Brevet FR2924012A1 — publié le 20090529

BBI002FR dépôt DA 1 L'invention concerne un dispositif rotatif de type perceuse ou alésoir destiné à une application chirurgicale, par exemple orthopédique ou prothétique. Elle concerne aussi une série de dispositifs rotatifs de types différents. Dans l'état de la technique, les dispositifs rotatifs existants présentent de nombreux inconvénients. D'une part, ils représentent des solutions mécaniques complexes et coûteuses. D'autre part, ils nécessitent des opérations de nettoyages et stérilisations délicates entre chaque utilisation, opérations coûteuses et insatisfaisantes en terme de sûreté de la stérilisation. Ainsi, il existe un besoin d'un dispositif rotatif amélioré. Un premier objet de l'invention est de proposer un dispositif rotatif offrant un degré de sûreté maximal. Un second objet de l'invention est de proposer un dispositif rotatif avec 20 une puissance et une performance satisfaisantes. Un troisième objet de l'invention est de proposer un dispositif rotatif fiable et précis pour une application chirurgicale. 25 L'invention atteint les objets précédents sur la base d'un concept original de dispositif rotatif jetable, grâce à un dispositif mécanique simplifié et très peu coûteux, offrant une puissance et résistance suffisante pour un usage unique performant.15 BBI002FR dépôt DA 2 Plus précisément, l'invention repose sur un dispositif rotatif pour application chirurgicale, comprenant un corps dans lequel est monté un moteur et un axe principal, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à engrenages entre le moteur et l'axe principal de sorte de permettre au moteur d'entraîner en rotation cet axe principal, le dispositif à engrenages comprenant au moins une roue dentée dans un matériau plastique et au moins une roue dentée en métal. Selon une réalisation intéressante, au moins une roue dentée du dispositif à engrenages peut comprendre une bague de maintien montée sur chacune de ses extrémités pour augmenter sa résistance aux efforts dans la direction radiale lors de sa rotation. L'axe principal peut s'étendre longitudinalement sensiblement au travers 15 de toute la longueur du corps, présentant à son extrémité avant un connecteur pour une mèche. De plus, un embout en matériau peut être monté mobile en translation au niveau de l'extrémité avant de l'axe principal de sorte de pouvoir 20 verrouiller ou déverrouiller une mèche. Selon une implémentation particulière, le dispositif rotatif pour application chirurgicale est une perceuse. 25 Dans ce cas, son dispositif à engrenages peut comprendre au moins quatre roues, seule la roue dentée montée sur l'axe principal étant en métal, les autres roues étant en plastique. Selon une autre implémentation particulière, le dispositif rotatif pour 30 application chirurgicale est un alésoir. BBI002FR dépôt DA 3 Dans ce cas, son dispositif à engrenages peut comprendre au moins quatre roues, les deux dernières roues coopérant directement avec l'axe principal étant en métal, les autres roues étant en plastique. Enfin, l'invention porte aussi sur une série de dispositifs rotatifs comprenant au moins une perceuse et au moins un alésoir, caractérisée en ce que la au moins une perceuse et le au moins un alésoir comprennent tous deux le même axe principal outre la partie finale de connexion avec une mèche. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes d'exécution particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue en perspective de côté d'une perceuse selon un premier mode d'exécution de l'invention ; la figure 2 représente une vue partielle de côté de l'intérieur de la 20 perceuse selon le premier mode d'exécution de l'invention ; la figure 3 représente une vue schématique du dispositif à engrenages de la perceuse selon le premier mode d'exécution de l'invention ; la figure 4 représente une vue en perspective d'une bague de la perceuse selon le premier mode d'exécution de l'invention ; 25 les figures 5a et 5b représentent des vues de côté et de face de la bague précédente de la perceuse selon le premier mode d'exécution de l'invention ; les figures 6a et 6b représentent des vues de côté et de face de l'axe principal de la perceuse selon le premier mode d'exécution de l'invention ; BBI002FR dépôt DA 4 les figures 7a à 7c représentent des vues de face, de côté et arrière d'un embout de la perceuse selon le premier mode d'exécution de l'invention ; la figure 8 représente une vue partielle de côté d'un alésoir selon un second mode d'exécution de l'invention ; la figure 9 représente une vue schématique du dispositif à engrenages de l'alésoir selon le second mode d'exécution de l'invention ; les figures 10a et 10b représentent des vues de côté et de face de l'axe principal de l'alésoir selon le second mode d'exécution de l'invention. La figure 1 représente une perceuse selon un premier mode d'exécution de l'invention. Elle comprend un manche de préhension 1 