Brevet FR3007635A1 — publié le 20150102

La présente invention se rapporte à un dispositif formant porte-outil pour couper, râper ou enlever de l'os, notamment un porte-râpe ou un porte-fraise, en particulier pour râper de l'os d'une hanche. Le porte-outil, notamment le porte-fraise, réalise l'interface entre l'outil, notamment la fraise, et un moteur d'entraînement, notamment électrique, destiné à entraîner en rotation l'outil, notamment la fraise, pour râper de l'os. On connaît déjà des porte-fraises de ce genre. Ils sont constitués d'un corps principal creux de forme oblongue, sensiblement cylindrique, définissant un canal interne dans lequel passe une tige de transmission destinée à réaliser la transmission entre d'une part la fraise disposée à une extrémité distale du porte-fraise et d'autre part un axe de rotation du moteur à une extrémité proximale opposée à l'extrémité distale. Le dispositif comporte en outre un élément formant poignée destiné à la préhension du porte-outil par le chirurgien. Ces porte-fraises de l'art antérieur doivent être particulièrement robustes pour supporter les contraintes liées à la rotation du moteur et à l'action de la fraise lors de la râpe. Il en résulte que ces dispositifs non seulement sont de structures compliquées et en outre s'usent rapidement. La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'art antérieur en proposant un porte-outil, notamment un porte-fraise, qui d'une part soit de structure simple, notamment plus simple que celles des porte-fraises de l'art antérieur, et qui d'autre part a une plus grande longévité en résistant mieux aux efforts et contraintes liés à l'action de la râpe et à l'entraînement du moteur. Suivant l'invention, un porte-outil, notamment un porte-fraise, comprend un corps principal de forme sensiblement cylindrique oblongue définissant un canal dans lequel passe une transmission destinée à transmettre à l'outil, notamment la fraise, un mouvement issu de l'axe d'un moteur d'entraînement et un élément de préhension pour la préhension du porte-outil, caractérisé en ce qu'il est prévu une pièce intermédiaire disposée entre la transmission et l'axe du moteur d'entraînement, la pièce intermédiaire comportant des moyens pour permettre la solidarisation en rotation de cette pièce intermédiaire à la transmission et à l'axe du moteur, la pièce intermédiaire comportant des moyens formant butée destinés à bloquer en translation le long de l'axe longitudinal de transmission son déplacement par butée, notamment contre l'élément de préhension. En assurant ainsi un blocage en translation dans la direction longitudinale de déplacement de l'axe de transmission au niveau de l'interface transmission-axe du moteur, on s'assure que la transmission reste bien immobile dans la direction longitudinale et on évite ainsi des déplacements longitudinaux source de contrainte élevée sur le reste du dispositif, et notamment sur le corps principal, ce qui jusqu'à maintenant dans l'art antérieur entraînait des usures prématurées du porte-outil. En outre, comme le corps principal subit moins de contrainte, on peut réaliser le porte-outil avec une structure plus simple. En particulier, si on le souhaite, on peut se passer de 5 prévoir des éléments dans le corps principal destinés à amortir les effets liés au déplacement en translation (qui n'existe plus ou qui en tout cas est fortement diminué) de la transmission au sein du corps principal. Il en résulte un porte-outil de structure plus simple, plus légère et de 10 plus grande longévité. De préférence, la transmission est reliée à l'axe du moteur au niveau de l'extrémité proximale du corps principal et à l'outil au niveau de l'extrémité distale du porte-outil. Suivant un mode de réalisation préféré, une partie 15 proximale de la transmission fait saillie hors de l'extrémité proximale du corps principal et pénètre dans l'élément de préhension. De préférence, la pièce intermédiaire est reçue en partie dans l'élément de préhension pour y être solidarisée en 20 rotation avec la transmission. De préférence, il est prévu des moyens de réglage de l'orientation relative en rotation de l'élément de préhension par rapport au corps principal, notamment par la coopération d'un tronçon en forme à six pans du corps 25 principal avec une ouverture à section transversale à six pans de l'élément de préhension. De préférence, la transmission comporte au moins deux tiges reliées par une liaison cardan constituée d'une fourchette issue de la tige, de deux demi-fourchettes issues de la tige et d'une demi-goupille et d'un croisillon monoblocs. On décrit maintenant, à titre d'exemple, un mode de 5 réalisation de l'invention en se reportant aux dessins, dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté de trois éléments constitutifs principaux d'un dispositif porte-outil suivant l'invention ; 10 la figure 2 est une vue éclatée en perspective