Brevet FR2788570A1 — publié le 20000721

ARTICULATION POUVANT ETRE VERROUILLEE, NOTAMMENT POUR UN BRAS ARTICULE D'UNE TABLE D'OPERATION CHIRURGICALE La présente invention concerne une articulation pouvant être verrouillée du type comprenant un premier élément et un second élément disposés de manière coaxiale de sorte qu'ils peuvent être tournés l'un par rapport à l'autre autour de l'axe ou verrouillés en rotation l'un par rapport à l'autre. Des tables d'opérations chirurgicales comportent souvent des composants qui sont articulés ou peuvent pivoter dans différentes positions et qui peuvent être verrouillés en position. Les articulations pouvant être verrouillées, au moyen desquelles sont montés les composants, doivent être suffisamment robustes pour rester bloquées en position lorsqu'elles sont verrouillées, contre l'action du poids du composant lui-même et du patient ou de l'équipement supporté par le composant. En outre, les articulations doivent pouvoir être verrouillées et déverrouillées facilement par l'utilisateur. Il est difficile de fournir des articulations qui peuvent être verrouillées et déverrouillées facilement tout en assurant un verrouillage sûr résistant à des forces relativement importantes, et qui peuvent être réalisées et assemblées sans difficulté. Un but de la présente invention est de fournir une articulation pouvant être verrouillée qui est améliorée. Ce but est atteint par une articulation pouvant être verrouillée du type tel que défini en préambule et caractérisée en ce que chaque élément comporte une face annulaire respective, interrompue par une pluralité d'évidements intérieurs, disposés les uns près des autres, en ce que l'articulation comprend un organe intérieur comportant une surface extérieure, en ce que l'organe intérieur est mobile d'une première à une seconde position de sorte que lI'espace entre sa surface et les faces des premier et second éléments varie d'un premier à un second écartement, en ce qu'au moins un élément de verrouillage est disposé entre la surface de l'organe intérieur et les faces annulaires des premier et second éléments, en ce que l'élément de verrouillage s'étend dans les évidements des premier et second éléments quand l'organe intérieur est dans la seconde position de sorte que les premier et second éléments sont verrouillés l'un par rapport à l'autre, et en ce que les premier et second éléments sont libres de tourner l'un par rapport à l'autre quand l'organe intérieur est dans la première position. L'articulation comprend de préférence une pluralité d'éléments de verrouillage et, de préférence, un élément de verrouillage pour chaque évidement. Le ou 1o chaque élément de verrouillage peut être une bille. Les évidements peuvent avoir une section triangulaire. L'organe intérieur est de préférence mobile axialement et sa surface est de préférence une surface annulaire inclinée par rapport à l'axe de sorte que celle-ci déplace le ou chaque élément de verrouillage vers l'extérieur lorsque l'organe intérieur est déplacé axialement. L'organe intérieur comporte de préférence un évidement annulaire d'un côté de la surface annulaire agencé pour recevoir le ou chaque élément de verrouillage quand l'articulation est déverrouillée. L'évidement annulaire peut comprendre un élément élastique disposé pour solliciter le ou chaque élément de verrouillage vers l'extérieur. L'articulation comprend de préférence une came agencée pour déplacer axialement l'organe intérieur. La came peut comprendre un bouton pouvant être tourné manuellement. Une table d'opération chirurgicale, comprenant des articulations pouvant être verrouillées selon la présente invention, va maintenant être décrite, à titre d'exemple, et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de la table d'opération, - la figure 2 est une vue en perspective d'un bras articulé associé à la table, - la figure 3 est une vue de côté en coupe, partiellement éclatée, de l'une des articulations du bras, - la figure 4 est une vue de côté en coupe d'un boîtier inférieur de l'articulation, - la figure 5 est une vue de dessous du boîtier inférieur représenté par la figure 4, - la figure 6 est une vue de côté en coupe d'un boîtier supérieur de l'articulation, la figure 7 est une vue de dessous du boîtier supérieur représenté par la figure 6, - la figure 8 est une vue de côté en coupe d'un anneau de verrouillage supérieur, - la figure 9 est une vue de dessous