comprenant un bouton d'actionnement 2 dans sa partie avant supérieure et un corps 3 comprenant un dispositif de rotation pour mèche, alimenté par une arrivée électrique 5 aménagée dans la partie inférieure arrière du manche de préhension 1. Pour des raisons de repérage, nous utiliserons l'axe z dit vertical pour la sensiblement direction parallèle au manche 1, l'axe x longitudinal et horizontal pour la direction longitudinale du corps 3 et l'axe y l'axe horizontal transversal perpendiculaire aux deux premiers axes. Comme cela est visible sur la figure 2 montrant une partie des éléments de la perceuse, l'alimentation électrique est transmise depuis l'arrivée 5 vers un moteur 6 compris dans la partie arrière du corps 3, en traversant le manche 1. Cette arrivée électrique est liée au bouton d'actionnement 2 dans un boîtier électrique 7 positionné dans la partie supérieure du manche 1. Le moteur électrique 6 entraîne en rotation un dispositif à engrenages 10 qui transmet ainsi ce mouvement de rotation à un axe principal 8 longitudinal, selon la direction x, comprenant à son extrémité antérieure un moyen de liaison avec une mèche. BBI002FR dépôt DA 5 La figure 3 illustre plus précisément le dispositif à engrenages 10, qui comprend quatre roues dentées 12, 13, 14, 15 coopérant les unes avec les autres depuis le moteur 6 dont la sortie est une petite roue dentée 11, jusqu'à l'axe principal 8 sur lequel est monté de manière solidaire la dernière roue dentée 15, de sorte d'entraîner cet axe principal 8 en rotation. Selon un élément essentiel de l'invention, le dispositif à engrenages associe des roues 12, 13, 14 en matériau plastique rigide avec des roues 11, 15 en métal. L'association de ces deux matériaux permet d'atteindre un bon compromis entre la rigidité nécessaire pour une bonne transmission de la puissance du moteur et la réduction du bruit et des vibrations du dispositif rotatif. Les figures 4 et 5a, 5b représentent une bague de liaison 16 destinée à un positionnement sur chaque extrémité des roues dentées 12, 13, 14, du dispositif à engrenages 10. Cette bague de liaison 16 présente une forme cylindrique dont une extrémité est tronquée pour présenter deux fentes 18 alignées et diamétralement opposées, adaptées pour la réception d'un axe non représenté, pour sa liaison avec les roues d'engrenage. Elles permettent ainsi d'augmenter la résistance aux efforts dans la direction radiale de chacune de ces roues, et d'augmenter la précision et la performance du dispositif d'engrenage. Elles sont particulièrement utiles aux roues allongées et/ou en matériau plastique. L'axe principal 8, illustré sur les figures 6a et 6b, s'étend longitudinalement sur toute la longueur du corps 3, où il est maintenu mobile en rotation par des liaisons aux deux extrémités du corps 3, sa partie arrière se trouvant au-dessus du moteur 6, et par des bagues de maintien anti-vibration permettant de garantir un bon maintien de l'axe principal 8 dans son mouvement de rotation. La roue dentée 15 est fixée sur l'axe principal 8 BBI002FR dépôt DA 6 au niveau d'une zone 20 positionnée dans la partie avant de l'axe 8. Elle entraîne ainsi en rotation l'axe 8. Dans son extrémité antérieure, l'axe comprend un connecteur 21 pour la fixation d'une mèche. Au niveau de ce connecteur 21 se trouve monté l'embout 17 en matériau plastique, illustré sur les figures 7a à 7c, qui est mobile en translation longitudinale afin de permettre le couplage et découplage d'une mèche, selon un procédé simple et convivial. Pour cela, il suffit d'entraîner manuellement en arrière l'embout 17 en plaçant ses doigts en appui sur le collier 22, afin d'avoir accès au connecteur 21 placé à l'extrémité de l'axe principal 8. Ensuite, en relâchant l'embout 17, il reprend automatiquement sa position sous l'effet d'un ressort de rappel non représenté, en induisant le verrouillage de la mèche. Ce mécanisme permet l'adaptation facile de différentes mèches sur la même perceuse. Les figures 8 à 10, dans lesquelles les mêmes références sont utilisées pour désigner des éléments similaires, illustrent un second mode d'exécution de l'invention pour un alésoir. Un tel dispositif rotatif utilise une puissance plus importante qu'une perceuse et quelques éléments sont adaptés à cette implémentation particulière. Notamment, le dispositif à engrenage 10' illustré sur la figure 9 comprend toujours quatre roues 12', 13', 14', 15' mais les deux dernières roues 14', 15' sont en métal alors que les deux premières 12', 13' sont en plastique. Cette configuration permet au dispositif à engrenage 10' d'être plus rigide que celui proposé dans le mode d'exécution pour une perceuse, et convient mieux à cette application qui exige une plus forte puissance. De plus, l'axe principal 8 représenté sur les figures 10a et 10b est 30 identique au précédent à l'exception de sa partie avant finale de BBI002FR dépôt DA 7 connectique 21'. De plus, il comprend des ouvertures 