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"Jambière. système pour l'attacher et son procédé de production
La présente invention est d'une manière générale relative à une jambière réalisée sur mesure pour stabiliser un genou instable pendant diverses activités et au procédé de fabrication d'une telle jambière et, plus particulièrement, à une jambière qui est plus légère, plus résistante et qui contrôle de façon plus confortable la rotation ou tout autre mouvement du tibia que les jambières de la technique antérieure.
Après une lésion à la jambe et, plus particulièrement, au genou, il est recommandé de stabiliser le genou et d'empêcher la rotation de la jambe en utilisant une jambière ainsi que cela est connu du brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.620. 532.
Les jambières de la technique antérieure se présentent essentiellement sous deux formes. Les premières jambières, complètement sur mesure, nécessitent la fabrication d'une pièce coulée de plâtre d'une jambe de l'utilisateur, le transport de cette pièce coulée de plâtre à l'usine et ensuite la fabrication d'une jambière à partir de la gravure qui est fabriquée sur mesure pour s'adapter à la pièce coulée de la jambe. Ce procédé est satisfaisant, toutefois le processus est coûteux et demande beaucoup de temps. Suivant une variante, il est possible d'acquérir une jambière"hors du rayonnage", qui se présente sous différentes tailles mais qui n'est pas faite sur mesure pour la jambe de l'utilisateur.
Cette jambière est également satisfaisante ; toutefois, bien que l'utilisateur puisse commencer à utiliser immédiatement la jambière,
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l'ajustement de la jambière ne peut pas être précis et en tant que telle la protection nécessitée par l'utilisateur de cette jambière ne peut pas être obtenue par ce type de jambière. Par conséquent, il serait désirable de prévoir une jambière qui soit moins coûteuse et qui demande moins de temps à fabriquer, comme la jambière "hors du rayonnage"mais qui offre un ajustement sur mesure, tel que le modèle de jambière appliqué sur mesure.
Dans les jambières de la technique antérieure, on utilise normalement un assemblage de bandes très compliquées et épaisses pour maintenir la partie structurale de la jambière contre le genou ou la jambe. Normalement, cet assemblage de bandes se compose d'un nombre quelconque de bandes Velcro (marque déposée) rivetées à l'extérieur de la partie structurale de la jambière. Ensuite, ces bandes sont enroulées et appliquées autour des jambes de l'utilisateur d'une façon spécifique, en poussant ainsi la jambière vers les jambes de l'utilisateur de l'extérieur de la jambière. Ceci a conduit à des jambières qui étaient très encombrantes et lourdes, puisque chaque bande nécessite au moins un rivet métallique fixé à l'extérieur de la partie structurale de la jambière pour maintenir les bandes reliées à la jambière.
De plus, ces jambières nécessitent un grand nombre d'éléments tels que des rembourrages structuraux, des bandes à crochet et boucle, des rembourrages de bande et une sous-gaine. De même, la construction d'une telle jambière demande du temps et est coûteuse puisque chaque rivet et chaque bande doivent être reliés individuellement à la jambière. De plus, ces mécanismes de fixation extérieure ne sont pas plaisants visuellement.
Souvent, les jambières de la technique antérieure sont formées en utilisant une matière et un procédé thermodurcissables. Ce procédé de formation de jambière nécessite des étapes de formation complexes et notamment le mélange approprié de composés chimiques
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à des températures précises. De plus, les sous-produits du processus thermodurcissable sont des fumées nocives et des sous-produits chimiques qui sont dangereux pour l'environnement ou qui nécessitent beaucoup de soins pour les évacuer.
Les jambières et genouillères de la technique antérieure se sont révélées satisfaisantes. Toutefois, elles présentent également un certain nombre de défauts.
Les jambières et genouillères de la technique antérieure sont très lourdes. Afin de conférer un caractère structural suffisant à la pièce de telle sorte qu'elle puisse empêcher tout mouvement indésirable de la jambe ou du genou, le matériau utilisé est un matériau métallique ou thermodurcissable qui est très lourd et, par conséquent, fatigue l'utilisateur et limite le mouvement de l'utilisateur de la pièce à cause du poids. Les pièces plus lourdes ont tendance à descendre le long de la jambe de l'utilisateur, en réduisant ainsi l'efficacité de la pièce.
Ensuite, les jambières et genouillères de la technique antérieure ne protègent pas suffisamment contre la rotation du tibia.
D'une manière spécifique, après qu'un utilisateur a présenté une lésion qui provoque une instabilité ligamentaire quelconque, telle qu'un déchirement (à titre d'exemple) du ligament croisé antérieur (LCA), l'os tibial non seulement a tendance à se déplacer vers l'avant (antérieurement) mais également tourne (dans d'autres situations le tibia pourrait se déplacer dans d'autres directions). Toutefois, la jambière de la technique antérieure qui est conçue pour utiliser un élément structural transversal sur la partie avant de la jambe de l'utilisateur afin de limiter tout mouvement tibial antérieur ne s'adresse pas aux problèmes de rotation ou autres problèmes de mouvement directionnel associés à une instabilité ligamentaire.
De plus, puisque cet élément structural transversal vient au contact du tibia seulement en un point, toute force communiquée à la pièce sera transférée au point du tibia en contact
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avec l'élément structural, en provoquant ainsi une douleur excessive pour l'utilisateur et éventuellement en empêchant l'utilisateur de serrer suffisamment la pièce pour obtenir le support requis. Il serait avantageux de prévoir une jambière qui soit rigide mais légère et qui s'adresse à la fois aux mouvements antérieurs et au mouvement rotationnel du tibia, tout en étant confortable pour l'utilisateur.
Tous les systèmes doivent être maintenus serrés contre la jambe de l'utilisateur pour être efficaces. Les bandes sur les systèmes de la technique antérieure ne prévoient pas de mécanisme permettant d'améliorer la prise de la bande par l'utilisateur. Il serait avantageux de prévoir une bande pourvue d'une caractéristique améliorant la prise pour aider l'utilisateur à bien serrer le système sur sa jambe.
