Brevet FR3055540A1 — publié le 20180309

DESCRIPTION La présente invention concerne un système amovible de détection et d'avertissement d'un excès de la charge appliquée sur une canne de marche, notamment employé pour la rééducation physique de patients. Elle a pour but, entre autres , de faciliter le sevrage progressif de l'utilisation d'une canne pour les déplacements , en informant le patient du dépassement d'une pression seuil laquelle peut être décidée au préalable. Il existe plusieurs dispositifs conçus pour détecter la charge appliquée par un patient sur une béquille ou une canne. Ceux-ci sont souvent constitués d'un dispositif de mesure exacte de la charge appliquée par un patient sur la béquille qui permet de connaître en temps réel la valeur de la charge, ce qui nécessite une électronique complexe. Par ailleurs, pour fixer une valeur seuil de la charge qui ne doit pas être dépassée par le patient, il faut généralement effectuer une modification complexe de l'électronique du dispositif de mesure, en ajoutant ou modifiant un filtre électronique par exemple. Ces dispositifs existants sont donc très onéreux. Le dispositif proposé par l'invention se propose donc de réduire ces inconvénients et de résoudre le problème technique de détecter le dépassement d'une valeur fixée de la charge exercée par un utilisateur sur une béquille, notamment utilisée pour la rééducation physique de patients , sans recourir à une électronique complexe et dont la valeur seuil de la charge à détecter peut être modifiée sans recours à une modification électronique du dispositif. Le dispositif selon l'invention comporte ainsi , selon une première variante d'un système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée par un utilisateur prévu pour être fixé sur une béquille, ce système étant composé d'un système d'avertissement, déclenché par la fermeture d'un interrupteur, se fermant lorsque la charge appliquée sur la béquille dépasse une certaine valeur, remarquable en ce que la valeur seuil dépend de la raideur d'un ressort amovible disposé dans l'interrupteur, cette valeur seuil étant modifiée uniquement en remplaçant le ressort amovible par un ressort amovible de raideur différente. Le dispositif selon l'invention comporte également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : -L'interrupteur est composé d'au moins 2 surfaces conductrices sensiblement horizontales, disposées en vis-à-vis l'une de l'autre et maintenues à distance par le ressort amovible, qui sont mises en contact lorsque la charge exercée dépasse la valeur seuil, permettant l'alimentation électrique du système d'avertissement. Ceci permet d'obtenir un interrupteur qui se ferme sous l'action de la charge exercée par l'utilisateur si celle-ci dépasse un certain seuil . -La raideur du ressort amovible, qui est choisie en fonction de la valeur seuil de la charge souhaitée, est déterminée par les dimensions et les caractéristiques mécaniques du matériau du ressort amovible. Cela permet d'obtenir des ressorts de raideurs différentes en ayant des ressorts de dimensions et/ou dans des matériaux différents. - Le ressort amovible est constitué d'au moins un cylindre en élastomère, notamment du polyuréthane , disposé parallèlement à l'axe de la béquille. Les élastomères sont des matériaux peu onéreux qui ont des caractéristiques mécaniques, notamment d'élasticité, qui permettent d'obtenir des ressorts de la 50 raideur souhaitée aux dimensions optimales pour le dispositif de la présente invention. 3055540 2 -Un ressort est placé sur l'axe de la canne , ou plusieurs ressorts circulairement autour de l'axe. On entend par répartis circulairement, que les ressorts amovibles sont répartis et centrés sur un cercle 5 sensiblement horizontal (perpendiculaire à l'axe de la béquille) et centré sur l'axe de la béquille. Cela permet de réduire l'encombrement, et notamment la longueur, du ou des ressorts amovibles en répartissant la raideur du système sur plusieurs ressorts amovibles. -l'interrupteur est constitué de deux parties cylindriques : une partie supérieure et une partie 10 inférieure, l'une des parties cylindriques comportant au moins un logement conformé pour recevoir au moins une pile électrique, notamment une pile alcaline de type LR6 ou AA, la partie inférieure comportant sur sa face intérieure une lame métallique, conformée et disposée de sorte à ce que ses extrémités puissent entrer en contact avec un pôle de la pile, l'autre pôle de la pile étant relié électriquement, par l'intermédiaire du logement, au système d'avertissement, le ressort amovible étant 15 disposé entre ces deux parties cylindriques. -le système d'avertissement est un système d'avertissement sonore, notamment un vibreur sonore (buzzer en langue anglaise), ou un système d'avertissement visuel, notamment une lampe. 