de l'élément de préhension du dispositif de la figure 1, la pièce intermédiaire de liaison entre la transmission et l'axe du moteur et l'élément amortisseur étant représentés à 15 l'état sorti de l'élément de préhension, alors qu'à la figure 1 ils sont représentés à l'état introduit ; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une partie du porte-outil de la figure 1, au 20 niveau de l'élément de préhension ; la figure 4 est une vue en perspective du porte-outil de la figure 1 à l'état assemblé avec cependant le tube 21 et un élément raccord entre l'élément de préhension et le corps principal 25 qui ont été omis (ces éléments sont en revanche représentés à la figure 1) ; la figure 5 est une vue en perspective de la partie d'extrémité proximale du corps principal du porte-outil des figures précédentes ; la figure 6 est une vue en perspective du côté distal de l'élément de préhension des figures 1 à 4 ; la figure 7 est une vue en perspective plus en détail de la partie proximale de la transmission du porte-outil des figure précédentes ; la figure 8 est une vue en perspective de la partie distale de la transmission du porte-outil ensemble de la figure 7 ; et la figure 9 est une vue à plus grande échelle et éclatée d'une partie de la figure 8. A la figure 1, il est représenté trois parties principales d'un porte-râpe suivant l'invention, respectivement un corps 1 principal, un élément 2 de transmission et un élément 3 de préhension. Le corps 1 principal est un élément oblong de forme sensiblement cylindrique de section transversale sensiblement carrée et formé d'une paroi 4 de dessus et de deux parois latérales, les trois parois de dessus et latérales définissant entre elle un canal 5 interne vers le bas et destiné à recevoir en son sein la transmission 2. Le corps 1 principal comporte en outre une ouverture 13 latérale distale et une ouverture 14 distale. A son extrémité proximale, le corps principal est terminé par un tronçon 6 proximal de section sensiblement circulaire de plus petite dimension que le reste du corps principal. Le tronçon 6 proximal se poursuit à l'intérieur du tronçon 6 jusqu'à l'ouverture latérale 13 proximale. En outre, le corps 1 principal est constitué de trois tronçons 7, 8, 9, les deux tronçons 7, 9 étant parallèles entre eux tandis que le tronçon 8 intermédiaire est incliné par rapport aux deux tronçons 7 et 9 d'extrémité proximale et distale, notamment d'un angle d'environ 45°. Cette inclinaison, classique dans le domaine des porte-fraises, permet d'écarter l'axe de la fraise de la zone encombrée par les tissus mous de la jambe de la personne dans laquelle on effectue la râpe, ce qui simplifie l'action du 10 chirurgien. Cependant, la présente invention n'est pas limitée à cette forme inclinée et on pourrait également prévoir, sans sortir du cadre de la présente invention, un corps principal qui soit cylindrique rectiligne ou une forme inclinée avec un angle d'inclinaison différent. 15 L'élément 2 de transmission comporte quatre parties 10, 11, 12, 20 articulées en succession les unes aux autres, à savoir trois parties 10, 11, 12 en forme de tige articulées par des systèmes à cardan et une partie 20 de raccordement destinée à assurer la connexion à la fraise. 20 La partie 20 de raccordement comporte un élément en forme de tube fileté à l'extérieur et est bien connu dans le domaine, de sorte qu'il n'est pas décrit plus avant. La tige 10 proximale comporte un tronçon distal 15 dont la section est en forme à six pans, tandis que le reste de la 25 tige est à section transversale circulaire. Les trois tiges articulées de la transmission 2, en utilisation, s'étendent dans le canal 6, tandis que la partie 12 de raccordement à la fraise fait saillie hors du corps 1 principal par l'ouverture 14 distale. L'extrémité proximale de la tige 10 fait saillie l'ouverture 13 proximale latérale du corps 1. L'élément 3 de préhension est constitué d'un élément 21 en forme de tube destiné à recevoir en son sein une partie au moins du tronçon 15 d'extrémité proximale de la tige 10. Autour du tube 21, il est monté une bague 23 de raccord (représentée aux figures 1 et 2, mais pas à la figure 4) destinée à assurer la liaison entre l'élément 3 de préhension et le corps 1 principal du porte-outil. De l'extrémité proximale du tube 21, un barreau fait saillie latéralement. Ce barreau de forme quelconque, mais allongée de préférence et de forme cylindrique circulaire notamment, n'est pas visible aux figures car il est recouvert d'un surmoulage 22 ayant une forme s'adaptant à la forme de la main pour permettre la préhension du porte-outil. Le tube 21 de l'élément 3 reçoit en son sein un élément 23 en matière élastomère comportant un élément en forme de tube 24 et une bague 25 faisant saillie latéralement du tube 24 pour former un épaulement destiné à venir buter contre le bord 26 de l'ouverture proximale du tube 