Finalement, ces systèmes de harnachement à courroies multiples nécessitent souvent de l'utilisateur de mettre quelque chose sur ou sous les courroies d'une manière particulière de manière à assurer une utilisation appropriée de l'armature. Toutefois, la personne qui n'est pas expérimentée dans l'utilisation d'un tel système pourrait attacher les bandes de façon inappropriée, en réduisant ainsi l'efficacité du système. De plus, les mettre de façon appropriée sur l'armature prend beaucoup de temps pour un utilisateur. Puisque les sangles ou courroies sont reliées à l'extérieur de la pièce et que la pièce est poussée vers la jambe, cela peut s'avérer inconfortable pour l'utilisateur et, de plus, la pièce peut se décaler puisque seule la partie structurale dure de la pièce est maintenue contre la jambe par des sangles situées à l'extérieur de celleci.
S'ajoute à l'inconfort la nécessité de porter une gaine en dessous de la pièce autour de la jambe de l'utilisateur. Par conséquent, il est désirable de prévoir une jambière qui surmonte les problèmes de la technique antérieure et qui n'utilise pas un système de sangles aussi compliqué mais qui utilise plutôt un système simplifié pour maintenir la pièce contre la jambe.
De plus, il serait désirable de prévoir une jambière
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dans laquelle le système de harnachement plutôt que d'être attaché à l'extérieur de la jambière, soit attaché à l'intérieur de la jambière de manière à ce qu'elle puisse être poussée vers la jambe et être maintenue de façon plus sûre sur la jambe de l'utilisateur et de telle sorte que le harnais soit au contact de la jambe plutôt que la partie structurale de la jambière, en améliorant ainsi l'adaptation et le confort de la jambière et en empêchant la nécessité de prévoir une gaine en dessous de la jambière.
D'une manière générale, suivant l'invention, on prévoit une jambière pour empêcher la rotation et tout mouvement antérieur du tibia et également tout mouvement de toute autre partie du genou ou de la jambe. La jambière comprend une armature formée d'au moins une matière thermoplastique et comprenant un manchon pour la cuisse et un manchon pour le mollet. La jambière comprend également un premier et un second élément articulés reliant le manchon pour la cuisse et le manchon pour le mollet et pour permettre au manchon de la cuisse de pivoter par rapport au manchon du mollet.
La jambière utilise également un harnais pour la cuisse fixé au manchon pour la cuisse de l'armature, l'élément de harnachement pour la cuisse étant maintenu de façon adjacente à une jambe de l'utilisateur en cours d'utilisation et un harnais pour le mollet est fixé au manchon du mollet de l'armature, le harnais du mollet étant maintenu de façon adjacente à une jambe de l'utilisateur en cours d'utilisation. La jambière peut comprendre de plus une pièce restreignante tibiale formée d'une partie de la portion inférieure de l'armature. La partie restreignante tibiale est agencée de manière à se situer le long et sensiblement parallèlement à l'axe médian du tibia de l'utilisateur en cours d'utilisation, en empêchant ainsi tout mouvement ou rotation indésirable du tibia de l'utilisateur.
La jambière peut de plus comprendre une section transversale triangulaire pour augmenter sa résistance. Les harnais peuvent contenir des capitonnages permettant
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d'améliorer le confort et la capacité d'absorber l'humidité de la jambière.
Finalement, l'armature peut comprendre des garnitures à riveter formées sur la surface intérieure de manière à ce que les harnais puissent être reliés à la surface intérieure de l'armature.
L'invention comprend également un procédé de formation d'une telle pièce, notamment les étapes de formation d'un noyau de jambière formé d'un mélange d'une matière thermoplastique et d'un agent de soufflage sous la forme générale d'une jambière pour s'adapter à la jambe d'un utilisateur et ensuite de placement d'une matière composite formée d'au moins une matière thermoplastique et d'une matière fibreuse en contact avec le noyau.
Ensuite, le noyau et la matière composite sont placés dans un moule et le moule est chauffé à une température suffisante pour permettre à la matière thermoplastique de fondre, en provoquant une expansion de l'agent de soufflage et en amenant la matière composite contre une paroi intérieure de la cavité du moule et de telle manière que l'agent de soufflage amène la matière thermoplastique dans le noyau sous la forme d'une structure cellulaire interne. Ensuite, le moule et ses constituants sont refroidis.
Par la suite, la jambière est réchauffée à une température suffisante pour permettre à la matière thermoplastique de devenir maniable mais non suffisante au point de faire fondre la matière thermoplastique et de détruire l'intégrité structurale de la jambière et est refaçonnée autour de la jambe de l'utilisateur ou d'une représentation modelée de celle-ci pour obtenir un assemblage sur mesure. Cette méthode peut également être utilisée pour façonner et refaçonner tout élément structural et n'est pas limitée à la formation d'une jambière.
Finalement, le système de harnais de la jambière est formé d'une partie circulaire destinée à être attachée à la surface intérieure d'une jambière, au moins un bras de réception comportant une première et une seconde extrémité, la première extrémité étant fixée à la partie
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circulaire et au moins un élément d'attachement étant associé à la seconde extrémité et fixé à celle-ci d'au moins le bras de réception. Est également compris au moins un premier bras de liaison associé à au moins l'élément d'attachement et à au moins le bras de réception, qui comporte une première et une seconde extrémité, la première extrémité étant fixée à la partie circulaire.
La seconde extrémité d'au moins le bras de liaison est fixée à au moins l'élément d'attachement associé en cours d'utilisation, de sorte que le harnais et la jambière sont maintenus dans une position fixe contre une jambe de l'utilisateur. Avantageusement, chaque bras comprend un élément de prise pour aider l'utilisateur à serrer le bras associé et à améliorer l'esthétique de la jambière.
Par conséquent, un but de la présente invention est de prévoir une jambière améliorée.
