INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On représente également sur cette figure un socle complémentaire 200, adapté pour être engagé avec le socle de connexion électrique 100 pour réaliser un passage de courant électrique. On représente ici le socle complémentaire 200 comprenant un corps 210 ayant une extrémité proximale 214 adaptée pour être insérée dans le socle de connexion électrique 100 via son extrémité proximale 114, et une extrémité distale 216 typiquement liée à un appareil, une fiche, ou plus généralement un appareil pour conduire ou recevoir un courant électrique. Le socle complémentaire 200 comprend typiquement des éléments de connectique tels que des fiches pour le transfert de courant disposées dans un volume interne du corps 210, et adaptés pour coopérer avec les éléments de connectique du socle de connexion électrique 100 pour réaliser un transfert de courant électrique.
Le corps 210 tel que présenté comprend une butée 220, ici sous la forme d’une nervure s’étendant radialement sur une face externe du corps 210.
L’élément de verrouillage 130 du socle de connexion électrique 100 est adapté pour venir en prise avec la butée 220, pour réaliser un maintien en position du socle complémentaire 200 lorsque ce dernier est inséré dans le socle de connexion électrique 100.
Le corps 210 du socle complémentaire 200 est muni de moyens d’indexation 218, qui sont ici formé par une ou plusieurs nervures s’étendant depuis la surface externe du corps 210 du socle complémentaire 200, adaptés pour réaliser une indexation angulaire du socle complémentaire 200 par rapport au socle de connexion électrique 100, de sorte que la butée 220 soit alignée avec l’élément de verrouillage 130 lorsque le socle complémentaire 200 est inséré dans le socle de connexion électrique 100. Par alignée, on entend que l’élément de verrouillage 130 et la butée 220 s’étendent selon un même secteur angulaire par rapport à un axe central au socle complémentaire 200 et au socle de connexion électrique 100.
Le socle de connexion électrique 100 comprend un actionneur 140, mobile entre une position engagée et une position désengagée, adapté pour dans la position engagée, transmettre un signal autorisant la transmission de puissance via le socle de connexion électrique 100, dans la position désengagée, transmettre un signal interdisant la transmission de puissance via le socle de connexion électrique 100.
L’actionneur 140 est ainsi typiquement couplé à une source de courant électrique via des conducteurs électriques que l’on peut qualifier de contacts pilotes. Le passage d’un courant via ces conducteurs électriques envoie un signal à la source de courant, lui indiquant qu’une transmission de puissance est autorisée. La source de courant peut ensuite être actionnée pour délivrer un courant. La source de courant comprend ainsi typiquement un contrôleur adapté pour piloter la fourniture de courant, et l’actionneur 140 est typiquement configuré de manière à, dans sa position engagée, transmettre au contrôleur un signal autorisant la transmission de puissance via le socle de connexion électrique 100, et dans sa position désengagée, transmettre au contrôleur un signal interdisant la transmission de puissance via le socle de connexion électrique 100.
Dans l’exemple illustré, l’actionneur 140 comprend un bouton 142 couplé à une came 144. Le passage de la position désengagée à la position engagée est réalisé par rotation du bouton 142 et de la came 144 selon un axe d’actionneur Z-Z. L’actionneur 140 est typiquement couplé à un témoin 150 ou indicateur lumineux, par exemple une diode électro luminescente, adapté pour émettre un signal lumineux lorsque l’actionneur 140 est en position engagée ou lorsqu’un courant électrique est transmis par le socle de connexion électrique 100.
L’élément de verrouillage 130 tel que proposé est mobile entre une position de verrouillage, une position d’engagement et une position ouverte.
La cellule poche 3 comporte encore une anode 17 et une cathode 19, disposées à l’intérieur de la poche 5.
Dans l’exemple représenté sur la , l’anode 17 et la cathode 19 sont des enroulements imbriqués l’un dans l’autre.
Elles présentent en variante toute autre forme appropriée.