20 -au moins un logement de forme correspondante à celle du ou des ressorts amovibles est prévu dans l'une des parties cylindriques de l'interrupteur pour recevoir le ressort amovible. Ce logement permet d'assurer le maintien en position du ressort au sein du système amovible de détection de la charge sans moyen de fixation supplémentaire , ce qui permet de le remplacer très rapidement et facilement. 25 -l'invention concerne également une béquille équipée d'un système amovible de détection de la charge appliquée sur une béquille selon l'une des variantes décrites précédemment. Cela permet de détecter de façon simple si la charge exercée par un utilisateur sur la béquille dépasse un certain seuil fixé et de l'en avertir , pour l'aider notamment dans la cadre d'une activité de rééducation à la marche. 30 -Selon une variante, le système de détection d'un excès de la charge sur une béquille est fixé en partie inférieure de la béquille, ce qui permet un montage simple sans modification excessive de la béquille. Il suffit en effet, d'ôter le patin en matière souple qui se trouve à l'extrémité inférieure de la plupart des béquilles standards et d'y fixer le système de détection d'un excès de la charge sur une béquille par tout moyen bien connu de l'Homme du métier. 35 Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente une béquille selon la présente invention pourvue d'un système de détection amovible de la charge appliquée par un patient 45 La figure 2 représente une vue en perspective du système de détection amovible de la charge appliquée par un patient La figure 3 représente une vue du système de détection selon la coupe B de la figure 2 50 La figure 4 représente une vue du système de détection selon la coupe A de la figure 2 Il est à noter qu'on entend par béquille tout dispositif conçu pour assister une personne dans ses déplacements qui constitue un appui en supplément du ou des membres inférieurs. Ainsi, les cannes simples, cannes anglaises, bâtons de marche, etc., et tout autre dispositif de soutien d'une personne pour faciliter son déplacement est compris dans le champ de la présente invention. 40 3055540 3 Toutes les références d'orientation seront prises en considérant la béquille à la verticale dans le sens usuel d'utilisation. 5 En référence à la figure 1, une béquille (1) selon l'invention est constituée d'une poignée (6) , d'un logement (5) conformé pour recevoir une partie du bras d'un patient, et d'un embout (30). Un système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) est disposé en 10 partie inférieure de la béquille (1). Il est fixé à l'aide de vis sur le fût de la béquille (1) mais peut alternativement être fixé par tout autre moyen connu de l'Homme du métier : colle, soudures, sertissage... Alternativement, le système amovible de détection (2) peut être fixé sur une autre partie de la béquille. 15 On va maintenant décrire plus précisément ce système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2), notamment en référence aux figures 2 à 4. Le système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) est composé de deux éléments : un interrupteur (4) et un système d'avertissement (3) reliés électriquement l'un à 20 l'autre. L'interrupteur (4) comporte deux parties cylindriques en vis-à-vis, d'axes confondus et prévus pour correspondre sensiblement à l'axe vertical de la béquille : une partie supérieure (10) et une partie inférieure (20). 25 La partie supérieure (10) est de forme cylindrique, comporte un premier logement central vertical (14), débouchant sur la face supérieure de la partie supérieure, destiné à loger l'extrémité du tube inférieur (ou fût) de la béquille (1). Deux logements cylindriques verticaux borgnes (13), débouchant sur la face inférieure de la partie cylindrique (10) sont disposés de façon symétrique autour de l'axe de la partie 30 supérieure (10). Ils sont destinés à recevoir des piles cylindriques, par exemple des piles alcalines de type LR6 (ou AA) et sont conformés de telle sorte que les piles puissent coulisser verticalement à l'intérieur. Ils sont également adaptés pour que les piles dépassent en partie inférieure du logement, notamment d'une longueur supérieure ou sensiblement égale à celle de la butée de fin de course (22) de la partie cylindrique inférieure (20) décrite ci-après. Deux fins canaux cylindriques (15), destinés à 35 recevoir des fils électriques du système d'avertissement (3) (non représenté), dont les extrémités seront en contact avec l'autre pôle des piles au niveau de la face supérieure des logements (13), s'étendent depuis la partie supérieure de chacun de ces logements cylindriques (13) et débouchent au niveau de la face supérieure de la partie cylindrique (10). Deux autres logements verticaux traversant (12), de diamètre inférieur à celui des logements des piles (13), également