Un autre but de l'invention est de prévoir une jambière améliorée dans laquelle plusieurs parties de la jambière s'adaptent à l'axe médian du tibia, en empêchant ainsi toute rotation ou tout autre mouvement indésirable du tibia.
Un autre but de l'invention est de prévoir une jambière formée d'une matière résistante, super légère pour empêcher toute fatigue de l'utilisateur et pour maintenir la pièce dans sa position appropriée.
Encore un autre but de l'invention est de prévoir une jambière qui puisse être d'abord façonnée thermiquement à des tailles générales et ensuite être réchauffée pour être adaptée sur mesure à une jambe d'un utilisateur sans détruire l'intégrité structurale de la pièce de manière à pouvoir obtenir une pièce sur mesure.
Encore un autre but de l'invention est de prévoir une pièce qui est une construction de harnais simplifiée.
Encore un autre but de la présente invention est de concevoir une jambière avec un système de harnais situé à l'intérieur de
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la jambière plutôt qu'à l'extérieur de celle-ci, de telle sorte que la jambière puisse être tirée vers la jambe et qu'elle reste positionnée plus facilement.
Encore un autre but de l'invention est de prévoir un système de harnais utilisable avec une jambière qui soit plus léger, plus facile à utiliser, qui comporte moins d'éléments, plus facile à assembler et qui soit moins gênant que les assemblages de sangles de jambière traditionnels.
Encore un autre but de la présente invention est de prévoir une jambière qui permet de relier le système de harnais interne à la jambière à partir de la surface intérieure de celle-ci, les éléments de liaison étant maintenus à l'intérieur de la structure interne de la jambière.
Encore un autre but de l'invention est de prévoir une jambière utilisant des matériaux et procédés favorables à l'environnement.
Encore un autre but de l'invention consiste à prévoir un procédé de formation et ensuite de reformation d'un élément structural.
Encore d'autres buts et avantages de l'invention seront en partie évidents et ressortiront en partie de la description.
L'invention comprend par conséquent les différentes étapes et la relation d'une ou plusieurs de ces étapes l'une par rapport à l'autre ainsi que l'appareil mettant en oeuvre des caractéristiques de construction, une combinaison d'éléments et un agencement de pièces qui sont adaptés pour modifier ces étapes, tous étant exemplifiés dans la description détaillée suivante, le cadre de l'invention étant représenté par les revendications.
Pour une meilleure compréhension de l'invention, on se référera à la description suivante prise conjointement aux dessins annexés, dans lesquels :
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La figure 1 est une vue en élévation frontale d'une jambière portée par un utilisateur et réalisée suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation arrière de la jambière de la figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation latérale de la jambière de la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe transversale prise suivant les lignes 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une vue en coupe transversale prise suivant les lignes 5-5 de la figure 1.
La figure 6 est une vue en élévation latérale d'un mécanisme d'articulation utilisé dans la jambière de la figure 1.
La figure 7 est une vue en coupe transversale prise suivant les lignes 7-7 de la figure 6.
La figure 8 est une vue en plan de dessous du harnais pour la cuisse de la jambière de la figure 1.
La figure 9 est une vue en plan de dessus du harnais pour la cuisse de la jambière de la figure 1.
La figure 10 est une vue en coupe transversale prise suivant les lignes 10-10 de la figure 9.
La figure 11 est une vue en coupe transversale prise suivant les lignes 11-11 de la figure 8.
La figure 12 est une vue en plan de dessous du harnais pour le mollet de la jambière de la figure 1.
La figure 13 est une vue en plan de dessus du harnais pour le mollet de la jambière de la figure 1.
La figure 14 est une vue en coupe transversale prise suivant les lignes 14-14 de la figure 13.
La figure 15 est un schéma représentant les étapes pour produire la jambière suivant l'invention.
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On se réfère d'abord aux figures 1,2 et 3 qui représentent d'une manière générale une jambière 1 qui est conçue pour maintenir le positionnement relatif d'une jambe, d'un genou et d'un tibia supérieurs et inférieurs. La jambière 1 comprend un élément structural 10 divisé en un manchon pour la cuisse 12 et un manchon pour le mollet 14 ainsi qu'en un manchon pour le mollet 40 et un manchon pour la cuisse 30.
Le manchon pour la cuisse 30 comprend une partie latérale
12a s'étendant le long du côté latéral d'une jambe de l'utilisateur, et une partie médiane 12b s'étendant le long du côté médian d'une jambe de l'utilisateur 100 pour former ainsi un support structural. Une partie transversale 12c s'étend sur une cuisse de l'utilisateur 102 de la partie latérale 12a à la partie médiane 12b pour former un manchon pour la cuisse unitaire 12. La partie transversale 12c est arrondie pour correspondre à la courbure d'une cuisse de l'utilisateur. Cette partie transversale 12c chevauche la cuisse de l'utilisateur 102 pour conférer un support structural à la jambière 1 tout en conservant le positionnement relatif de la jambière 1 contre la jambe 100 de l'utilisateur.
La partie latérale 12a, la partie médiane 12b et la partie transversale 12c forment conjointement un support structural pour la jambe 100 de l'utilisateur en fixant de façon rigide le positionnement relatif de la cuisse 102 de l'utilisateur et du genou 101 de l'utilisateur. Des éléments d'articulation 20,21 sont fixés au manchon pour la cuisse 12 respectivement à la partie latérale 12a et la partie médiane 12b.
Comme cela est représenté à la figure 11, des pièces rapportées filetées 50 sont introduites dans la surface 19 du manchon pour la cuisse 12 qui fait face à la cuisse 102 de l'utilisateur. Les pièces rapportées 50 sont filetées sur leur circonférence intérieure et leur circonférence extérieure. Le manchon pour la cuisse 12 est maintenu au contact de la cuisse 102 de l'utilisateur par un élément de harnachement pour la cuisse 30 (figure 4), comme on le décrira ci-après.