Par ailleurs, un électrolyte non représenté remplit la poche 5. La poche 5 est étanche vis-à-vis de cet électrolyte.
L’électrolyte se présente sous une forme liquide, ou sous la forme d’un gel, ou sous toute autre forme.
La cellule poche 3 est par exemple de type Li-ion, l’électrolyte comprenant alors des ions Li. La cellule poche 3 en variante de tout autre type.
La cellule poche 3 comporte encore une électrode positive 21, sortant de la poche 5 à travers le grand bord supérieur 11.
L’électrode positive 21 comporte une partie positive interne 22 située à l’intérieur de la poche 5 et raccordée électriquement à l’anode 17.
L’électrode positive 21 comporte également une partie positive externe 23 située à l’extérieur de la poche 5.
La partie positive interne 22 est raccordée électriquement à l’anode 17 par tous moyens adaptés, par exemple par soudage.
La cellule poche 3 comporte encore une électrode négative 25 sortant de la poche 5 à travers le grand bord supérieur 11.
L’électrode négative 25 comporte une partie négative interne 26 située à l’intérieur de la poche 5 et raccordée électriquement à la cathode 19. Elle comporte également une partie négative externe 27 située à l’extérieure de la poche 5.
L’électrode positive 21 et l’électrode négative 25 sont des plaques métalliques.
Les parties positives interne et externe 22, 23 sont ainsi des zones de la plaque constituant l’électrode positive 21.
De même, les parties négatives interne et externe 26, 27 sont des zones de la plaque constituant l’électrode négative 25.
Ces plaques sont typiquement en cuivre pour l’électrode positive 21 et en aluminium pour l’électrode négative 25.
Au cours d’une étape suivante, le plateau 24 est emmanché sur le tronçon cannelé 46 de la tige de fixation 44 inférieure, en choisissant la position angulaire sur la tige de fixation 44 en fonction de l’inclinaison désirée de la piste supérieure 56, en suivant globalement l’inclinaison de la surface supérieure d’appui 18, ou plateau tibial.
Une fois le plateau 24 emmanché sur le tronçon cannelé 46 dans la bonne position angulaire, le plateau 24 est maintenu en position par vissage d’une vis de blocage 48.
Au cours d’une autre étape, la came supérieure 22 est emmanchée sur le tronçon cannelé 46 de la tige de fixation 44 supérieure, en choisissant la position angulaire sur la tige de fixation 44 de manière que la surface de came 32 soit en appui sur la piste supérieure 56 par son tronçon avant 34.
On note que plus le nombre de cannelures sur le tronçon cannelé 46 est important, plus il permet un ajustement précis de la position angulaire de la came supérieure 22 sur la tige de fixation 44 associée.
La came supérieure 22 est ensuite maintenue sur la tige de fixation 44 au moyen d’une vis de blocage 48.
Selon le mode de réalisation décrit précédemment, la came supérieure 22, et plus particulièrement le profil de la surface de came 32, est conçu spécifiquement pour un patient donné, de manière à adapter précisément la surface de came 32 à la cinématique de l’articulation 12 du patient.
Selon une variante de réalisation, on prévoit une série de plusieurs cames supérieures 22, chacune avec un profil différent pour la surface de came 32, de manière à pouvoir s’adapter à une série correspondante de types d’articulations 12. Il est possible alors, lors de l’étape de modélisation de l’articulation 12, de déterminer quel modèle de came supérieure 22 est le plus adapté à l’articulation d’un patient déterminé. Ceci permet de ne pas avoir à concevoir pour chaque patient une came supérieure 22 spécifique.
Une gamme de cames supérieures 22, avec des plateaux 24 associés, avec des tailles et des profils différents, peut être créée à partir de données statistiques obtenues lors de la réalisation d’un nombre déterminé de cames supérieures 22 et de plateaux 24 personnalisés par patient.
