinées à appliquer des impulsions mécaniques sur l'épiderme. Le WO 97100032 décrit un épilateur comprenant un dispositif monté à l'extérieur du boîtier de l'èpilateur et qui ne tourne donc pas avec le rouleau à pinces et comportant des picots mobiles alternativement en direction longitudinale pour effectuer une frappe à répétition rapide de la peau en vue de réduire la douleur causée par l'épilation. Dans le EP 0 760 219, différents dispositifs destinés à produire un effet antalgique sont proposés en association avec des épilateurs. Ces dispositifs se présentent soit sous la forme de peignes vibrants portés par le boîtier de I'épilateur, soit sous la forme de rouleaux vibrants supplémentaires garnis de picots ou de poils raides, également portés par le boîtier à côté du rouleau d'épilation. Enfin, le WO 97/19613 se rapporte à un épilateur comportant une série de picots frappeurs en matière élastomère relativement dure, assemblés sous forme d'un peigne ou d'une main et montés vibrants sur le boîtier. De façon générale, les solutions de l'état de la technique susmentionné présentent des inconvénients de deux ordres: Les éléments vibrants tels que les patins, les roulettes ou les picots engendrent un frottement sur la peau qui peut produire, dans certains cas, une irritation. II peut arriver, comme dans le demier document cité par exemple, que les éléments vibrants masquent les dispositifs mécaniques qui assurent l'épilation, ce qui est gênant pour l'utilisatrice. On a certes déjà proposé l'utilisation de jets d'air, voire de jets d'air discontinus pour produire un effet de vibration, dans des appareils de massage pneumatiques. Un tel appareil est décrit dans le DE-C241 19 793 et comporte un tube entraîné en rotation autour de son axe longitudinal et dont la paroi est traversée d'une pluralité d'ouvertures disposées en hélice autour de l'axe longitudinal. Un piston est monté coulissant à une extrémité de ce tube et est animé d'un mouvement alternatif par un organe d'entraînement pour produire des jets d'air pulsés à travers ces ouvertures. La pulsation des jets est simultanée à leur rotation, de sorte que les points d'impact des jets sur la peau se déplacent constamment pour produire l'effet de massage recherché. Selon ce dispositif de massage, un même jet doit tourner de 360C avant d'être à nouveau dirigé contre la peau. Durant la majeure partie du temps, le jet n'a donc aucun effet puisqu'il ne rencontre plus la surface cutanée à masser. II n'est donc pas possible, par ce moyen, d'atteindre une fréquence.de vibration sur une même portion de peau, apte à produire un quelconque effet antalgique. D'autres appareils de massage pneumatique sont décrits dans le DE-U1-297 02 844 ainsi que dans le EP-A2-0 107 518 sans que l'air dirigé contre la surface cutanée à masser ne soit pulsé. Il apparaît donc qu'aucun des appareils de massage susmentionnés n'est à même d'engendrer des vibrations cutanées susceptibles d'engendrer un effet antalgique. Le but de la présente invention est de remédier, au moins en partie aux inconvénients des solutions susmentionnées. A cet effet, la présente invention a tout d'abord pour objet un dispositif de stimulation vibratoire transcutanée, destiné à produire un effet antalgique, comportant au moins un générateur de jet d'air pulsé sous pression comprenant un cylindre dont une paroi d'extrémité est traversée par au moins une buse de distribution dudit jet et un orifice d'admission d'air dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un clapet, un piston étant monté coulissant entre deux positions limites à l'intérieur de ce cylindre, ce piston étant cinématiquement solidaire d'un organe d'entraînement pour le faire passer de l'une à l'autre de ses positions limites et vice-versa à une fréquence et à une vitesse choisies en fonction de la fréquence de pulsation dudit jet d'air apte à produire l'effet antalgique désiré. L'avantage essentiel de ce dispositif réside dans sa simplicité et le petit nombre de pièces qui le