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Les figures 8-10 représentent respectivement une vue en plan de dessous, une vue en plan de dessus et une vue en coupe transversale d'un harnais pour la cuisse droite 30. Un harnais pour la cuisse gauche 30 serait l'image spéculaire de celui représenté aux figures 8-10. Comme montré à la figure 8, le harnais pour la cuisse 30 comprend une partie elliptique 31, respectivement un premier et un second bras de liaison 33a et 33b, respectivement un premier et un second bras de réception 34a et 34b et respectivement un premier et un second organe formant boucle en D 35a et 35b. La partie elliptique 31 comprend de plus une découpure 38. Cette découpure forme les bras antérieurs 36a et 36b dans la partie elliptique 31.
Cet harnais peut être formé d'une matière résiliente quelconque qui peut être maintenue suffisamment contre la jambe de l'utilisateur de manière à maintenir la position de la pièce. Toutefois, dans une forme de réalisation avantageuse, la pièce est formée d'une matière à trois couches, comme montré à la figure 10 et à la figure 11. Suivant une forme de réalisation avantageuse, le harnais 30 peut être formé d'une couche formant coussin 37a, d'une couche de matière à cellules fermées 37b et d'une couche de matière résistante à la déchirure 37c comme représenté à la figure 10. Comme montré, ces trois couches sont liées ensemble de manière à former un stratifié structural caractéristique.
Comme on peut le voir de plus sur la figure 10 ainsi que sur la figure 9, la couche formant coussin 37a comprend des capitonnages 32 séparés par des sections embouties 33. Ces capitonnages permettent de plier aisément le harnais pour mieux faciliter le changement de forme du harnais de manière à ce qu'il puisse mieux s'adapter à la jambière et qu'il puisse empêcher tout retroussement lorsque la jambière est fixée à une jambe de l'utilisateur. Les sections embouties 33 facilitent l'absorption d'humidité du corps de l'utilisateur.
La couche 37b est formée d'une matière à cellules fermées de manière à ne
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pas retenir l'eau de l'utilisateur ou d'une source extérieure quelconque.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, cette matière à cellules fermées est une fibre EVA et plus avantageusement elle peut être formée d'une épaisseur de couche de 4,76 mm. Les matières formant coussin et résistantes au déchirement peuvent être formées d'une matière quelconque qui puisse servir de coussin tout en permettant la formation de capitonnages dans le cas du coussin 37a, et d'une matière résistante au déchirement quelconque qui soit suffisamment malléable pour être maintenue et faire contact avec la structure à cellules fermées
37b au cours de l'utilisation du système de harnachement.
D'autres couches peuvent être ajoutées à la matière pour améliorer la performance du harnais.
Comme le montre de plus la figure 8, le harnais pour la cuisse 30 comprend également des rivets 60. Chacun de ces rivets comprend une tige 62 et une partie plane perpendiculaire ou tête 61 formant un rivet relié à celle-ci. La tête 61 de chaque rivet 60 est maintenue entre les couches 37b et 37c des figures 10 et 11, la tige 62 s'étendant à travers la couche 37c. La tige 62 comprend de plus des ailettes de retenue 63. En cours d'utilisation, lorsque le rivet 60 et sa tige 62 sont introduits dans la pièce rapportée de retenue 50, contenue dans l'armature 10, les ailettes de retenue 63 maintiennent le rivet 60 à l'intérieur de la pièce rapportée de retenue 50 par engagement avec des filets de pièce rapportée de retenue 61, comme montré à la figure 11. Ces rivets 60 peuvent également être introduits dans des trous aveugles forés dans l'armature 10.
Le manchon pour le mollet 14 de l'armature 10 de la jambière 1 comprend une partie latérale 14a, située sur la face latérale du mollet 103 de l'utilisateur, une partie médiane 14b, située sur la face médiane du mollet 103 de l'utilisateur, ces parties latérale et médiane 14a et 14b formant un support pour les faces associées de la jambe 100
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de l'utilisateur. Le manchon pour le mollet 14 comprend de plus une partie transversale 14c qui s'étend de la partie médiane 14b à l'aire de la jambe 100 de l'utilisateur où le tibia (non représenté) est situé. Cette partie transversale 14c est arrondie pour se conformer à la forme d'une jambe de l'utilisateur.
D'une façon similaire au manchon de cuisse 12 de l'armature 10 de la jambière 1, le manchon du mollet 14 de l'armature 10 de la jambière 1 est fixé à un premier et un second élément d'articulation 20 et 21 à la partie latérale 14a et la partie médiane 14b. Par conséquent, lorsque le premier et le second éléments d'articulation 20 et 21 sont situés contre la jambe 101 de l'utilisateur, le manchon pour le mollet 14 de l'armature 10 est positionné de façon adjacente au mollet 103 de l'utilisateur pour entrer en contact avec le tibia.
Le manchon pour le mollet 14 comprend de plus une partie restreignante tibiale 15 s'étendant sensiblement dans la direction médiane vers le bas et en s'éloignant de la partie médiane 14b arrondie dans une direction vers la partie latérale 14a et la partie transversale 14c et se développant essentiellement parallèlement à l'axe médian du tibia de la jambe 100 de l'utilisateur et restant ainsi en contact avec celui-ci. La partie restreignante tibiale 15 est située d'une manière parallèle telle qu'elle empêche le tibia de se déplacer dans les directions antérieure, postérieure, médiane ou latérale, limite toute rotation du tibia et de plus disperse toute force répartie sur la jambière sur une superficie plus étendue du tibia.
Comme avec le manchon pour la cuisse 12, des pièces rapportées 50 sont agencées à l'intérieur d'une surface 19 du manchon pour le mollet 14 faisant face à la jambe de l'utilisateur (figure 11).