Un avantage de la présente invention est qu’il est possible de réaliser un seul type de plateau 24 capable de s’adapter à différentes cames supérieures 22 pour différentes articulations 12.
Selon une variante de réalisation, il est possible de prévoir des repères angulaires sur le socle 54 pour faciliter le positionnement angulaire du plateau 24 sur sa tige de fixation 44 et définir ainsi la pente de la piste supérieure 56.
Grâce à l’invention il est possible de concevoir un dispositif de prothèse 10 comportant des pièces identiques d’un patient à l’autre, en particulier les éléments de fixation 26, 50 et les tiges de fixation 44, ce qui diminue les coûts de fabrication.
Selon un mode de réalisation avantageux, la came supérieure 22 et/ou le plateau 24 peuvent être réalisés par un procédé de fabrication additive, en fonction des paramètres de l’articulation 12 du patient sélectionné. La came supérieure 22 et le plateau 24 sont par exemple réalisés en titane.
On note que le dispositif orthopédique 10 selon l’invention, qui a été décrit ci-dessus pour une articulation de genou, pourrait également être appliqué à un autre type d’articulation, par exemple à l’articulation d’une cheville.
Un avantage du dispositif orthopédique 10 selon l’invention est que le mécanisme externe, c’est-à-dire l’ensemble formé par la came supérieure 22 et le plateau 54, peut être ôté, ou échangé, ou réparé, ou adapté à tout instant de la thérapie, sans intervention chirurgicale, ce qui permet une agilité inégalée dans la prise en charge des pathologies associées à l’articulation 12.
10 : dispositif orthopédique 12 : articulation 14 : levier supérieur 16 : levier inférieur 18 : surface supérieure d’appui 20 : surface inférieure d’appui 22 : came supérieure 24 : plateau 26 : élément supérieur de fixation 28 : tronçon d’extrémité fileté 30 : trou supérieur 32 : surface de came 34 : tronçon avant 36 : tronçon intermédiaire 38 : tronçon arrière 40 : corps principal 42 : élément de moyeu cannelé 44 : tige de fixation 46 : tronçon cannelé 48 : vis de blocage 50 : élément inférieur de fixation 52 : trou inférieur 54 : socle 56 : piste supérieure 58 : cale a1 : angle de flexion A1 : premier axe de fixation A2 : second axe de fixation Dx : entraxe P1 : plan sagittal r1 : premier rayon de courbure r2 : deuxième rayon de courbure r3 : troisième rayon de courbure
Afin d’utiliser un moteur électrique de petite taille, notamment de petit diamètre, et léger, il est préférable de limiter son couple. Un faible couple du moteur électrique entraîne une vitesse de rotation élevée de l’arbre de sortie pour obtenir la puissance voulue. Il convient alors de coupler un réducteur au moteur électrique pour obtenir une vitesse de rotation adaptée à la fréquence de pédalage de l’utilisateur. De plus, une roue libre est nécessaire afin de désaccoupler le moteur lorsque le cycliste n’a plus recours à l’assistance du moteur, par exemple lorsque sa vitesse dépasse la vitesse maximum légale d’assistance ou lorsqu’il ne souhaite plus être assisté. Cette roue libre est également nécessaire afin d’éviter d’endommager le moteur électrique notamment lorsque l’utilisateur exerce un rétropédalage. Ces différents éléments peuvent être montés de manière coaxiale à l’axe de pédalage et former une chaîne de transmission configurée pour transmettre le couple fourni par le moteur électrique à l’axe de pédalier.
La réalisation du réducteur ainsi que les éléments de la chaîne de transmission de puissance, nécessitent des tolérances de fabrication et notamment des tolérances de coaxialité pouvant combiner leurs effets de manière périodique. La réalisation de toutes ces pièces demande la plus grande attention pour obtenir un assemblage d’une grande précision mais la réduction des intervalles de tolérances augmente très rapidement le coût de fabrication.