compose, rendant sa fabrication et son montage faciles, conduisant à un dispositif peu coûteux à produire. Un autre avantage de ce dispositif est son faible volume et sa fiabilité, ne nécessitant aucun entretien. De préférence, le piston est relié à un organe d'entraînement rotatif par un système bielle-vilebrequin. De préférence, la partie du piston située au sein du cylindre est légèrement conique orientée vers le vilebrequin et le piston forme avec la bielle un ensemble monobloc. Ce mode de construction simplifié permet de réduire les coûts de réalisation. Avantageusement, plusieurs pistons sont cinématiquement solidaires d'un vilebrequin, chacun de ces pistons avec le cylindre dans lequel il est monté coulissant constituant un générateur d'air pulsé. La présence de plusieurs générateurs d'air pulsé cte-à-côte permet d'étendre la zone à traiter, tous les pistons étant actionnés par un même organe d'entraînement. De préférence, la buse et le clapet forment une seule pièce rapportée d'un matériau polymère élastique. Cette caractéristique permet de réduire le nombre de pièces et de simplifier la fabrication. Dans ce cas, la pièce formant la buse et le clapet comporte de préférence une partie tronconique, coaxiale à cette buse, dont la grande base est adjacente à une portion cylindrique, également coaxiale à cette buse, mais de plus petit diamètre que celui de cette grande base, l'extrémité opposée de cette portion cylindrique étant adjacente audit clapet excentré par rapport à ladite buse, la longueur axiale de cette portion cylindrique correspondant à l'épaisseur de la paroi d'extrémité dudit cylindre traversée par ladite buse, cette paroi étant traversée par une ouverture dont le diamètre correspond sensiblement à celui de ladite portion cylindrique. La conception de cette pièce ne nécessite aucun moyen de fixation et son montage consiste simplement à faire passer le cône à travers l'ouverture traversant la paroi d'extrémité du cylindre La présente invention a également pour objet une utilisation de ce dispositif avec un appareil à épiler les poils du corps humain, avec un rasoir électrique, avec un appareil de massage etlou de succion cutanée, ou avec un appareil d'électrostimulation musculaire. L'utilisation de ce dispositif avec les appareils susmentionnés a de plus l'avantage de ne pas gêner la visibilité de l'utilisateur ou de l'utilisatrice de la zone cutanée traitée par l'épilateur, le rasoir électrique ou l'appareil de massage étant donné que la ou les buses de distributions destinées à distribuer le jet d'air pulsé engendrant la stimulation cutanée peuvent être situées à une certaine distance de la zone cutanée à traiter, ce qui permet de les disposer en dehors du champ de vision de la personne utilisant l'appareil. Avantageusement, le dispositif selon l'invention sera utilisé avec un appareil à épiler comprenant un rouleau mobile en rotation autour d'un arbre situé sur l'axe longitudinal du rouleau entraîné en rotation par un moteur et comportant au moins une rangée de pinces, formées d'une première série de lames parallèles côte à côte, mobiles et intercalées dans une seconde série de disques ou de lames fixes, ainsi que des moyens de commande pour déplacer alternativement les lames mobiles en contact avec les lames fixes, de manière à les serrer contre les lames ou disques fixes pour pincer les poils à arracher puis à s'écarter de ces lames ou disques fixes. Enfin, selon une variante de l'invention, le moteur d'entraînement dudit rouleau sert également d'organe d'entraînement du ou desdits pistons du dispositif de stimulation vibratoire. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'une forme d'exécution et d'une variante du dispositif de stimulation vibratoire transcutanée objet de la présente invention, décrite ci-après, à titre nullement limitatif et illustrée schématiquement dans les figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une vue de côté avec coupe partielle de cette forme d'exécution, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne ll-ll de la figure 1, - la figure 3 est une vue partielle agrandie d'un détail de la figure 2. La figure 1 illustre un appareil d'épilation du tissu cutané humain auquel a été associé un dispositif de stimulation vibratoire transcutanée. L'appareil d'épilation sur lequel a été adjoint ce dispositif correspond à celui qui est décrit dans le FR 97 00224 dont le contenu fait partie de cette description en vertu de cette citation et auquel on pourra se référer pour plus de détail. L'appareil d'épilation en tant que tel ne faisant pas partie de la présente invention, seules les parties de cet appareil nécessaires à la compréhension de la présente invention seront décrites. Il est cependant évident que cet appareil à épiler ne constitue qu'un exemple d'utilisation du dispositif selon l'invention, mais que celle-ci n'est pas limitée à cet épilateur ni même aux épilateurs en général puisqu'il est apparent pour l'homme de métier que ce même dispositif peut être utilisé avec d'autres appareils destinés à des soins corporels tels que des rasoirs électriques ou des appareils de massage et/ou de succion, tels que ceux utilisés pour le traitement de la cellulite, par exemple, ou encore des appareils d'électrostimulation musculaire. II est également précisé que la présente invention ne se limite pas à l'utilisation de ce dispositif en combinaison avec un appareil destiné à des soins corporels du type susmentionné, mais s'étend au contraire également à l'utilisation de ce dispositif seul pour le traitement de douleurs, notamment de douleurs chroniques dues au rhumatisme, à l'arthrose, à la tendinite, aux douleurs musculaires ou autres, les applications de l'effet antalgique dû à l'application de stimulations vibratoire transcutanées étant données par exemple dans Rev. Neurol. (Paris), 1993, 149, 3,177-185 (M.-F. Tardy-Gervet et al), ainsi que dans Can. J. Neurol. Sci. 199118:113-119 (Régis Guieu et al) ou encore dans Kinésithérapie Scientifique N"333 Avril 1994 (M.-F. Tardy-Gervet et al). Sur la figure 1, le dispositif de stimulation vibratoire transcutané 1 selon l'invention est donc monté sur un boîtier 2 d'un épilateur dont seule la tête d'épilation comprenant un tambour d'épilation rotatif 3 muni de deux séries de lames cruciformes alternées est représentée, pour permettre de situer les positions respectives des organes actifs de l'épilateur et du dispositif de stimulation vibratoire transcutané 1. Ce dispositif comporte un moteur d'entraînement 4, dont l'arbre de sortie est formé par un vilebrequin 5 comprenant, dans cet exemple, deux parties cylindriques excentriques 5a, 5b, sur chacune desquelles une extrémité d'une bielle 6, 7 est montée pivotante autour des axes des cylindres 5a, 5b. Dans les autres extrémités de ces bielles 6, 7 sont encastrées les extrémités arrières respectives de deux pistons 8, 9, dont les extrémités avant sont engagées dans deux alésages respectifs 10,11. Les corps de piston sont légèrement coniques de telle sorte à leur autoriser un léger pivotement au cours de leur translation au sein de leurs alésages permettant aux bielles de suivre le mouvement circulaire des parties excentriques du vilebrequin. Le fond de chaque alésage 10, 11 est traversé de deux ouvertures 12 et 13. Les ouvertures 12 sont des ouvertures d'admission, alors que les ouvertures 13 sont coaxiales à des buses de distribution 14. Ces buses de distribution 14 ne sont pas formées directement dans le fond des alésages 10, 11, mais dans deux pièces rapportées 15 dont l'une est illustrée séparément à plus grande échelle par la figure 3. Cette pièce rapportée 15 est injectée ou moulée à partir d'un élastomère de silicone ou de EPDM. Elle comporte un segment tronconique 15a coaxial à la buse 14, suivie d'un segment cylindrique 15b, également coaxial à la buse 14. Le diamètre de ce segment cylindrique 1 5b est sensiblement égal au diamètre des ouvertures 13, alors que la longueur axiale de ce segment cylindrique 15b correspond