disposés de façon symétrique autour 40 de l'axe de la partie supérieure, sont destinés recevoir des tiges de guidage verticales (23), fixées par vissage par exemple, à la partie inférieure (20), décrite ci-après, afin d'assurer le guidage de la partie inférieure (20) par rapport à la partie supérieure (10), ainsi que le maintien de l'ensemble. Un deuxième logement central vertical (11), débouchant sur la face inférieure de la partie supérieure (10), est destiné à recevoir un ressort amovible (7).Alternativement , on peut prévoir plusieurs logements (11) pour 45 recevoir plusieurs ressorts amovibles (7). La partie inférieure (20) est également cylindrique et peut éventuellement être de même diamètre que la partie supérieur (10). Deux tiges de guidage verticales (23) , destinées à venir coulisser dans les logements débouchants de la partie supérieur (10) afin d'assurer le guidage de la partie inférieure (20) 50 par rapport à la partie supérieure (10), sont disposées de façon symétrique autour de l'axe de la 3055540 4 partie inférieure (20) et s'étendent à la verticale depuis la face supérieure de la partie inférieure (20), et sont fixées par vissage, ou tout autre moyen de fixation bien connu de l'Homme du métier : soudage, collage, etc., sur la partie inférieure (20). Une butée de fin de course (22), destinée à arrêter la course 5 de la partie supérieure (10) en venant en contact avec la face inférieure de la partie supérieure (10), est disposée au centre de la partie inférieure (20). Elle s'étend verticalement vers le haut depuis la face supérieure de la partie inférieure (20) sur une longueur sensiblement égale à celle de la partie inférieure des piles qui dépasse du logement (13). Une lame métallique (21), courbée vers le haut à chacune de ses extrémités, est disposée au centre de la face supérieure de la partie inférieure (20). Les 10 deux extrémités sont destinés à venir en contact des extrémités inférieures des piles logées en partie supérieure (10), afin d'alimenter le système d'avertissement. Sur la face inférieure, un patin en matière souple(30) peut être fixé, par collage par exemple, au centre afin d'amortir l'appui de la béquille sur le sol, à la façon d'un patin classique de béquille. 15 Le ou les ressort(s) amovibles (7) sont des cylindres en élastomère, dont les dimensions et les caractéristiques mécaniques de leur matériau déterminent la raideur des ressorts et donc le seuil de charge que l'on souhaite obtenir. L'Homme du métier saura aisément déterminer ces dimensions et le matériau adéquats en fonction du seuil de charge qu'il souhaite obtenir. Par exemple, si l'on souhaite fixer le seuil de la charge à 10 kg, un cylindre en polyuréthane, de diamètre 16 mm et de longueur 20 35mm permet de s'assurer que le système d'avertissement (3) n'est alimenté en électricité qu'au-delà de cette charge de 10 kg. Un carter (non représenté) peut recouvrir le dispositif de détection (4). Une tige de guidage partant de la partie inférieure traverse la partie supérieure du système et la dépasse de quelques millimètres. Un boulon est vissé à cet endroit ,maintenant les deux parties 25 solidaires lorsqu'elles ne sont pas soumises à la pression de l'utilisateur. Les parties supérieures (10) et inférieures (20) peuvent être interverties sans sortir du cadre de la présente invention. 30 Dans l'exemple de réalisation décrit, les parties supérieures (10) et inférieures (20) sont réalisées par usinage et sont en matériau métallique, par exemple en aluminium. Alternativement, elles peuvent être réalisées dans tout matériau adapté, notamment en polymère. Alternativement, les parties supérieures (10) et inférieures (20) peuvent être réalisées par tout procédé de fabrication adapté : moulage, impression 3D,usinage, etc. 35 Le système d'avertissement (3) est constitué par un dispositif d'avertissement sonore ou visuel et est fixé soit sur le tube de béquille, soit directement sur le dispositif de détection (4). Il est relié par l'intermédiaire de fils électriques à la partie supérieure des piles, les fils passant au travers des fins canaux (15) de la partie supérieure (10). 