de l'anneau de verrouillage supérieur, - la figure 10 est une vue de côté d'un organe de montée, -la figure 11 est une vue en perspective d'une came inférieure, - la figure 12 est une vue en perspective d'une came supérieure, - la figure 13 est une vue de côté d'un axe, - la figure 14 est une vue de dessous de l'axe, et - la figure 15 est une vue éclatée en perspective illustrant les anneaux de verrouillage et l'organe de montée. En référence aux figures 1 et 2 la table d'opération comporte une surface support du patient 1 montée à l'extrémité supérieure d'une colonne réglable 2, qui s'étend depuis une base 3 posée sur le sol. Un ensemble à bras articulé 4 est disposé de chaque côté de la table, juste en dessous de la surface support 1 à l'extrémité supérieure de la colonne 2. Chaque ensemble à bras 4 comprend une section à bras télescopique 5 qui est supportée, à une extrémité, par un second bras court 6, de longueur fixe, au moyen d'une première articulation de verrouillage 10. Le bras court 6 est lui-même monté 1o sur la table au moyen d'une seconde articulation de verrouillage 11 qui est associée à un support de fixation 7, couplant les deux ensembles à bras 4, et boulonné sur la face inférieure de la surface support 1. La conception de la première articulation 10 va maintenant être décrite en référence aux figures 3 à 15, la conception de la seconde articulation 11 étant du même type. Le bras court 6 comporte un boîtier inférieur d'articulation 12 pour l'articulation 10. Ce boîtier est réalisé en métal coulé et est de forme sensiblement circulaire. Il comporte une ouverture circulaire 13 ménagée selon un axe vertical s'étendant à travers le boîtier. L'ouverture 13 comporte une zone inférieure 14 de grand diamètre qui forme un épaulement interne 15 avec une zone supérieure 16 de diamètre plus petit, comme cela est représenté plus clairement par les figures 4 et 5. L'extrémité poutre 17 du bras télescopique 5 comporte un boîtier d'articulation supérieur 22 pour l'articulation 10, qui est disposé audessus du boîtier inférieur 12. Le boîtier supérieur 22 est appuyé sur le boîtier inférieur 12 au moyen d'un palier de butée 20 pour permettre une rotation relative entre eux. Le boîtier supérieur 22 comporte une ouverture axiale 23 présentant un épaulement intérieur 24 la divisant en une partie supérieure 25 de grand diamètre et une partie inférieure 26 de petit diamètre, comme cela est représenté plus clairement par les figures 6 et 7. Deux éléments tels que des anneaux de verrouillage 31 et 32 sont fixés respectivement aux boîtiers supérieur 22 et inférieur 12 par des goupilles 18 s'étendant à travers des orifices 19 ménagés dans les épaulements 15 et 24 des deux boîtiers 12 et 22. L'anneau de verrouillage supérieur 31 est représenté plus clairement par les figures 8, 9 et 15. Il a une forme sensiblement identique à celle de l'anneau inférieur 32 excepté que son io diamètre extérieur est légèrement plus grand que celui de l'anneau de verrouillage inférieur. Les anneaux 31 et 32 sont circulaires et comportent chacun une face annulaire intérieure 33 de même diamètre. La face annulaire 33 de l'anneau supérieur 31 est interrompue par une série de trente-six évidements 34, formés autour de son extrémité inférieure. Ces évidements 34 sont de forme sensiblement pyramidale et de section triangulaire, formant une face triangulaire à la fois sur la face annulaire 33 et sur la face inférieure 35 de l'anneau. Les évidements ont une profondeur de 3 mm et une hauteur de 3 mm. L'arrangement des évidements 34 est continu autour de l'anneau, de sorte qu'un évidement est contigu à l'évidement suivant. L'anneau de verrouillage inférieur 32 comporte un arrangement identique d'évidements 36, formés autour de son extrémité supérieure de sorte qu'ils sont disposés adjacents aux évidements 34 de l'anneau supérieur 31. Un axe métallique 40, tel que représenté par les figures 13 et 14, s'étend à travers l'ouverture centrale dans les anneaux de verrouillage 31 et 32. L'axe est fixé au boîtier inférieur 12 au moyen de goupilles ou de vis 41 s'étendant à travers des trous ménagés dans une collerette 42 de l'axe et bloquées dans des trous ménagés dans l'épaulement 15 du boîtier inférieur. La tige 43 de l'axe 40 s'étend, au-dessus de la collerette 42, à travers un organe intérieur de montée métallique 50, tel que représenté par les figures et 15, qui est disposé à l'intérieur