à l'épaisseur du fond des alésages 10, 11. Une languette souple 15c fait suite au segment cylindrique 15b. Cette languette souple 15c est de forme circulaire, son diamètre correspondant à celui des alésages 10, 11. Elle est excentrée par rapport à l'axe de la buse 14, la valeur de ce décentrage correspondant à la distance séparant le centre de l'alésage de l'axe de l'ouverture 13, de sorte qu'en introduisant la partie tronconique 15a à travers l'ouverture 13 et en faisant coïncider le centre de la languette souple 1 5c avec celui de l'alésage 10, respectivement 11, cette languette souple 1 5c recouvre le fond de cet alésage et par conséquent, l'ouverture d'admission 12. En faisant tourner le vilebrequin 5, le moteur 4 provoque le déplacement des deux pistons 8, 9 selon un mouvement alternatif dans leurs alésages respectifs 10,11. Etant donné que les positions des deux parties cylindriques 5a, 5b du vilebrequin 5 sont décalées de 180C I'une de l'autre autour de l'axe de rotation du vilebrequin 5, les pistons 8, 9 se déplacent en opposition de phase. Lorsqu'un piston 8, 9 s'éloigne de la languette souple 5c adjacente au fond d'un alésage 10, 11, elle crée une dépression à l'intérieur de l'alésage correspondant. Etant donné que le diamètre de la buse 14 ne permet pas un débit d'air suffisant pour que l'alésage puisse se remplir à la fréquence de fonctionnement désirée, la dépression créée par le recul du piston 8, respectivement 9 provoque la flexion de la languette souple 5c qui dégage l'ouverture d'admission 12 et permet à l'air de rentrer avec un débit suffisant. Lorsque le piston 8, respectivement 9 inverse son mouvement, il comprime l'air aspiré, ce qui provoque la fermeture de l'ouverture d'admission 12 par la languette souple 5c. Cet air sous pression est alors expulsé à travers la buse 14 et dirigé contre une surface cutanée S sur laquelle on désire produire un effet antalgique par les vibrations des jets. Dans l'exemple illustré où le dispositif de stimulation vibratoire est associé à un épilateur, ce dispositif est placé du côté amont du boîtier 1 de l'épilateur par rapport à son sens de déplacement, de manière à traiter la portion de peau située en amont de la zone à épiler afin de réduire sa sensibilité juste avant de la soumettre à l'épilation. Comme on le remarque, notamment sur la figure 2, les parties tronconiques 15a traversées par les buses 14 sont situées à une certaine distance de la surface S de peau à traiter, ne masquant pas cette surface au champ visuel de l'utilisateur. A titre d'exemple, on peut donner quelques dimensions et paramètres de fonctionnement relatifs au dispositif qui vient d'être décrit. La course des pistons 8, respectivement 9 est de 8 mm, le diamètre de l'alésage étant de 7 mm et celui de la buse 14 de l'ordre de 0,5 mm. La vitesse de rotation du moteur d'entraînement 4 est de 6000 t/min ce qui donne une fréquence de chaque jet d'air de 100Hz. Etant donné que ces jets sont déphasés d'une demipériode et qu'il sont dirigés contre deux portions adjacentes de la peau, la fréquence sur la zone de peau à traiter est de 200Hz. La pression à l'intérieur des cylindres 10, 11 lorsque les pistons expulsent l'air aspiré est de 5.103 Pa (50 mB) et la pression du jet sur la peau est de 5.104 Pa (5 g/mm2). Le débit de chaque buse est d'environ 1,8 I/mn. L'épaisseur de la languette 15c est de 1 mm, le diamètre de la partie cylindrique 15b est de l'ordre de 2 mm. La longueur axiale de la partie tronconique 15a est de 4 mm et le diamètre de la base de cette partie tronconique est de 2,8 mm. Bien entendu, le dispositif selon l'invention n'est pas limité à l'exemple décrit. C'est ainsi notamment que le nombre de buses peut être adapté à l'étendue de la surface à traiter. Selon une variante non représentée, mais facilement réalisable pour tout homme de l'art, le moteur d'entraînement 4 peut être supprimé, le vilebrequin 5 étant alors relié par une transmission à engrenage fournissant une démultiplication appropriée, au