Par ailleurs, lorsque l’utilisateur applique une force importante sur les pédales, cela tend à déformer l’axe de pédalier.
Ces tolérances de fabrication ainsi que cette déformation tendent à fausser la coaxialité entre l’axe de pédalier et les éléments de la chaîne de transmission, ce qui crée des contraintes et augmente les frottements notamment au niveau des roulements disposés entre les éléments de la chaîne de transmission et l’axe de pédalier. Ces frottements créent une perte de rendement qui peut être désagréable pour l’utilisateur, notamment lorsqu’il utilise son vélo sans assistance électrique, le cycliste devant fournir un effort supplémentaire pour lutter contre ces frottements. Ces frottements génèrent également une usure ainsi que des vibrations et bruits périodiques désagréables pour le cycliste qui souhaite pratiquer dans la plus grande quiétude.
Afin de surmonter ce problème d’absence de coaxialité entre deux ensembles mécaniques, il est connu d’utiliser un joint d’Oldham. Les accouplements de type joint d’Oldham sont des accouplements homocinétiques, ils sont composés d’une première glissière entre une rondelle d’entrée et une rondelle intermédiaire et une deuxième glissière perpendiculaire à la première liant la rondelle intermédiaire à la rondelle de sortie. Ces deux glissières sont de préférence chacune réalisées par une réglette radiale glissant dans une rainure radiale, le problème rencontré par ce type d’accouplement est que ces glissières engendrent beaucoup de frottements alternés à l’origine de gros efforts radiaux parasites, en effet à chaque révolution chacune des glissières va faire un aller et un retour ce qui va provoquer deux inversions de sens de la composante radiale de frottement et les deux glissières étant déphasées d’un quart de tour, les frottements vont donc successivement changer d’orientation quatre fois par tour générant une excitation radiale importante des arbres d’entrée et de sortie à l’origine d’un bruit important. Ce problème de frottement pourrait être résolu en intercalant des éléments roulants dans les glissières mais cette solution est très onéreuse et très encombrante axialement et n’est donc pas applicable dans un motoréducteur compact.
Il convient donc de fournir une solution économique, permettant d’obtenir une assistance électrique ayant un poids et un encombrement limités pour pouvoir être disposée au niveau du boîtier de pédalier et qui permet de limiter les frottements et les bruits liés à la déformation de l’axe de pédalier sous l’effet du pédalage de l’utilisateur.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de transmission de couple, notamment pour motoréducteur, comprenant : - une rondelle d’entrée s’étendant dans un plan perpendiculaire à un axe central d’entrée, - une rondelle de sortie s’étendant dans un plan perpendiculaire à un axe central de sortie, - une rondelle intermédiaire disposée entre la rondelle d’entrée et la rondelle de sortie et s’étendant dans un plan perpendiculaire à un axe central intermédiaire, - une première paire de maillons couplés d’un premier côté à la rondelle d’entrée et d’un deuxième côté, opposé au premier côté, à la rondelle intermédiaire, les maillons de la première paire étant disposés de manière diamétralement opposée par rapport à un axe central intermédiaire, - une deuxième paire de maillons couplés d’un premier côté à la rondelle intermédiaire et d’un deuxième côté, opposé au premier côté, à la rondelle de sortie, les maillons de la deuxième paire étant disposés de manière diamétralement opposée par rapport à l’axe central intermédiaire, les deux paires de maillons étant alignées suivant deux directions respectives perpendiculaires entre elles de manière à permettre une transmission de couple même en l’absence de coaxialité entre l’axe central d’entrée et l’axe central de sortie.
L’utilisation de deux paires de maillons alignées suivant deux directions respectives perpendiculaires entre elles reliant des rondelles montées rotatives autour d’un axe central permet d’obtenir une transmission de couple entre deux axes qui peuvent être non coaxiaux, à la manière d’un joint d’Oldham, tout en ayant un encombrement réduit et notamment une largeur axiale réduite.