de l'ouverture centrale à travers les deux anneaux de verrouillage 31 et 32. L'organe de montée 50 est enfermé entre l'épaulement 15 du boîtier inférieur 12 et un ressort d'organe de montée 51, lui-même intercalé entre la surface supérieure de l'organe de montée et la surface inférieure de l'épaulement 24 du boîtier supérieur 22. Le ressort applique une force sur l'organe de montée le sollicitant vers le bas. L'organe de montée 50 est de forme généralement annulaire et comporte une collerette 52 en forme de disque, un évidement ou canal annulaire 53 en dessous de la collerette, et une surface inclinée tronconique 54 sous le canal, la surface conique étant inclinée d'un angle 0o d'environ 21 et ayant un diamètre plus grand à son extrémité inférieure. La surface conique 54 a une longueur axiale d'approximativement 5 mm. Un élément élastique tel qu'une rondelle annulaire 55 en matière cellulaire (non représentée sur la figure 15) est disposé dans le canal 53, la surface extérieure de la rondelle étant au niveau de l'extrémité supérieure de la surface conique 54. Le diamètre extérieur de la surface conique 54 de l'organe de montée 50 varie sur sa longueur depuis un diamètre maximum de 50,5 mm, qui est similaire au diamètre intérieur de 53,2 mm des anneaux de verrouillage 31 et 32. Un anneau de trente-six billes d'acier 60, ou éléments de verrouillage, est disposé entre la surface extérieure de l'organe de montée 50 et la surface intérieure des anneaux de verrouillage 31 et 32, et aligné à mi-distance entre les anneaux de verrouillage supérieur et inférieur. Lorsque l'organe de montée 50 est dans sa position naturelle, sollicité vers le bas par son ressort 51, le canal 53 de l'organe de montée est aligné avec l'anneau de billes de verrouillage 60. Dans cette position, les billes de verrouillage 60 ne créent aucune résistance à une rotation relative des deux anneaux de verrouillage 31 et 32, car elles peuvent rouler par-dessus les bords des évidements 34 et 36, en se déplaçant radialement vers l'intérieur dans le canal 53 de l'organe de montée 50, contre l'action due à l'élasticité de la rondelle cellulaire 55. L'organe de montée 50 peut être déplacé vers le haut au moyen d'un ensemble à cames 70 adapté au boîtier inférieur 12. L'ensemble à cames 70 comprend une came inférieure 71 (figure 11) et une came supérieure 72 (figure 12), la came inférieure comportant à son extrémité inférieure un bouton 73 dépassant sous l'extrémité inférieure du boîtier inférieur 12. La partie supérieure de la came inférieure 71 comporte deux surfaces de came inclinées 74 qui coopèrent avec deux surfaces de came inclinées 75 sur l'extrémité inférieure de la came supérieure 72. A son extrémité supérieure, la came supérieure 72 comporte trois tétons cylindriques 76 qui font saillie verticalement vers le haut depuis la came et sont espacés régulièrement autour d'elle. Les tétons 76 s'étendent à travers trois trous 46 respectifs, formés dans la collerette 42 de l'axe 40, et coopèrent avec la surface inférieure de l'organe de montée 50. Les deux cames 71 et 72 sont retenues sur la partie inférieure de la tige 43 de l'axe 40 au moyen d'un écrou (non représenté), qui s'appuie contre un palier de butée 77, du type à rouleaux, par l'intermédiaire d'une rondelle 78. De manière similaire, un écrou (non représenté) vissé sur l'extrémité supérieure de la tige 43 s'appuie contre un palier de butée 79 et retient le boîtier supérieur 22 avec le boîtier inférieur 12. Lorsque le bouton 73 de la came inférieure 71 est saisi et est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, il déplace la came supérieure 72 vers le haut d'une distance d'environ 3,5 mm. De ce fait, les tétons 76 sont déplacés vers le haut, à travers la collerette 42 de l'axe 40 et ainsi pousse l'organe de montée 50 vers le haut sur la même distance. Ce mouvement vers le haut de l'organe de montée 50 provoque le déplacement vers le haut de sa surface conique annulaire 54 et, de ce fait, réduit l'espace radial entre elle et les surfaces annulaires intérieures 33 des deux anneaux de verrouillage 31 et 32. Ceci génère une force radiale vers l'extérieur sur les billes 60 les sollicitant dans les évidements 34 et 36 des anneaux de verrouillage 31 et 32. Chaque bille 60 est poussée dans un évidement 34 de l'anneau supérieur 31 et dans un évidement 36 correspondant de l'anneau inférieur 32, de sorte que les deux anneaux, et