21. Cette élément 23 élastomère a pour fonction d'amortir les chocs et vibrations liés à la liaison entre le moteur électrique et la transmission 2, liaison qui s'effectue au sein du tube 21 par l'intermédiaire d'une pièce 30 intermédiaire entre l'axe du moteur (non représenté) et le tronçon 15 de la tige 10 proximale de la transmission 2. La pièce 30 intermédiaire comporte d'une part un tronçon 31 en forme de tube destiné à être inséré dans l'élément 21 avec interposition du tube 24 élastomère. Le tronçon distal 21 en forme de tube définit en son sein un passage pour la transmission. Sa section transversale est de forme complémentaire de celle du tronçon 15 (dans le mode de réalisation ici représenté, la forme est à six pans, mais on pourrait prévoir d'autres formes) pour assurer une solidarisation en rotation de la tige 10 de la transmission et de la pièce 30 intermédiaire 1. Une bague 32 fait saillie latéralement de la pièce 30 intermédiaire et est destinée à buter contre le bord 26 avec interposition de la bague 25 élastomère pour ainsi empêcher un mouvement dans la direction longitudinale de la transmission. La pièce 30 est terminée du côté proximal par un tronçon 33 sensiblement de forme cylindrique destiné à la liaison avec l'axe du moteur (non représenté). En particulier, le tronçon 33 comporte un trou 34 borgne de réception de l'axe du moteur ayant une section transversale en forme à six pans. Les dimensions du tube 23 et du tube 31 sont telles que ce dernier s'adapte à force dans le premier, qui lui-même s'adapte en force dans le tube 21 en passant par l'ouverture 19 pour ainsi assurer une fixation de la pièce 30 intermédiaire à l'élément 21 en forme de tube de la pièce de préhension. A la figure 6, il est représenté l'autre extrémité que l'on ne voit pas suivant la figure 2. L'élément 21 en forme de tube est prolongé par un élément 40 tubulaire dont l'ouverture 41 distale est de forme complémentaire du tronçon 42 à six pans formé sur le corps principal, à la suite distalement du tronçon 6 de plus petit diamètre. Ainsi, le tronçon 6 cylindrique circulaire pénètre, en même temps que la tige 10 de la transmission, dans l'élément 40 tubulaire de prolongation jusqu'à ce que le tronçon 42 viennent s'adapter à l'ouverture 41 pour bloquer en rotation l'élément de préhension et le corps principal. La fixation ensemble des deux pièces est ensuite assurée par deux bagues 43 et 44 respectivement filetée et taraudée solidaires respectivement de l'élément de préhension et du corps principal. La bague 43 est représentée aux figures 1, 2, 3 et 6 tandis que la bague 44 n'est représentée qu'à la figure 3. En utilisation, et notamment comme représenté à la figure 3 vue en coupe transversale, les tubes 24 et 31 sont reçus dans le tube 21, l'extrémité 15 proximale de la tige 10 pénétrant dans le tube 31 de la pièce 30 intermédiaire en étant à complémentarité de forme avec la section transversale intérieure de cet élément en forme de tube 31, de sorte que l'élément en forme de tube est solidarisé en rotation avec la transmission 2. Dans le même temps, la bague 32 vient presser contre la bague 25 et contre le bord 26 proximal de l'ouverture du tube 21 et l'axe du moteur vient engrener dans le trou borgne 34, pour ainsi solidariser en rotation l'axe du moteur avec la transmission 2. Suivant l'invention, le moteur, compte tenu de la butée 32 et de la bague 25, est empêché d'avoir une action dans la direction longitudinale vis-à-vis de l'axe de transmission 2, et par conséquent l'axe de transmission 2 est beaucoup plus stable dans cette direction longitudinale. Il en résulte que la transmission 2 reste bien plus stable dans le corps 1 principal et n'a pas tendance à en sortir, de sorte qu'il n'est pas nécessaire, comme c'était le cas dans l'art antérieur, de prévoir de nombreux paliers de blocage et/ou fixations des différentes tiges de la transmission 5 dans le corps 1 principal. En outre, le corps 1 principal peut être ouvert d'un côté, ici vers le bas, sans que cela ne pose de difficulté, alors que dans l'art antérieur une telle ouverture aurait présenté des inconvénients. Il en résulte que la structure du corps 1 principal est plus 10 légère et plus simple. En outre, la coopération de l'ouverture 41 et du tronçon 42 permet un réglage au choix du chirurgien parmi plusieurs orientations possibles du tronçon 42 par rapport à l'élément de préhension 3, chaque orientation correspondant 15 à une position relative correspondante de la forme à six pans du tronçon dans l'ouverture ayant une section également à six pans correspondante. Aux figures 8 et 9, il est représenté un mode de réalisation particulier de la transmission suivant 20 l'invention qui présente un aspect inventif indépendamment de celui décrit ci-dessus. A la figure 8, il est représenté suivant une vue en perspective éclatée la transmission 2. Entre les deux tiges 10 et 