Comme indiqué ci-dessus, les jambières de la technique antérieure ne contiennent pas cette partie restreignante tibiale mais plutôt une partie transversale 14c qui s'étend complètement sur l'avant de la jambe 100 de l'utilisateur. Puisque la partie de l'élément structural (partie transversale 14c) de la jambière de la technique antérieure serait
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sensiblement perpendiculaire à la direction du tibia, bien que cet élément transversal puisse être suffisant pour résister à tout mouvement antérieur du tibia, il n'y aurait pas de limitation d'une rotation éventuelle du tibia puisqu'aucune partie de l'élément structural ne serait de chaque côté du tibia, juste après le tibia, afin de restreindre cette rotation. De plus, cet élément transversal ne chevaucherait le tibia qu'en un seul point.
Par conséquent, toute force répartie sur la jambière serait transmise directement à ce point du tibia, en provoquant ainsi un désagrément à l'utilisateur.
Par conséquent, la jambière 1 construite suivant l'invention, en utilisant de plus la partie restreignante tibiale 15, permet la limitation de tout mouvement indésirable du tibia, diminue l'inconfort de l'utilisateur lorsqu'il porte la jambière et apporte un support rigide et structural suffisant entre la cuisse 102 de l'utilisateur, le genou 101 de l'utilisateur et le mollet 103 de l'utilisateur pour résister à tout mouvement indésirable ultérieur de la cuisse 102 de l'utilisateur ou du mollet 103 de l'utilisateur par rapport au genou 101 de l'utilisateur. Le manchon pour le mollet 14 de l'élément structural 10 de la jambière 1 est maintenu contre la jambe 100 de l'utilisateur grâce à l'utilisation d'un harnais inférieur 40 qui sera décrit ci-après.
Un harnais de mollet 40 est fixé au harnais de mollet 14 (figure 5) pour maintenir un mollet et un tibia de l'utilisateur fixés à l'intérieur de la jambière. Tout comme le harnais 30, le harnais 40 comprend une partie elliptique 41 telle que représentée aux figures 12- 14, un premier et un second bras de liaison 43a et 43b, un premier et un second bras de réception 44a et 44b et un premier et un second élément d'attachement 45a et 45b. A nouveau, suivant une forme de réalisation avantageuse, le harnais 40 peut être formé d'une couche formant coussin 47a, d'une matière à cellules fermées 47b et d'une couche de matière résistante au déchirement 47c, comme montré à la figure 14. La
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couche formant coussin 47a peut comprendre des capitonnages 42 séparés par des sections embouties 43.
Des rivets 60 comportant une tige 62, une tête 61 et des ailettes 63 sont disposés entre les couches
47b et 47c du harnais 40 et orientés de telle sorte que l'ailette 63 et la tige 62 puissent être réceptionnées par une pièce rapportée de retenue
50 correspondante à l'intérieur du manchon de mollet 14.
Les manchons de cuisse et de mollet 12 et 14 de l'armature
10 sont formés d'une matière légère, structuralement rigide. Comme on peut le voir sur la vue en coupe transversale de la figure 11, l'armature
10 est formée d'une couche extérieure rigide 70 et d'un noyau cellulaire 72. Comme on peut le voir également sur la figure 11, l'armature 10 présente avantageusement une section transversale sensiblement triangulaire, dont le sommet 17 est éloigné de la jambe de l'utilisateur, tandis que la surface 19 qui fait face à la jambe de l'utilisateur et dans laquelle le système de harnachement (décrit ci-après) est fixé, forme la base du triangle. Suivant une forme de réalisation avantageuse, la couche extérieure rigide peut être formée d'une matière composite en plastique dans laquelle une matière fibreuse est combinée à une résine thermoplastique.
Avantageusement, cette résine thermoplastique est du polypropylène mais elle peut comprendre n'importe quel type de résine thermoplastique. De plus, la matière fibreuse est avantageusement la fibre de verre mais elle peut également comprendre du carbone, une matière fibreuse du type KEVLAR ou toute autre matière fibreuse. Le noyau interne a une structure cellulaire, les éléments structuraux de la cellule étant également formés d'une matière thermoplastique, avantageusement la même matière thermoplastique utilisée dans la matière composite. L'armature 10, formée de cette matière à deux couches, est d'une intégrité structurale grâce à la structure externe rigide et l'intégrité structurale est accrue par cette structure cellulaire interne formée de matière thermoplastique et de forme triangulaire.
De plus, la
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structure interne cellulaire permet à la jambière d'être plus légère que les jambières de la technique antérieure tout en conservant la rigidité structurale. Finalement, la forme transversale triangulaire de l'armature
10 aide également à conférer une intégrité structurale à la jambière.
Ces manchons de cuisse et de mollet 12 et 14 sont reliés respectivement l'un à l'autre par un premier élément d'articulation 20 et un second élément d'articulation 21, ainsi que cela est connu en pratique du brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.620. 532, ou par le mécanisme à engrenage de la figure 6 à titre d'exemple.
Ces premier et second éléments d'articulation 20 et 21 peuvent comprendre des engrenages 23,25 qui s'engagent pour permettre le mouvement relatif de chacun des manchons de cuisse 12 et manchon de mollet 14 ou le mouvement à la fois du manchon de cuisse 12 et du manchon de mollet 14 par rapport au premier et au second élément d'articulation 20 et 21, le premier et le second élément d'articulation 20 et 21 étant maintenus dans leur position initiale par rapport au genou de l'utilisateur. Une plaque de recouvrement 27 protège les engrenages 23,25. Les parties 12a, 14a comportent des évidements 29,39 pour former un espace autour de la plaque de recouvrement 27.
Le premier et le second élément d'articulation 20 et 21 comprennent de plus des tampons condyliens 22 respectifs fixés à leur surface intérieure afin de faire office de rembourrage pour un genou de l'utilisateur contre le premier et le second élément d'articulation 20 et 21. Suivant une forme de réalisation avantageuse, ces tampons condyliens peuvent être fixés aux éléments d'articulation en utilisant un organe de fixation du type à crochet et loquet. Toutefois, ces tampons condyliens peuvent être fixés aux éléments d'articulation 20 et 21 de n'importe quelle autre façon, de manière à être soit amovibles soit fixés de façon permanente (figures 6 et 7).