par conséquent les boîtiers supérieur 22 et inférieur 12, sont verrouillés l'un par rapport à l'autre pour verrouiller l'articulation 10. Lorsque le bouton 73 est tourné dans l'autre sens jusqu'à sa position initiale, le ressort 51 de l'organe de montée peut pousser l'organe de montée vers le bas afin que son canal 53 s'aligne avec l'anneau de billes de verrouillage 60. Les billes 60 sont alors libres d'être déplacées radialement vers l'intérieur lorsqu'une force est appliquée pour faire pivoter les deux anneaux de verrouillage 31 et 32 I'un par rapport à l'autre. La présente invention fournit une articulation pouvant être verrouillée de o0 construction robuste et sûre, tout en étant réalisée et assemblée facilement. L'articulation peut aussi être verrouillée et déverrouillée facilement par l'utilisateur. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et illustré précédemment mais s'étend à toute modification et variante évidente pour l'homme du métier. En particulier, à la place de billes de verrouillage sphériques, d'autres éléments de verrouillage de formes différentes peuvent être utilisés. Il est bien entendu que les éléments de verrouillage peuvent être déplacés, pour s'engager dans des évidements d'anneaux de verrouillage adjacents, en utilisant des moyens autres qu'une surface conique et un ensemble à cames. REVENDICATIONS 1. Articulation pouvant être verrouillée (10, 11) comprenant un premier élément (31) et un second élément (32) disposés de manière coaxiale de sorte qu'ils peuvent être tournés l'un par rapport à l'autre autour de l'axe ou verrouillés en rotation l'un par rapport à l'autre, caractérisée en ce que chaque élément (31, 32) comporte une face annulaire (33) respective, interrompue par une pluralité d'évidements intérieurs (34, 36), disposés les uns près des autres, en ce que l'articulation comprend un organe intérieur (50) comportant une surface extérieure (54), en ce que l'organe intérieur (50) est mobile d'une première à une seconde position de sorte que l'espace entre sa surface (54) et les faces (33) des premier et second éléments (31, 32) varie d'un premier à un second écartement, en ce qu'au moins un élément de verrouillage (60) est disposé entre la surface (54) de l'organe intérieur (50) et les faces annulaires (33) des premier et second éléments (31, 32), en ce que l'élément de verrouillage (60) s'étend dans les évidements (34, 36) des premier et second éléments quand l'organe intérieur (50) est dans la seconde position de sorte que les premier et second éléments (31, 32) sont verrouillés l'un par rapport à l'autre, et en ce que les premier et second éléments (31, 32) sont libres de tourner l'un par rapport à l'autre quand l'organe intérieur (50) est dans la première position. 2. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'articulation (10, 11) comprend une pluralité d'éléments de verrouillage (60). 3. Articulation selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce que l'articulation (10, 11) comprend un élément de verrouillage (60) pour chaque évidement (34, 36). 4. Articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou chaque élément de verrouillage (60) est une bille. 5. Articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les évidements (34, 36) ont une section triangulaire. 6. Articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe intérieur (50) est mobile axialement et sa surface est une surface annulaire (54) inclinée par rapport à l'axe, de sorte que celle-ci déplace le ou chaque élément de verrouillage (60) vers l'extérieur lorsque l'organe intérieur (50) est déplacé axialement. 7. Articulation selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe intérieur (50) comporte un évidement annulaire (53) d'un côté de la surface annulaire (54) adapté pour recevoir le ou chaque élément de verrouillage (60) quand l'articulation (10, 11) est déverrouillée. 8. Articulation selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'évidement annulaire (53) comprend un élément élastique (55) agencé pour solliciter le ou chaque élément de verrouillage (60) vers l'extérieur. 9. Articulation selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que l'articulation (10, 11) comprend une came (70) agencée pour déplacer axialement l'organe intérieur (50). 10. Articulation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la came (70) comprend un bouton (73) pouvant tourner manuellement.