Brevet FR3003462A1 — publié le 20140926

La présente invention concerne la fiabilisation d'un ensemble mécanique de type excentrique en associant un dispositif de guidage solide et précis de la chaîne de transmission du mouvement à un dispositif optimisé de protection du mécanisme contenu dans le carter contre les fluides externes. On connaît par le brevet FR 2 842 095 un mécanisme qui transmet à la partie active d'un appareil de nettoyage, de massage ou de polissage, mais plus particulièrement à une brosse à dents électrique, un mouvement proche d'une translation circulaire continue, le mouvement de cet ensemble mécanique se faisant dans un plan pratiquement parallèle à la surface à traiter. Les dispositifs existant actuellement sur le marché dans ce domaine d'application ont des mouvements différents ou présentent un guidage qui ne protège pas suffisamment le système « bielle-manivelle » contre les forces de réaction qui pourraient être exercées, lors de leur utilisation, sur la chaîne de transmission du mouvement ou présentent une étanchéité moins efficace pour la protection optimale de l'intérieur du corps de brosse et pour la liaison corps de brosse-partie active. Ces différents inconvénients peuvent être à l'origine d'une fiabilité altérée ou insuffisante ou d'une hygiène plus difficile à assurer dans le cadre d'une application médicale ou paramédicale. La conception du guidage et la protection du mécanisme par une étanchéité optimisée sont donc des facteurs importants de fiabilité, de longévité et d'hygiène pour une application médicale ou paramédicale. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique un dispositif de transmission d'un mouvement proche d'une translation circulaire continue à un élément à entraîner caractérisé en ce qu'il comporte un palier assurant en une seule pièce le guidage en translation et la liberté de rotation-oscillation d'un bras de transmission du mouvement, placé dans un carter ou boîtier à l'intérieur duquel est installé un ensemble mécanique de type excentrique entraîné par un motoréducteur qui anime un pignon conique entraînant une roue conique avec excentrique liée au bras de transmission du mouvement, cet ensemble mécanique permettant au bras de transmission de se déplacer et d'imprimer à la partie active interchangeable connectée à son extrémité libre extérieure, le mouvement proche de la translation circulaire. Il comporte selon une deuxième caractéristique un système d'étanchéité souple destiné à la protection du mécanisme situé à l'intérieur du carter ou boîtier, et réalisé dans un matériau extensible et compressible, en forme de soufflet qui relie le carter ou boîtier au bras de transmission du mouvement tout en ménageant une liberté de mouvement suffisante pour le bon fonctionnement du dispositif. Selon des modes particuliers de réalisation : - Le système d'étanchéité souple et élastique en forme de soufflet est fixé d'une part sur le carter ou boîtier et d'autre part sur une protubérance située sur le bras de transmission du soufflet. - Les deux extrémités du soufflet peuvent être configurées en forme de joints toriques et venir se placer dans les gorges correspondantes, permettant ainsi une fixation fiable tout en assurant l'étanchéité du dispositif. - Le soufflet peut être fixé à au moins l'une de ses extrémités par collage. - Le soufflet fixé sur le bras de transmission peut comporter à ce niveau un 10 prolongement libre et souple pouvant être légèrement comprimé par la partie active lors de sa connexion et s'opposer ainsi au passage de fluides entre l'extrémité du soufflet et celle de la partie active connectée. - Le palier de guidage (7) est une pièce unique qui comporte un alésage permettant le guidage précis en translation de l'arbre de transmission qui la traverse et qui comporte 15 également un axe de rotation situé dans un plan perpendiculaire à l'axe du mouvement de translation, pour permettre l'oscillo-rotation simultanée nécessaire au dispositif - L'ensemble mécanique de type excentrique peut comporter une roue à excentrique (4) composée d'une roue conique reliée à une partie cylindrique centrée sur le même axe de rotation, elle même prolongée par une partie cylindrique excentrée sur laquelle est 20 connecté l'arbre de transmission par l'intermédiaire de sa partie femelle. L'association de l'action de cette roue à excentrique et de celle du palier de guidage (7) permet d'imprimer à l'arbre de transmission (5) le mouvement proche de la translation circulaire continue de son extrémité libre à laquelle est connecté l'élément à entraîner. L'invention concerne l'application d'un tel dispositif à l'entraînement d'un 25 appareil de nettoyage, de massage ou de polissage et plus particulièrement à une brosse à dents mécanisée. Les dessins annexés illustrent l'invention : A titre d'exemple non limitatif, les figures 1 et 2 représentent une version du dispositif en coupe dans deux plans perpendiculaires. 