19' et non une lumière longitudinale. L'utilisation d'un même axe principal 8 pour différentes applications permet une optimisation du coût de fabrication de ces dispositifs rotatifs. Une série de dispositifs rotatifs de types différents, par exemple perceuses et alésoirs, peut donc comprendre un même axe 8 à l'exception de la partie finale de connexion. Finalement, ces solutions atteignent donc bien les objets recherchés : elles combinent des éléments très simples qui transmettent de manière satisfaisante la puissance du moteur pour induire un mouvement de rotation d'une mèche, pour toute application chirurgicale. Comme la construction d'ensemble du dispositif rotatif est simple et peu coûteuse, il est économiquement justifié de l'utiliser selon le principe d'un usage unique, le dispositif rotatif étant jeté après chaque utilisation. Cela permet de résoudre les problèmes complexes de stérilisation posés dans l'état de la technique. En effet, chaque dispositif rotatif est stérilisé avant sa distribution, selon un procédé parfaitement maîtrisé. Après utilisation, il n'y a plus besoin d'avoir recours aux procédés insatisfaisants de décontamination et stérilisation puisque le dispositif rotatif est jeté. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécution décrits précédemment et toutes variantes incorporant des éléments équivalents resteront comprises dans le concept de l'invention. Par exemple, le dispositif à engrenages 10, 10' peut être modifié de sorte d'obtenir des résultats équivalents, dimensionné pour une transmission du couple souhaité, comprenant un nombre différent de roues dentées, par exemple plus de quatre roues. Toutefois, il conservera au moins une roue dentée dans chacun des deux matériaux métal et plastique, cette combinaison présentant l'avantage d'absorber les vibrations et de réduire le bruit du dispositif rotatif. Revendications 1. Dispositif rotatif pour application chirurgicale, comprenant un corps (3) dans lequel est monté un moteur (6) et un axe principal (8), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à engrenages (10 ; 10') entre le moteur (6) et l'axe principal (8) de sorte de permettre au moteur (6) d'entraîner en rotation cet axe principal (8), le dispositif à engrenages comprenant au moins une roue dentée (12, 13, 14 ; 12', 13') dans un matériau plastique et au moins une roue dentée (15 ; 14', 15') en métal. 2. Dispositif rotatif pour application chirurgicale selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une roue dentée (12, 13, 14 ; 12', 13', 14') du dispositif à engrenages (10 ; 10') comprend une bague de maintien (16) montée sur chacune de ses extrémités pour augmenter sa résistance aux efforts dans la direction radiale lors de sa rotation. 3. Dispositif rotatif pour application chirurgicale selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe principal (8) s'étend longitudinalement sensiblement au travers de toute la longueur du corps (3), présentant à son extrémité avant un connecteur (21 ; 21') pour une mèche. 4. Dispositif rotatif pour application chirurgicale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un embout (17) en matériau plastique monté mobile en translation au niveau de l'extrémité avant de l'axe principal (8) de sorte de pouvoir verrouiller ou déverrouiller une mèche. 5. Dispositif rotatif pour application chirurgicale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est une perceuse.30BBI002FR dépôt DA 9 6. Dispositif rotatif pour application chirurgicale selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif à engrenages (10) comprend au moins quatre roues, seule la roue dentée (15) montée sur l'axe principal (8) étant en métal, les autres roues (12, 13, 14) étant en plastique. 7. Dispositif rotatif pour application chirurgicale selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un alésoir. 8. Dispositif rotatif pour application chirurgicale selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif à engrenages (10') comprend au moins quatre roues, les deux dernières roues (14', 15') coopérant directement avec l'axe principal (8) étant en métal, les autres roues (12', 13') étant en plastique. 9. Série de dispositifs rotatifs comprenant au moins une perceuse et au moins un alésoir, chaque dispositif rotatif comprenant un corps (3) dans lequel est monté un moteur (6) et un axe principal (8), caractérisée en ce que chaque dispositif rotatif comprend un dispositif à engrenages (10 ; 10') entre le moteur (6) et l'axe principal (8) de sorte de permettre au moteur (6) d'entraîner en rotation cet axe principal (8), le dispositif à engrenages comprenant au moins une roue dentée (12, 13, 14 ; 12', 13') dans un matériau plastique et au moins une roue dentée (15 ; 14', 15') en métal et caractérisée en ce que la au moins une perceuse et le au moins un alésoir comprennent tous deux le même axe principal (8) outre leur partie finale de connexion (21 ; 21') avec une mèche.