Il est à noter que les maillons de la première ou de la deuxième paire peuvent ne pas être strictement diamétralement opposé mais peuvent s’écarter de 10° par rapport à une direction diamétralement opposée.
Il est également à noter que les deux paires de maillons peuvent être alignées suivant deux directions non strictement perpendiculaires mais formant un angle compris entre 80° et 100°.
Selon un autre aspect de la présente invention, la rondelle d’entrée comprend deux axes de transmission s’étendant parallèlement à l’axe central d’entrée et reçus dans deux premiers trous respectifs, associés à une première extrémité des maillons respectifs de la première paire, la rondelle intermédiaire comprenant deux premiers axes de transmission s’étendant parallèlement à son axe central, disposés sur une première face de la rondelle intermédiaire et reçus dans deux deuxièmes trous respectifs, associés à une deuxième extrémité des maillons respectifs de la première paire, et deux deuxièmes axes de transmission s’étendant parallèlement à son axe central, disposés sur une deuxième face de la rondelle intermédiaire et reçus dans deux premiers trous respectifs associés au premier côté des maillons respectifs de la deuxième paire, la rondelle de sortie comprenant deux axes de transmission s’étendant parallèlement à l’axe central de sortie et reçus dans deux deuxièmes trous respectifs associés au deuxième côté des maillons respectifs de la deuxième paire.
Selon un autre aspect de la présente invention, les maillons de la première paire sont montés rotatifs d’une part avec les axes de transmission de la rondelle d’entrée et d’autre part avec les premiers axes de transmission de la rondelle intermédiaire et les maillons de la deuxième paire sont montés rotatifs d’une part avec les deuxièmes axes de transmission de la rondelle intermédiaire et d’autre part avec les axes de transmission de la rondelle de sortie.
Selon un autre aspect de la présente invention, les premiers et deuxièmes axes de transmission de la rondelle intermédiaire sont disposés de sorte que les maillons de la première et de la deuxième paires travaillent en traction dans un premier sens de transmission de couple et en compression dans un deuxième sens de transmission de couple, opposé au premier sens de transmission de couple. Dans le premier sens de transmission de couple, la rondelle d’entrée est menante et la rondelle de sortie menée et dans le deuxième sens de transmission de couple, le rondelle d’entrée est menée et la rondelle de sortie menante.
Selon un autre aspect de la présente invention, les premiers et deuxièmes axes de transmission de la rondelle intermédiaire sont disposés de sorte que pour la première et la deuxième paires de maillons, un premier maillon de la paire travaille en traction et un deuxième maillon de la paire travaille en compression lorsqu’un couple est transmis.
Selon un autre aspect de la présente invention, les maillons sont des maillons de chaîne standards.
Le motoréducteur peut comporter une paire de roulements d’axe par axe, un roulement d’axe étant monté à chaque extrémité cylindrique des axes. Les roulements d’axe peuvent alors présenter de petites dimensions et ainsi bien s’intégrer dans le réducteur qui peut être très compact.
En particulier, l’invention a aussi pour objet un cycle comprenant un dispositif d’assistance électrique caractérisé en ce que le dispositif d’assistance électrique comporte un motoréducteur tel que décrit précédemment, configuré pour être monté dans un pédalier du cycle, sur un axe central du pédalier ou dans un moyeu arrière du cycle, sur l’axe central d’une roue de cycle.
L’élément inférieur de fixation 50, ou broche, et la tige de fixation 44 associée définissent ainsi un second axe de fixation A2 transversal, sensiblement parallèle au premier axe de fixation A1.
Avantageusement, la piste supérieure 56 s’étend tangentiellement par rapport à la tige de fixation 44 associée et elle est décalée vers l’arrière par rapport à un plan transversal passant par la tige de fixation 44 associée, lorsque le dispositif orthopédique 10 est monté sur l’articulation 12.