30 La figure 1 représente la coupe L-L qui correspond à une vue en coupe des pièces du dispositif dans un plan qui est perpendiculaire à la surface à traiter. La figure 2 représente la coupe N-N qui correspond à une vue en coupe des pièces du dispositif dans un plan qui est parallèle à la surface à traiter. En référence à ces dessins, le dispositif selon l'invention comporte selon une 35 première caractéristique, un palier (7) assurant en une seule pièce le guidage en translation et la liberté de rotation-oscillation du bras de transmission du mouvement (5). Il est placé dans un carter ou boîtier (1) à l'intérieur duquel est installé un ensemble mécanique de type excentrique entraîné par un motoréducteur (2) qui anime un pignon conique (3) entraînant une roue conique avec excentrique (4) liée au bras de transmission du mouvement (5), cet ensemble mécanique permettant au bras de transmission de se déplacer et d'imprimer à la partie active interchangeable connectée à son extrémité libre extérieure (6) le mouvement proche de la translation circulaire. Le dispositif selon l'invention comporte, selon une deuxième caractéristique, un système d'étanchéité souple destiné à la protection du mécanisme situé à l'intérieur du carter ou boîtier et réalisé dans un matériau extensible et compressible, comme dans cet exemple, en forme de soufflet (8) qui relie le carter ou boîtier au bras de transmission du mouvement, tout en ménageant une liberté de mouvement suffisante pour le bon fonctionnement du dispositif. Ce système d'étanchéité souple et élastique en forme de soufflet est fixé d'une part sur le carter ou boîtier par son extrémité large et d'autre part sur une protubérance située sur le bras de transmission pour recevoir la partie plus étroite du soufflet. Les deux extrémités du soufflet, configurées en forme de joints toriques, viennent se placer dans les gorges correspondantes et permettent ainsi une fixation fiable tout en assurant l'étanchéité du dispositif La conception de ce soufflet s'oppose à la pénétration de fluides à l'intérieur du boîtier et permet son remplacement de façon simple en cas de besoin. Dans une variante non représentée, le dispositif selon l'invention peut comporter selon une troisième caractéristique, un prolongement libre et souple de l'extrémité du soufflet fixé sur le bras de transmission pouvant être légèrement comprimé par la partie active lors de sa connexion et s'opposer ainsi au passage de fluides entre l'extrémité du soufflet et celle de la partie active. Cette possibilité peut permettre d'améliorer l'étanchéité au niveau de la connexion de l'élément à entraîner et faciliter l'entretien et l'hygiène. L'invention concerne aussi l'application d'un tel dispositif à l'entraînement d'un appareil de nettoyage, de massage ou de polissage et plus particulièrement à une brosse à 30 dents électrique. Pour l'exemple d'application de la brosse à dents électrique, le mouvement bien spécifique est imprimé à la tête de brosse dont les poils sont orientés plus ou moins perpendiculairement au plan dans lequel se déplace le bras de transmission. L'extrémité de chaque poil décrit donc le même mouvement circulaire continu, ce qui permet d'avoir en tout point de la brosse la même efficacité. De plus, cette efficacité est amplifiée par le fait que la surface traitée est supérieure à la taille de la partie active. La forme, les dimensions et les caractéristiques de cette partie active, comme celles de l'ensemble mécanique de type excentrique et celles du soufflet peuvent varier selon les modèles ou les applications envisagées. Ces modifications peuvent avoir une incidence sur l'amplitude du mouvement généré et donc sur l'importance de la surface traitée par rapport à la taille de la partie active utilisée. Sur certaines versions, un inverseur du sens de rotation du moteur électrique pourra être prévu, ainsi qu'un variateur de vitesse du moteur, augmentant encore l'efficacité et les possibilités d'utilisation du dispositif. De