40 Le principe de fonctionnement est le suivant : On place un ressort (7) qui correspond au seuil de charge que l'on veut détecter dans le logement cylindrique (11) après avoir écarté la partie supérieure (10) de la partie inférieure (20). Le patient en 45 marchant avec la béquille ainsi équipée s'appuie sur celle-ci par l'intermédiare de la poignée (6) et du logement (5). La charge exercée par le patient est transmise au système de détection (4) par l'intermédiaire du tube de la béquille (1). Tant que cette charge ne dépasse pas la valeur choisie , le ressort (7) maintien l'extrémité supérieure (10) et donc les pôles supérieurs des piles à distance du fond du logement (13) et donc des fils électriques reliés au dispositif d'avertissement(3) , les pôles inférieurs des piles étant en contact avec les extrémités de la lame courbée(21). Le système d'avertissement (3) n'est alors pas alimenté électriquement. Dès que la charge exercée par le patient atteint la valeur 3055540 5 choisie, la butée de fin de course (22) se retrouve au contact de la face inférieure de la partie cylindrique supérieure (10) et le ressort (7) se retrouve suffisamment comprimé pour que les 5 extrémités supérieures des piles soient en contact avec les extrémités des fils électriques d'alimentation du dispositif d'avertissement (3) débouchant des fins canaux (15) en partie supérieure des logements (13). Le système d'avertissement est alors alimenté électriquement et est mis en marche, permettant au patient de savoir qu'il s'appuie sur la béquille (1) avec une charge supérieure au seuil prédéfini. Si l'on souhaite modifier la valeur de ce seuil, on écarte à nouveau la partie supérieure (10) de la partie 10 inférieure (20) et on enlève le ressort (7). On place un ressort (7) correspondant à un seuil de charge différent dans le logement (11) et le patient peut répéter l'exercice. En variante, les piles peuvent être remplacées par des plots, de section circulaire, carrée ou autre, qui dépassent de la face inférieure de la partie supérieure (10) et qui sont reliés électriquement à une 15 batterie logée dans ou sur cette partie supérieure (10) , celle ci pouvant également être reliée électriquement au système d'avertissement (3) par l'intermédiaire de la lame courbée (21). La longueur des plots est prévue pour correspondre sensiblement à celle de la butée de fin de course (22) de la partie inférieure (20). Les plots , lorsqu'ils entrent en contact avec la lame métallique courbée (21), permettent à la batterie d'alimenter le système d'avertissement (3). 20 REVENDICATIONS1. Système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2), prévu pour être fixé sur une béquille (1), ce système (2) étant composé d'un système d'avertissement (3), déclenché par la fermeture d'un interrupteur (4), l'interrupteur (4) se fermant lorsque la charge appliquée sur la béquille dépasse une certaine valeur, cette valeur seuil de la charge dépendant de la raideur d'un ressort amovible (7) disposé dans l'interrupteur (4), caractérisé en ce que l'interrupteur (4) est composé d'au moins 2 surfaces conductrices sensiblement horizontales, disposées en vis-à-vis l'une de l'autre et maintenues à distance par le ressort amovible (7), qui sont mises en contact lorsque la charge exercée dépasse la valeur seuil, permettant l'alimentation électrique du système d'avertissement (3). 2. Système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la raideur du ressort amovible (7), qui est choisie en fonction de la valeur seuil de la charge souhaitée, est déterminée par les dimensions et les caractéristiques mécaniques du matériau du ressort amovible (7). 3. Système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) selon la revendication précédente caractérisée en ce que le ressort amovible (7) est constitué d'au moins un cylindre en élastomère, notamment du polyuréthane, disposé sensiblement parallèlement à l'axe de la béquille. 4. Système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que l'interrupteur (4) est constitué de deux parties cylindriques : une partie supérieure (10) et une partie inférieure (20), l'une des parties cylindriques comportant au moins un logement (13) conformé pour recevoir au moins une 25 pile électrique, notamment une pile alcaline de type LR6 ou AA, la partie inférieure (20) comportant sur sa face intérieure une lame métallique (21), conformée et disposée de sorte à ce que ses extrémités puissent entrer en contact avec un pôle de la au moins une pile, l'autre pôle de la au moins une pile étant relié électriquement, par l'intermédiaire du logement (13), au système d'avertissement (3), le ressort amovible (7) étant disposé entre ces deux parties 30 cylindriques. 5. Système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce qu'au moins un logement (11) de forme correspondante à celle du ressort amovible (7) est prévu dans l'une des parties cylindriques 35 (10, 20) de l'interrupteur (4) pour recevoir le ressort amovible (7). 6. Système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système d'avertissement (3) est un système d'avertissement sonore, notamment un buzzer, ou un système 40 d'avertissement visuel, notamment une lampe. 7. Béquille (1) équipé d'un système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) selon l'une des revendications précédentes. 8. Béquille (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le système amovible de détection d'un excès de la charge appliquée sur une béquille (2) est placé à l'extrémité inférieure de la béquille (1). 15 20