La piste supérieure 56 peut être réalisée directement sur la face supérieure du socle 54. Il est aussi possible de prévoir une ou plusieurs cales 58 aptes à être fixées de manière amovible sur le plateau 24.
Sur la on a représenté un exemple de réalisation où le dispositif orthopédique 10 est fourni avec deux cales 58 d’épaisseurs différentes, qui peuvent être fixées de manière amovible sur la face supérieure du plateau 24. Ces cales 58 permettent, après perçage des trous 30, 52 dans les leviers 14, 16, et fixation du plateau 24 sur le levier inférieur 16, de modifier sélectivement la distance radiale, ou entraxe Dx, entre les deux axes de fixation A1, A2. Elles permettent par exemple de corriger un positionnement trop éloigné des axes de fixation A1, A2 dû par exemple à des aléas au cours des opérations de perçage dans les leviers 14, 16.
Les cales 58 peuvent aussi être utilisées pour augmenter légèrement l’entraxe Dx de manière à soulager l’articulation 12 en forçant la décharge des efforts vers le dispositif orthopédique 10, c’est-à-dire vers l’appui de la came supérieure 22 sur le plateau 24.
Chaque cale 58 a ici la forme d’une plaquette apte à recouvrir entièrement la piste supérieure 56 sur le socle 54. Chaque cale 58 peut être fixée par exemple par vissage dans le socle 54, à chaque extrémité longitudinale.
On note que le nombre de cannelures sur chaque tronçon cannelé 46 et sur chaque élément de moyeu cannelé 42 détermine le nombre de pas pour le positionnement angulaire relatif de la came supérieure 22 et du plateau 24 sur la tige de fixation 44 associée.
Conformément aux enseignements de l’invention, le profil de la surface de came 32 est conformé pour assurer un contact continu de la came supérieure 22 contre la piste supérieure 56, pendant la totalité du pivotement du levier supérieur 14 par rapport au levier inférieur 16, lorsque le dispositif orthopédique 10 est monté sur l’articulation 12. Cette conformation spécifique est associée à un positionnement relatif précis de la surface de came 32 par rapport à la piste supérieure 56, en particulier défini par l’entraxe Dx entre les axes de fixation A1, A2.
Avantageusement, le profil de la surface de came 32 est conformé de manière à ce que, lorsque le dispositif orthopédique 10 est monté sur l’articulation 12, la came supérieure 22 soit en appui contre la piste supérieure 56 : - par son tronçon avant 34, dans la position d’extension, comme illustré par la , - par son tronçon intermédiaire 36, dans les positions intermédiaires illustrées par les figures 3 et 4, - par son tronçon arrière, dans la position de flexion, comme illustré par la .
Comme illustré par les figures 2 à 5, pendant le pivotement du levier supérieur 14 vers sa position de flexion, le premier axe de fixation A1 se déplace en translation d’abord de l’avant vers l’arrière puis de l’arrière vers l’avant, de sorte que la position du premier axe de fixation A1, lorsque l’articulation 12 est dans la position de flexion, est décalée vers l’avant par rapport à sa position lorsque l’articulation 12 est dans la position d’extension. Le profil de la surface de came 32 est donc également conformé pour suivre ce mouvement du premier axe de fixation A1 en permettant à la came supérieure 22 de glisser sur la piste supérieure 56 du plateau 24.
Un avantage du dispositif orthopédique 10 selon l’invention est qu’il est configuré pour permettre ce glissement de la came supérieure 22 sur la piste supérieure 56. Il permet ainsi de suivre au plus près la cinématique du mouvement de l’articulation 12, avec ses imperfections, variations, y compris les mouvements angulaires, dans un plan transversal horizontal, du levier supérieur 14 par rapport au levier inférieur 16. La forme particulière de la surface de came 32 et la forme plane de la piste supérieure 56 permettent de compenser les variations de positions relatives du levier supérieur 14 par rapport au levier inférieur 16 et de s’adapter ainsi plus facilement aux spécificités de chaque articulation 12.