Brevet FR2799113A1 — publié le 20010406

PIECE A MAIN DENTAIRE A GESTION MECANIQUE DU COUPLE LIMITE DE DEBRAYAGE La présente invention concerne les pièces à main utilisées dans travaux dentaires, et permettant de porter un outil rotatif de travail dentaire et de l'entraîner selon mouvement de rotation unidirectionnelle autour de son axe. Pour une intervention en bouche, on utilise fréquemment des outils rotatifs de petite dimension, par exemple des limes traitement des racines dentaires en forme de tige fine, en les tenant orientés selon une direction oblique ou perpendiculaire par rapport à la direction générale d'entrée en bouche. Pour cela, on utilise généralement une pièce à main dentaire angulée de type à contre angle, entraînée en rotation par un moteur électrique ou pneumatique. Ces pièces à main à contre angles comportent un corps principal coaxial à l'axe de rotation du moteur d'entraînement, puis une partie appelée col formant un angle de l'ordre de 15 à 30' par rapport au corps et d'une partie tête perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au col. Cette tête comprend un dispositif de maintien d'outil pour la fixation séparable d'un outil à l'arbre porte-outil. La mise en rotation de l'outil provoquée par l'accouplement du moteur sur la piece à main angulée peut être importante. Ainsi pour transmettre une vitesse plus appropriée dépendant de l'outil, un système de réduction est présent dans le corps de la pièce ' main angulée. Ce type pièces à main dentaire est actuellement fréquemment utilisé avec des limes flexibles, par exemple en alliage de nickel de titane, qui doivent être entraînées en rotation unidirectionnelle à des vitesses relativement lentes de l'ordre de 300 tours/min, et qui présentent l'avantage d'être suffisamment f lexibles pour suivre le profil longitudinal souvent incurvé des canaux dentaires. Il arrive toutefois que 11 outil engage ou se coince dans le canal dentaire. Cela risque de produire à la fois une dégradation intempestive du canal dentaire, et surtout une rupture de lime. On comprend que l'enlèvement d'un tronçon de lime brisée coincé dans le canal dentaire très étroit est opération délicate. il sera souvent impossible de retirer ce tronçon et donc de terminer le traitement du canal. Pour éviter ou réduire le risque de cassure des limes flexibles en cas d'engagement dans la matière de la dent, on a proposé d'entraîner le dispositif par un moteur électrique muni un limiteur de couple. Une telle solution est onéreuse, d' part parce que le dispositif limiteur de couple est lui-meme onéreux, et d'autre part parce qu'il ne s' adapte pas moteurs pre-existants que le praticien a déjà à sa disposition. Le problème proposé par la présente invention est d'assurer une limitation automatique du couple d'entraînement d'un outil dentaire rotatif par des moyens mécaniques simples et peu onéreux, incorporés dans la pièce à main elle-même et sans augmentation de son volume, de façon que le praticien puisse utiliser tous les types de moteurs et en particulier les moteurs qui sont déjà à sa disposition et qui sont dépourvus de limiteur de couple. Un autre objet de l'invention est d'assurer une précision et une reproductibilité satisfaisantes du couple limite maximum transmis par la pièce à main à l'outil, de façon que ce couple limite maximum soit adapté à l'outil dont l'usage est prévu, et que l'on puisse faire travailler l'outil dans ses meilleures conditions d'efficacité c'est à dire peu au-dessous de son couple limite maximum admissible avant rupture. En pratique, l'ordre de grandeur du couple maximal limite dépend l'outil, et, pour les limes flexibles actuellement utilisées, ce couple maximal est compris entre 0,2 et 5 N.cm environ. Un autre objet de l'invention est d'assurer un fonctionnement efficace de l'outil, et donc un entraînement positif efficace régulier de l'outil par la pièce à main tant que le couple maximum limite n'est pas atteint. on cherche à réaliser les fonctions ci-dessus avec un nombre de pièces le plus réduit possible, afin de réduire le coût de fabrication et de montage. Selon un perfectionnement de l'invention, un but supplémentaire est de permettre le réglage volontaire couple maximum limite transmis par la pièce à main l'outil, de façon que le praticien utilisant la pièce à main puisse adapter le couple maximum limite à différents outils qu'il peut utiliser successivement sur la même pièce à main. Ainsi, la pièce à main permet de faire fonctionner les différents outils dans leurs meilleures conditions d'utilisation. Dans ce cas, les moyens de réglage doivent de préférence être placés au plus près de la zone par laquelle le praticien tient la pièce à main en bouche. De préférence, selon l'invention, on cherche à limiter le couple d'entraînement de l'outil non seulement dans le sens direct de travail de l'outil pour un enlèvement de matière dentaire, mais également dans le sens inverse par exemple pour le dégagement de l'outil hors d'un canal dentaire. Les deux limites de couple maximum admissible peuvent alors être différentes l'une de l'autre, selon le sens de rotation. On peut en effet admettre un couple limite plus important dans le sens de rotation inverse pour le degagement de l'outil, et un couple limite moins important dans le sens de rotation direct pour le travail de l'outil. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, invention prévoit une pièce à main dentaire à contre angle comprenant un corps coaxial au moteur dans lequel est prévu alésage longitudinal, un col de pièce à main formant un angle de 15 à 30' avec le corps dans lequel est prévu un alésage longitudinal et comprenant une tête angulée de pièce à main solidaire du col de pièce à main et dans laquelle un alésage transversal communique avec l'alésage longitudinal, avec un arbre porte-outil transversal monté à rotation selon axe transversal dans l'alésage transversal et comprenant dispositif de maintien d'outil pour la fixation séparable d'un outil sur l'arbre porte outil, avec un arbre d'entraînement monté à rotation selon un axe longitudinal dans l'alésage longitudinal et guidé par des moyens de guidage, et avec un organe de transmission à pignon monté en bout d'arbre d'entraînement et en prise sur une denture solidaire de l'arbre porte-outil pour la transmission du couple rotation entre l'arbre d'entraînement et l'arbre porte-outil. arbre d'entraînement primaire est monte à rotation dans une pièce intermédiaire contenu dans l'alésage du corps de la pièce à main au niveau de la jonction avec le col. Cet arbre d'entraînement primaire comporte à sa première extrémité un pignon denté à denture dissymétrique. Entre le système de réduction se trouvant à l'autre extrémité de l'arbre primaire et l'extrémité de l'arbre dIentrainement opposé au pignon est interposé un moyen d'accouplement mécanique à limitation de couple mécanique transmis assurant un débrayage lorsqu'un couple résistant applique sur un outil tenu par l'arbre porte-outil prend une valeur supérieure à un seuil de couple déterminé. Gràce à sa position proche de la fin dans la chaîne cinématique de transmission de mouvement le dispositi de débrayage mécanique selon l'invention agit sur des pièces en mouvement relativement lent, qui supportent donc des couples relativement élevés. La précision et la reproductibilité du couple limite ou couple de débrayage est ainsi obtenue plus aisément. En outre, les frottements et pertes de rendement sont minimisés dans la portion de chaîne cinématique de transmission de mouvement comprise entre le dispositif de débrayage et loutil, de sorte que la valeur du couple maximum appliqué à l'outil est proche du couple de débrayage et n' pas affectée par la transmission mécanique en aval. invention peut s'appliquer à une pièce à main dont le seuil de couple est constant, non réglable. L'invention s'applique également à une pièce à main dont le seuil de couple avantageusement réglable à volonté par l'utilisateur dans une plage appropriée de variation de seuil de couple. Pour cela, la pièce à main peut comprendre un moyen de réglage accessible en permanence à l'utilisateur et permettant de modifier ledit seuil de couple déterminé au-delà duquel produit le débrayage du moyen d'accouplement mécanique. L'invention rapplique également à une pièce à main dont le seuil de couple est avantageusement différent selon le sens de rotation du dispositif d'entraînement. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen d'accouplement mécanique à limitation de couple comprend un pignon monté à rotation sur l'arbre primaire et pouvant se translater sur arbre, des moyens pour autoriser un déplacement relatif du pignon par rapport au pignon lui étant directement opposé. Dans ce cas les deux pignons peuvent être sollicités en engagement l'un vers l'autre par des moyens de tenue élastiques susceptibles d'autoriser ledit déplacement du pignon sur l'arbre primaire pour engendrer le débrayage. Le système comprend une pièce calant en translation et guidant en rotation un arbre primaire qui à une extrémité comporte le dernier étage de réduction du réducteur du corps de la pièce à main et qui à son autre extrémité comprend un pignon denté à denture dissymétrique monté libre en translation et bloqué en rotation par. le biais d'une goupille sur arbre primaire pouvant se translater axialement moyennant un effort supérieur à celui exercé par le moyen de tenue élastique. Le système, logé dans le corps au niveau de la 'onction entre le corps et le col, est calé en translation par les autres éléments constitutifs du système de réduction et est aligné de manière coaxiale dans l'alésage du corps. Le pignon denté est laissé libre en translation suivant direction de l'arbre primaire par le biais d'une ouverture et d'une goupille, conférant ainsi au pignon denté à denture dissymétrique une capacité de déplacement suivant axe de l'arbre primaire assurant le débrayage par dégagement des dents du pignon denté hors du pignon qui lui est directement opposé qui peut être également à denture dissymétrique. La réalisation du couple de débrayage est assurée par la présence un effort appliqué de manière continue au pignon denté à denture dissymétrique dû à un moyen de tenue élastique. Selon un mode de réalisation avantageux, permettant réalisation du réglage du seuil du couple maximal à transmettre, une bague de réglage se trouvant le col permet, en effectuant une rotation de celle-ci de désengager, plus ou moins suivant le sens de rotation, les deux pignons se trouvant dans la jonction entre le coude et corps. Selon un mode de réalisation avantageux, permettant l'obtention d'un seuil de couple différent selon le sens de rotation du dispositif d'entraînement, le moyen de limitation de couple est composé d'un pignon denté à denture dissymétrique en prise avec un autre pignon denté qui lui est opposé qui peut être ou non à denture dissymétrique. La forme dissymétrique des dents de ces pignons a pour but de favoriser dans un sens le désengagement du pignon faisant partie du moyen de limitation de couple du pignon qui lui est opposé. En ayant des angles différents entre les deux faces d'une même dent, on modifie la facilité du pignon à se translater sur l'arbre primaire : plus facile si l'angle est important et plus dure si l'angle est faible. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue de côté en coupe longitudinale de présente invention; la figure 2 est une perspective éclatée d'une pièce à main selon la figure 1; - la figure 3 illustre, en vue de côté en perspective, la structure des éléments mobiles de la pièce à main ; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du sous- ensemble 1 ; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale du sous ensemble 2 ; - la figure 6 est une vue extérieure de l'arbre primaire - les figures 7, 8, 9 et 10 illustrent, respectivement vue de dessus, de côté et en perspective, le pignon denté à denture dissymétrique. Dans tous les modes de réalisation illustrés sur figures, une pièce à main dentaire selon l'invention comprend un corps (1) de pièce à main coaxial au moteur d'unit dentaire dans lequel est prévu un alésage communiquant avec un col (3) de pièce à main dans lequel est prévu un alésage (4) communiquant avec un alésage transversal (5). Un arbre porte outil (6) transversal est monté à rotation selon l'axe transversal III-III dans l'alésage transversal (5). Un arbre d' entraînement (7) est monté à rotation selon laxe longitudinal II-II dans l'alésage longitudinal (4) . Cet arbre d'entraînement (7) comporte à son extrémité coté outil un pignon (8) qui coopère avec une denture (9) de l'arbre porte outil (6) Cet arbre d'entraînement comporte à son autre extrémité un pignon #10) qui coopère avec un pignon (11) à denture dissymétrique. Cet arbre d'entraînement (7) avec les pignons (8) et (11) ainsi que ses moyens de guidage forment le sous-ensemble 1. Un arbre primaire (12) est monté à rotation dans l'alésage (14 du porte coussinet (15) par l'intermédiaire de paliers (13). Ce porte coussinet (15) est monté bloqué dans l'alésage (2) du corps (1) de la pièce à main. L'arbre primaire (12) comporte à son extrémité opposée à l'outil un porte-satellite (16) destiné à transmettre le couple venant du dernier étage de réduction de la chaîne cinématique. Cet arbre primaire (12) comporte à son autre extrémité un pignon denté à denture dissymétrique (11) qui peut se translater suivant l'axe I-I sur une course déterminée par la longueur du trou oblong (17) de l'arbre primaire dans lequel vient coulisser la goupille (18) qui appartient au pignon denté à denture dissymétrique (11). La goupille (18)sert de moyen de couplage entre l'arbre primaire (12) et le pignon (11) . Un moyen de tenue élastique (20) contenu entre la rondelle (19) en appui sur le porte-coussinet (15) et le pignon denté à denture dissymétrique (11) permet d'exercer un effort sur ce dernier. La combinaison entre la possible translation du pignon (11) et l'effort appliqué par le moyen de tenue élastique permet d'autoriser un déplacement relatif du pignon (11) par rapport au pignon directement opposé (10) et engendrer ainsi le débrayage. Cet ensemble d'éléments forment le sous-ensemble 2. Mode opératoire : - L'utilisateur met en place l'outil dans la tete de la pièce à main qui a préalablement été connectée au moteur d'entraînement. - L'utilisateur tourne la bague de réglage (22) jusqu'à la position désirée en fonction type d'outil. L'utilisateur met en marche le moteur d'entraînement dans le sens normal et effectue le traitement. Si le couple de coincement de l'outil devient supérieur à la limite de couple préalablement réglée alors l'outil s' arrête automatiquement de tourner et l'utilisateur en est informé par la présence d'un cliquetis qui est le résultat du désengagement du pignon (11) sur le pignon (10) à chaque dent. L'utilisateur retire alors l'outil de la zone à traiter. Celui-ci se remet alors automatiquement en mouvement, il peut continuer son traitement. - Si il n'est pas possible de retirer l'outil -coincement important- l'utilisateur peut inverser le sens de rotation du moteur d'entraînement et retirer l'outil. REVENDICATIONS 1 - Pièce à main dentaire pour l'entraînement en rotation continue d'un outil dentaire comportant moyens d'accouplement mécanique à limitation de couple maximum transmissible caractérisée en ce que les moyens de limitation du couple sont constitués d'un pignon 1) denté monté libre en translation et bloqué en rotation par le biais d' goupille (18) sur un arbre primaire (12) pouvant se translater axialement moyennant un effort supérieur à celui exercé par un moyen de tenue élastique (20) et ainsi provoquer dégagement complet des dents du pignon (11) d'un autre pignon (10) monté qui assure le débrayage. 2 - Pièce à main dentaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de limitation de couple est constitué pignons (10) et (11) en prise dont les dents ont une forme dissymétrique afin d'obtenir un seuil de couple différent suivant le sens de rotation du système d'entraînement.