moteur (non représenté) servant à entraîner le tambour d'épilation rotatif 3 et disposé à l'intérieur du boîtier 2. REVENDICATIONS 1. Dispositif de stimulation vibratoire transcutanée, destiné à produire un effet antalgique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un générateur de jet d'air pulsé sous pression comprenant un cylindre (10, 11) dont une paroi d'extrémité est traversée par au moins une buse de distribution (14) dudit jet et un orifice d'admission d'air (12) dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un clapet (15c), un piston (8, 9) étant monté coulissant entre deux positions limites à l'intérieur de ce cylindre (10, 11), ce piston (8, 9) étant cinématiquement solidaire d'un organe d'entraînement (4) pour le faire passer de l'une à l'autre de ses positions limites et vice-versa à une fréquence et à une vitesse choisies en fonction de la fréquence de pulsation dudit jet d'air apte à produire l'effet antalgique désiré. 2. Dispositif de stimulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piston (8, 9) est relié à un organe d'entraînement rotatif (4) par un système bielle-vilebrequin (5, 6, 7) 3. Dispositif de stimulation selon la revendication 2 caractérisé en ce que la partie du piston (8,9), située au sein du cylindre (10,11) est légèrement conique orientée vers le vilebrequin et en ce que le piston forme avec la bielle un ensemble monobloc. 4. Dispositif de stimulation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que plusieurs pistons (8, 9) sont cinématiquement solidaires d'un vilebrequin (5), chacun de ces pistons (8, 9) étant monté coulissant dans un cylindre (10,11) et constituant avec celui-ci un générateur d'air pulsé. 5. Dispositif de stimulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite buse (14) et ledit clapet (15c) forment une seule pièce rapportée (15) d'un matériau polymère élastique. 6. Dispositif de stimulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite pièce rapportée (15) formant la buse (14) et le clapet (15c) comporte une partie tronconique (15a), coaxiale à cette buse (14), dont la grande base est adjacente à une portion cylindrique (15b), également coaxiale à cette buse (14), mais de plus petit diamètre que celui de cette grande base, I'extrémité opposée de cette portion cylindrique étant adjacente audit clapet (15c) excentré par rapport à ladite buse (14), la longueur axiale de cette portion cylindrique (15b) correspondant à l'épaisseur de la paroi d'extrémité dudit cylindre (10,11) traversée par ladite buse (14), cette paroi étant traversée par une ouverture (13) dont le diamètre correspond sensiblement à celui de ladite portion cylindrique (15b). 7. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications précédentes avec un appareil à épiler les poils du corps humain. 8. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, avec un rasoir électrique. 9. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, avec un appareil de massage et/ou de succion cutanée. 10. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 avec un appareil d'électrostimulation musculaire. 11. Utilisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit appareil à épiler comprend un rouleau (3) mobile en rotation autour d'un arbre situé sur l'axe longitudinal du rouleau (3) entraîné en rotation par un moteur et comportant au moins une rangée de pinces, formée d'une première série de lames parallèles côte à côte, mobiles et intercalées dans une seconde série de disques ou de lames fixes, ainsi que des moyens de commande pour déplacer alternativement les lames mobiles en translation dans le sens longitudinal dudit arbre, de manière à les serrer contre les lames ou disques fixes pour pincer les poils à arracher puis à s'écarter de ces lames ou disques fixes. 12. Utilisation selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit moteur d'entraînement dudit rouleau (3) sert également d'organe d'entraînement du ou desdits pistons (8, 9) du dispositif de stimulation vibratoire.