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La jambière 1 est de préférence conçue de manière à ce que le premier et le second élément d'articulation 20 et 21 soient maintenus au niveau d'un axe de la jambe de l'utilisateur, en permettant ainsi le pivotement du manchon de cuisse 12 et du manchon de mollet 14 de l'armature 10 de la jambière 1 autour de la jambe en coordination avec tout mouvement d'une jambe 101 de l'utilisateur. De cette manière, la jambière 1 suit le mouvement de la jambe lorsqu'elle bouge de manière à ne pas restreindre la flexion de la jambe autour du genou.
Avec le premier et le second élément d'articulation 20 et 21 positionnés au genou de l'utilisateur, le manchon de cuisse 12 de l'armature 10 de la jambière 1 sera par conséquent positionné de manière adjacente à la cuisse 102 de l'utilisateur et fixée à celle-ci de façon libérable par le harnais 30.
Les étapes de formation des parties supérieure et inférieure 12 et 14 de l'élément structural 10 de la jambière 1 seront à présent décrites en se référant au schéma de la figure 15. Comme le montre la figure 15, l'armature 10 est formée au cours de l'étape 200, un noyau de jambière constitué d'un mélange d'une matière thermoplastique et d'un agent de soufflage étant façonné à la forme générale d'une jambière se conformant à une jambe d'une taille particulière. Ensuite, dans l'étape 202, une matière composite est formée d'une résine thermoplastique et d'un autre type de matière fibreuse, comme décrit ci-dessus.
Ensuite, dans l'étape 203, cette matière composite est placée autour du noyau de matière thermoplastique et d'agent de soufflage, en formant un fourreau et est ensuite amenée à l'état dit de "préforme", Dans l'étape 204, une première préforme qui sera éventuellement façonnée en manchon de cuisse 12 de l'armature 10 et une seconde préforme de manchon de mollet qui sera façonnée en manchon de mollet 14 de l'armature 10 sont toutes deux placées dans le moule. Dans l'étape 205, l'enveloppe du moule et les préformes pour le manchon de cuisse et le manchon de
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mollet sont chauffés. Dans la forme de réalisation avantageuse, le moule a une forme sensiblement triangulaire pour conférer une section transversale sensiblement triangulaire aux pièces moulées.
Dans l'étape 206, le moule et les pièces contenues dans celui-ci sont chauffés à une température suffisante pour que l'agent de soufflage contenu dans le noyau de la jambière commence à se volatiliser et mousser. Cette température est également suffisante pour que la matière thermoplastique fonde et commence à couler. La gazéification ou le moussage de l'agent de soufflage crée alors la pression à l'intérieur de la matière composite et la matière composite est chassée par la pression interne au contact des parois internes de la cavité de moule.
De plus, puisque l'agent de soufflage forme de la mousse et du gaz, la matière thermoplastique fondue est façonnée en une structure cellulaire à l'intérieur du fourreau composite et façonnée en une structure solide entremêlée avec la matière composite contre la paroi intérieure de la cavité de moule. Lorsque la température des constituants est ensuite abaissée, la matière composite et la matière thermoplastique durcissent dans leur agencement classique, en produisant une couche externe 70 structuralement saine et rigide (initialement le fourreau composite) et un noyau interne thermoplastique cellulaire 72 (figure 11). La jambière est à présent façonnée à une forme et une taille générales mais n'est pas encore façonnée sur mesure à la taille d'une jambe d'utilisateur individuelle.
La section transversale triangulaire confère de la rigidité à la pièce même si la couche intérieure de l'armature 10 est formée d'une mousse, de telle sorte que la résistance ne soit pas sacrifiée au bénéfice d'un poids réduit ; bien que la forme ne soit pas nécessairement triangulaire, elle se révèle avantageuse dans cette forme de réalisation. De plus, suivant une forme de réalisation avantageuse, les sections des parties 12a, 12b, 14a, 14c, qui seront éventuellement les articulations adjacentes 20,21, sont
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moulées avec un espace arrondi pour permettre le pivotement des manchons 12,14 autour d'une plaque de recouvrement d'articulation quelconque.
Ensuite, dans l'étape 207, lorsqu'il est nécessaire de façonner sur mesure la jambière à une jambe d'un utilisateur, la jambière est réchauffée à une température inférieure à celle initialement utilisée pour former celle-ci. C'est ainsi que la jambière est réchauffée à une température à laquelle la matière thermoplastique fond pour refaçonner la forme des manchons mais qui ne permet pas à la matière thermoplastique de passer à l'état complètement fondu et qui ne modifie pas l'intégrité structurale de la pièce. C'est ainsi que lorsque la jambière est réchauffée, celle-ci est alors façonnée pour une jambe d'utilisateur spécifique ou une représentation modélisée de celle-ci de manière à obtenir un ajustement sur mesure.
Ensuite, dans l'étape 208, les pièces rapportées de retenue 50 peuvent être forées dans la base de la partie triangulaire de la couche structurale externe rigide 70 et les articulations 20 et 21 peuvent être forées dans les parties 12a, 12b, 14a, 14b des manchons de cuisse et mollet 12 et 14. Ces pièces rapportées peuvent être utilisées dans l'étape 209, pour attacher les harnais de cuisse et de mollet 30 et 40, comme on le décrira ci-après. Comme on le décrira, comme montré à la figure 11, il est clair qu'un organe de rivet 60 qui est fixé à l'élément de harnais supérieur ou inférieur 30 ou 40 (30 sur la figure 11) est introduit dans la pièce rapportée de retenue 50 de manière à maintenir l'élément de harnais supérieur ou inférieur 30 ou 40 contre la couche structurale extérieure rigide 70 de l'élément structurai 10.