11, la liaison est en cardan. Ce dernier est 25 constitué d'une fourchette 49 issue de la tige 10, de deux demi-fourchettes 45, 46 issues de la tige 11 et d'une demi-goupille 47 monobloc. La demi-goupille et le croisillon sont monoblocs. Cela augmente considérablement la résistance mécanique de l'ensemble et permet de réduire le diamètre des joints. La zone de friction goupille/fourchette est plus éloignée du centre de rotation, ce qui diminue les efforts et réduit le jeu et donc l'usure, ce qui permet l'assemblage de l'une des deux fourchettes constituées en deux coquilles. Cet assemblage en deux coquilles permet d'assembler le système qui n'est plus fermé comme dans l'art antérieur par des demi-goupilles, mais par une goupille complète. Entre la tige 11 et l'élément 20 de raccordement, il y a 10 également une liaison cardan, la fourchette issue de la tige 11 étant également constituée de deux demi-fourchettes, identiques à celles de son autre extrémité. En prévoyant que le système de couplage au moteur et le système de réglage à la poignée soient couplés sur le même 15 verrou, on obtient un dispositif beaucoup plus simple d'utilisation et/ou un système plus sûr. En effet, maintenant lorsque l'on souhaite régler la poignée, il suffit uniquement de déverrouiller le verrou commun, ce qui garantit dans le même temps une déconnexion du moteur, puis 20 une fois la poignée réglée le reverrouillage du verrou assurant à la fois le verrouillage de la poignée dans sa bonne position et la reconnexion du moteur. En s'assurant ainsi que l'on n'a plus à régler la poignée alors même que le moteur est encore en prise. Dans ce cas là, il est 25 également nécessaire de déconnecter le moteur, ce qui est source de complexité et de danger. REVENDICATIONS1. Porte-outil, notamment un porte-fraise, qui comprend un corps principal (1) de forme sensiblement cylindrique oblongue définissant un canal dans lequel passe une transmission (2) destinée à transmettre à l'outil, notamment la fraise, un mouvement issu de l'axe d'un moteur d'entraînement, et un élément (3) de préhension pour la préhension du porte-outil, caractérisé en ce qu'il est prévu une pièce (30) intermédiaire disposée entre la transmission (2) et l'axe du moteur d'entraînement, la pièce intermédiaire comportant des moyens pour permettre la solidarisation en rotation de cette pièce intermédiaire à la transmission et à l'axe du moteur, la pièce intermédiaire comportant des moyens (32) formant butée destinés à bloquer en translation le long de l'axe longitudinal de transmission son déplacement par butée, notamment contre l'élément de préhension. 2. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission est reliée à l'axe du moteur au niveau de l'extrémité proximale du corps principal et à l'outil au niveau de l'extrémité distale du porte- outil. 3. Porte-outil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une partie proximale de la transmission fait saillie hors de l'extrémité proximale du corps principal et pénètre dans l'élément de préhension. 4. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire est reçue en partie dans l'élément de préhension pour y être solidarisée en rotation avec la transmission. 5. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (3) reçoit en son sein un élément (23) en matière élastomère comportant un élément en forme de tube (24) et une bague (25) faisant saillie latéralement du tube (24) pour former un épaulement destiné à venir buter contre le bord (26) de l'ouverture proximale du tube (21). 6. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (30) intermédiaire comporte un tronçon (31) en forme de tube destiné à être inséré dans l'élément (21) avec interposition du tube (24) élastomère. 7. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une bague (32) fait pièce (30) intermédiaire et un bord (26) de l'ouverture interposition de la bague empêcher un mouvement dans de la transmission. saillie latéralement de la est destinée à buter contre proximale du tube (21) avec (25) élastomère pour ainsi la direction longitudinale 8. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (30) est terminée du côté proximal par un tronçon (33) sensiblement de forme cylindrique destiné à la liaison avec l'axe du moteur. 9. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de réglage de l'orientation relative en rotation de l'élément de préhension par rapport au corps principal, notamment par la coopération d'un tronçon en forme à six pans du corps principal avec une ouverture à section transversale à six pans de l'élément de préhension. 10. Porte-outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission (2) comporte au moins deux tiges (10, 11) reliées par une liaison cardan constituée d'une fourchette (49) issue de la tige (10), de deux demi-fourchettes (45, 46) issues de la tige (11) et d'une demi-goupille (47) et d'un croisillon monoblocs.