même, l'alimentation du moteur électrique (batterie, basse tension par exemple) pourra varier et évoluer en fonction des avancées technologiques. La position du moteur électrique d'entraînement par rapport au système bielle- manivelle pourra varier en fonction de la conception de l'appareil de nettoyage, de massage ou de polissage et des impératifs techniques ou d'encombrement. Ainsi, à titre d'exemple, le moteur pourra être disposé axialement dans le carter, en prolongement de l'ensemble mécanique de type excentrique et entraînera par des engrenages à axes concourants notamment coniques (3+4) le dispositif. Dans d'autres versions, le moteur pourra être disposé perpendiculairement au système bielle-manivelle et directement accouplé à l'excentrique. Le mouvement de déplacement généré par le dispositif dans un plan pratiquement parallèle à la surface à traiter permet, par l'intermédiaire d'une partie active appropriée et correctement orientée, de produire l'action nettoyante, massante et (ou) polissante dont les 25 applications sont multiples, en particulier dans le domaine médical. REVENDICATIONS1) Dispositif de transmission d'un mouvement proche d'une translation circulaire continue à un élément à entraîner caractérisé en ce qu'il comporte un palier (7) assurant en une seule pièce le guidage en translation et la liberté de rotation-oscillation d'un bras de transmission du mouvement (5), placé dans un carter ou boîtier (1) à l'intérieur duquel est installé un ensemble mécanique de type excentrique entraîné par un motoréducteur (2) qui anime un pignon conique (3) entraînant une roue conique avec excentrique (4) liée au bras de transmission du mouvement (5), cet ensemble mécanique permettant au bras de transmission de se déplacer et d'imprimer une partie active interchangeable connectée à son extrémité libre extérieure (6), le mouvement proche de la translation circulaire. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un système d'étanchéité souple destiné à la protection du mécanisme situé à l'intérieur du carter ou boîtier, et réalisé dans un matériau extensible et compressible, en forme de soufflet (8) qui relie le carter ou boîtier au bras de transmission du mouvement tout en ménageant une liberté de mouvement suffisante pour le bon fonctionnement du dispositif. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le système d'étanchéité souple et élastique en forme de soufflet est fixé d'une part sur le carter ou boîtier par son extrémité large et d'autre part sur une protubérance située sur le bras de transmission pour recevoir la partie plus étroite du soufflet. Les deux . extrémités du soufflet configurées en forme de joints toriques, viennent se placer dans les gorges correspondantes et permettent ainsi une fixation fiable tout en assurant l'étanchéité du dispositif. 4) Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que le soufflet est fixé à au moins une de ses extrémités par collage. 5) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que l'extrémité du soufflet fixée sur le bras de transmission comporte un prolongement libre et souple pouvant être légèrement comprimé par la partie active lors de sa connexion et s'opposer ainsi au passage de fluides entre l'extrémité du soufflet et celle de la partie active. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le palier de guidage (7) est une pièce unique qui comporte un alésage permettant le guidage précis en translation de l'arbre de transmission qui latraverse et qui comporte également un axe de rotation situé dans un plan perpendiculaire à l'axe du mouvement de translation, pour permettre la rotation-oscillation simultanée nécessaire au dispositif. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la roue à excentrique (4) est composée d'une roue conique reliée à une partie cylindrique centrée sur le même axe de rotation, elle même prolongée par une partie cylindrique excentrée sur laquelle est connecté l'arbre de transmission par l'intermédiaire de sa partie femelle, l'association de l'action de cette roue à excentrique et de celle du palier de guidage (7) permet d'imprimer à l'arbre de transmission (5) le mouvement proche de la translation circulaire continue de son extrémité libre à laquelle est connecté l'élément à entraîner. 8) Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes à l'entraînement d'un appareil de nettoyage, de massage ou de polissage et plus particulièrement à une brosse à dents mécanisée.15