Suivant d'autres formes de réalisation, la pièce rapportée de retenue 50 peut être introduite dans la jambière au cours d'une étape antérieure. D'une manière spécifique, les pièces rapportées de retenue peuvent être d'abord placées dans le moule avec la préforme et les articulations au cours de l'étape 204 et ensuite lorsque le moule est
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chauffé (étape 205) au moment où l'agent de soufflage entraîne la matière thermoplastique composite contre le moule (étape 206), les rivets peuvent être enfoncés et par conséquent incorporés dans la structure de la jambière. Ou bien, entre les étapes 206 et 207, il est possible de forer les pièces rapportées de retenue 50 dans la structure de la jambière après son formage et son refroidissement mais avant son réchauffage pour son ajustement sur mesure.
De plus, l'extérieur de la jambière peut être peinte en différentes couleurs. Ou bien, les couleurs peuvent être appliquées sur la jambière de deux manières. Tout d'abord, on peut ajouter un pigment à la matière fibreuse composite, telle que des fibres de verre, avant qu'elles ne soient formées en une matière composite. Ensuite, cette matière sera colorée lorsqu'elle sera façonnée à l'état de jambière. Ou bien, un pigment formé d'une couche de gel peut être placé sur la surface interne du moule avant de placer la préforme dans le moule. Ensuite, lorsque le moule est chauffé (étape 205) et que la préforme est façonnée à l'état de jambière par la matière thermoplastique s'écoulant (étape 206), la couche de gel sera incorporée dans la jambière et, par conséquent, la couleur sera communiquée à la jambière au cours du procédé de formage.
De plus, un pigment peut être ajouté à un film thermoplastique, qui est la même résine que celle utilisée dans la matière composite. Ce film peut être enroulé autour de la préforme avant le moulage. Lorsque la préforme est alors chauffée, le film fondra sur la surface du manchon, en donnant la couleur désirée.
Finalement, bien que la méthode décrite ci-dessus montre que les articulations sont forées dans l'armature, il est possible de former les manchons de cuisse et mollet 12 et 14 de l'armature 10 dans l'étape 204, les articulations 20 et 21 étant placées dans le moule avec les préformes. Lors du chauffage la matière s'écoulant entoure suffisamment les articulations 20,21 pour les lier aux parties 12a, 12b, 14a, 14b de
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manière à former un ensemble sensiblement unitaire sans empêcher le mouvement de l'articulation.
Ensuite, comme montré dans l'étape 209, les éléments formant rivet de la partie de harnachement peuvent être introduits dans les pièces rapportées de retenue 50 et de la sorte les harnais et rivets seront attachés au manchon de mollet 14 de l'armature 10. Les têtes de rivet 61 sont façonnées à une taille suffisamment grande pour répartir la force communiquée de tout mouvement de traction de la jambière. De plus, les têtes de rivet 61 sont suffisamment grandes pour maintenir une partie relativement importante de l'élément de harnais de mollet 40 contre le manchon de mollet 14 du système structural 10.
Au cours de l'utilisation de l'élément de harnais inférieur 40, le premier et le second élément de boucle en D 35a et 35b sont respectivement fixés de façon permanente au premier et au second bras de réception 34a et 34b. Ces éléments de boucle en D peuvent être attachés au bras de réception d'une manière conventionnelle quelconque et peuvent être d'un type conventionnel quelconque.
Toutefois, suivant une forme de réalisation avantageuse, chacun de ces éléments de boucle en D est façonné à la manière d'un élément rectangulaire et chacun des bras de réception est enroulé à travers l'élément de boucle en D associé autour d'un côté de l'élément de boucle en D d'attachement associé, lesquels sont chacun réattachés sur euxmêmes, en prenant ainsi l'élément de boucle en D associé dans la boucle attachée associée du bras de réception attaché associé.
Lorsque l'élément de harnais supérieur 30 est utilisé conjointement à la jambière, la partie elliptique 31 est maintenue sur la partie antérieure de la jambe de l'utilisateur, tandis que le premier et le second bras de liaison sont enroulés derrière la jambe de l'utilisateur, vers la zone du postérieur, et sont ensuite reliés respectivement au premier et au second éléments d'attachement. Cette liaison peut être réalisée par un moyen de liaison
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conventionnel quelconque ; toutefois suivant une forme de réalisation avantageuse, on utilise un système de fixation du type à crochet et boucle, les deux parties du système de fixation étant fixées au premier et au second bras de liaison 33a et 33b.
La matière du harnais peut également servir de boucle au système de fixation, en empêchant ainsi la nécessité de fixer de plus une partie en boucle. D'une manière spécifique, ce système de fixation du type crochet et boucle est fixé de façon permanente au harnais pour permettre à l'utilisateur d'attacher et de détacher de façon appropriée la jambière. Au cours de l'attachement, le bras de liaison est amené à travers l'ouverture de l'élément d'attachement respectif et ensuite replié sur lui-même pour maintenir la jambière sur une jambe de l'utilisateur. Lors de ce pliage, les systèmes de fixation à crochet et boucle sont engagés et le système de harnachement est maintenu en position. Le harnais 40 est agencé d'une manière similaire.
Comme montré aux figures 1-3, la jambière et le harnais sont placés sur la partie antérieure de la jambe de l'utilisateur lors d'une étape 210, et dans l'étape 211 les bras de liaison et les éléments d'attachement associés sont reliés pour fixer la jambière autour de la jambe de l'utilisateur. Comme indiqué à la figure 3, l'armature 10 est maintenue contre la jambe de l'utilisateur par les éléments formant harnais 30 et 40 attachés solidement en contact direct avec la jambe. Comme on peut le voir à la figure 1, les découpes 38 et 48 respectivement dans les parties elliptiques 31 et 41 reposent sur la partie antérieure de la jambe de l'utilisateur.
Les bras antérieurs 36a et 36b ainsi que 46a et 46b sont alors fixés de façon libérable l'un à l'autre avec un système de fixation pour faciliter la détermination de la taille de la jambière et maintenir cette-ci sur la jambe de l'utilisateur. De plus, la sangle distale antérieure facilite également le contrôle du tibia et la sangle proximale antérieure ainsi que toutes les autres sangles aide
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également à empêcher tout frottement ou mouvement d'éloignement par rapport au genou. De plus, comme montré aux figures 1-3, les différents bras de liaison, bras de réception et élément d'attachement sont utilisés pour maintenir le harnais et, par conséquent, la jambière fixée dans la position adéquate contre la partie postérieure de la jambe de l'utilisateur.
Du fait que les éléments de harnais soient attachés à l'armature 10 de la jambière à l'intérieur de celle-ci, les éléments de harnais tirent la jambière vers la jambe avec le harnais situé entre la jambe et la jambière. Par conséquent, la jambière est plus confortable à porter puisque le système de harnais n'est pas entravé par la jambière en venant en contact avec la jambe de l'utilisateur. De même, une gaine sous la jambière n'est pas nécessaire puisque le système de harnais offre un confort suffisant à l'utilisateur. La jambière est plus confortable à porter et est maintenue dans sa position optimale plus facilement et pendant une plus longue période de temps.
De plus, puisque les rivets sont maintenus dans la partie intérieure de la jambière plutôt que extérieure, la jambière est beaucoup plus agréable à l'oeil et est sensiblement moins volumineuse. De plus, du fait que les rivets sont contenus à l'intérieur de la jambière et ne nécessitent pas de pièces additionnelles pour relier les sangles à la jambière ou les rivets à la jambière, la jambière est en outre allégée par rapport aux jambières de la technique antérieure.
Former l'armature 10 en une matière thermoplastique est avantageux en ce qu'à l'inverse de la matière thermodurcissable qui est utilisée dans la technique antérieure qui est durcie une seule fois et qui alors ne peut plus être à nouveau reformée, la matière plastique peut être formée en une jambière comme décrit ci-dessus et ensuite peut être chauffée à une température inférieure à laquelle la jambière devient malléable pour permettre d'adapter la jambière à un ajustement sur mesure pour une jambe d'un utilisateur, tout en ne détruisant pas
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l'intégrité structurale de la jambière.
De plus, tandis que la matière thermodurcissable se casse lorsqu'elle se rompt sous une contrainte indue ou une force de rupture, la matière thermoplastique utilisée dans l'invention ne se rompt pas d'une manière aussi catastrophique mais se plie plutôt. Par conséquent, la matière thermoplastique est de loin plus sécurisante à utiliser que la matière thermodurcissable. De plus, la matière thermoplastique est un meilleur absorbeur de choc que la matière thermodurcissable en augmentant par conséquent le confort de la jambière vis-à-vis de l'utilisateur.
Finalement, au cours de la formation de la jambière en matière thermoplastique, les gaz produits sont sans risque pour l'environnement et ne sont pas nocifs, tandis que les gaz produits au cours du processus utilisant une matière thermodurcissable sont nocifs et ne sont par conséquent pas inoffensifs pour l'environnement. En conséquence, le procédé de fabrication est sensiblement plus difficile, plus long et coûteux lorsque l'on utilise la matière thermodurcissable puisque ces gaz doivent être traités de façon adéquate et être évacués.
En prévoyant une jambière telle que construite ci-dessus, la jambière de l'invention surmonte les défauts de la technique antérieure du fait que la jambière est formée d'une matière résistante, légère qui peut être chauffée et reformée pour un ajustement sur mesure, les harnais supérieur et inférieur sont chacun formés de simples pièces de matière, en simplifiant ainsi le processus d'attachement, chacun des harnais est relié à l'intérieur de la jambière de sorte que la jambière est tirée vers la jambe et reste sur la jambe pendant une période de temps plus longue et ne nécessite pas l'utilisation d'une gaine sous la jambière autour de la jambe de l'utilisateur.
De plus, la jambière de l'invention est plus confortable à porter pour l'utilisateur puisque les parties structurales de la jambière ne sont pas maintenues directement contre la jambe de l'utilisateur, la jambière contient une pièce retenant le tibia qui s'adresse
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spécifiquement à tout mouvement tibien sans communiquer une pression indue sur le tibia et les rivets maintenant le harnais sont maintenus à l'intérieur de la jambière de sorte que ces rivets ne se montrent pas et peuvent être plus petits et par conséquent n'ajoutent pas de poids supplémentaire important à la jambière.
On notera également que bien que l'on ait décrit la formation d'une jambière utilisant ce procédé, ceci n'est qu'un exemple.
Le procédé comprenant l'étape de reformation peut être utilisé pour la production de tout autre produit comprenant sans y être limité d'autres brassières de parties corporelles, brassières pour le dos, équipement sportif, raquettes de tennis ou encore d'autres produits ou éléments structuraux.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
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Traduction de la figure 15
200 : Former une jambière de matière thermoplastique et d'un agent de soufflage 202 : Former la matière composite de matière thermoplastique et fibreuse 203 Placer la matière composite autour du noyau, former une préforme 204 : Placer la préforme dans un moule 205 : Chauffer te mode et) a préforme à une température prédéterminée 206 :
L'agent de soufflage se gazéifie et produit de la mousse et interagit avec la matière thermoplastique dans le noyau, lequel fond, la matière composite est soufflée vers les parois internes de la cavité du moule et durcit, la matière thermoplastique interne est façonnée en une structure cellulaire et ensuite durcit, en entourant les articulations 207 : La jambière est réchauffée et ensuite ajustée sur mesure à une jambe d'un utilisateur, l'intégrité structurale de la jambière n'étant pas détruite 208 : Forer des pièces rapportées dans la paroi de la jambière et des articulations dans des parties appropriées de l'armature 209 : Attacher des harnais pour cuisse et mollet à la jambière via des rivets introduits dans les pièces rapportées 210 : Placer la jambière et le harnais sur la partie antérieure de la jambe de l'utilisateur 211 :
Relier la liaison et les éléments de boucle en D associés pour fixer la jambière autour de la jambe de l'utilisateur