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Perfectionnements aux membres artificiels.
La présente Invention est relative aux membres arti- ficilles et plus spécialement aux naine artificielle a. L'in- vention a pour objet des jointe pour mains artificielles, tels que ceux des doigts d'une main artificielel, gr)ce auxquels ceur-ci s'ouver nous la commande du porteur et se lexment automatiquement*
On emploie de nombreux types de main artificielle.
Dans le type le plus généralement employé, Les doigta sont Immobiles et font corps avec la paume de la main, le seul doigt @ mooile étant le pouoe. Des carmsi divers ont été faits pour réaliser clos joints articules pour les doigta et pour confêler
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le mouvement des doigts, mais on n'a jamaisutilise d'une ma- nier* étendue des mains articulées, parce qu'elles sont dif- ficiles et coûteuses à exécuter et généralement plus lourdes qu'il n'est désirable. Dans les mains artificielles, il est d'habitude de faire manoeuvrer les membres mouiles, tels que les dispositifs ae préhension, par le po-rteur au moyen d'une commande unique,
telle qu'une commande extérieure par corde ou une commnade intérieure par corde agissant par l'intermé- diaire du poignet artificiel. Ces commandes sont généralement réalisées grâce à l'action musculaire du corps du porteur.
Les expressions "ouverture" des doigts ou de la main et "fermeture" des doigts ou de la main se referent dans la présente description et les revendications à l'ouverture et à la fermeture normale d'une main, lorsque les doigts, comme une entité, et le pouce, comme une autre entité, s'écartent l'un de l'autre, ou se rapprochent l'un de l'autre, comme dans l'- ouverture et la fermeture d'une main naturelle. la presente invention est aussi relative à une cons- truction de doigt articule, dans laquelle un ou plusieurs doigts peuvent être plies par le porteur de la main artifi- cielle, flexion qui a lieu à l'endroit du joint inférieur d'- un doigt.
Une telle flexion rend le doigt susceptible de pren- dre deux positions, qui seront désignées comme lespositions ouverte et fermée; dans la posi ti on ouverte, le doigt est sub- stantiellement en alignement avec les doigts rigides, s'il en existe, de la main, les doigts rigides étant toujours dans une position légèrement recourbée, comme c'est l'habitude dans le cas de mains artificielles.
L'invention est appliquée .le pre- férence à l'annulaire et à l'auriculaire, l'index et le medius étant rigides. Il est avantageux ae donner à l'annulaire et à l'auriculaire le mouvement de flexion à l'articulation infe- rieure (laquelle correspond à l'articulation la plus basse ces deux articulations dans un doigt naturel), du fait que,
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si la main artificielle est aussi munie du pouce de traverse, dont il sera question ci-après, alors on dispose de trois po- sitions pour éteindre ou porter des objets, ces trois posi- tions sont:entre le pouce et l'index (disposition habituelle). entre le pouce et l'annulaire, et entre le pouce et l'auricu- laire.
L'invention realise egalement une main artificielle possédant un pouce qui peut êzre rapproche ou écarte des doigts pour etreindre ou porter et lâcher des objets, Dans les mains artificielles, le pouce est d'habitude monte à pi- vot à sa base dans la paume ou la partie pleine de la main, sous un angle désire en rapport aux doigts. Ainsi le pivote- ment du pouce pour l'ouverture et la fermeture ne se fait que dans un plan, et d'habitude il est réalise de telle sorte que le pouce, quand il est ferme, touche l'index, dans la méthode de manoeuvre connue sous le nom d'ouverture "frontale", quoi- que, si on le désire, on pourrait menager une ouverture "late- rale" ou une ouverture partiellement latérale.
Il est desira- ole que le pouce soit dispose pour ouvrir et fermer, de façon que,ferme,il puisse s'appuyer contre les autres doigts, si le porteur le uesire, rour realiser ceci, le pouce possède un montage à pivot supplémentaire en vue de déplacer le pouce substantiellement a angles droits par rapport au mouvement normal de pivotement d'ouverture et de fermeture mentionne ci-dessus.
Ce mouvement supplémentaire sera designs uans cet- te description et ces revendications sois l'expression de "travcerse". conformément à l'invention, une main artificielle est realises, dasn laquelle une pluralité de doigts mont montés a pivot dans la paume de la main, dans laquelle sont loges des systèmes à levier manoeurle par la simple commande au por- teur pour ouvrir la main, la fermeture ue la main etant auto- mtique, Tandis que des éléments de verrouillage sont compris
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grâce auxquels la main est empêchée de s'ouvir,excepte sous la commande au porteur.
'conformément a l'invention également, on peut réaliser une main artificielle dans laquelle une pluralité de doigts sont montés à pivet dans la paume de la main, dans laquelle sont loges des systemes à levier manoeuvrable par une simple commande du porteur pour ouvrir la main, la fermeture de la main étant obtenue automatiquement sous l'action d'un re-ssort, et dans laquelle un des systèmes à levier actionne les doigts et l'autre système a levier est associe à des surfaces de fric- tion coopérantes, grâce a quoi la main est empêchée de s'ouvrir, exception faite ae l'ouverture sous la commande du porteur,
le système à levier de verrouillage étant actionne par la comman- de préalable du système à levier actionnant le aoigt. la fer- meture automatique peut être effectuée pai un ressort a boudin de compression, dont la force s'exerce de préférence dans des directions opposées sur les deux systemes a levier. le comman- de peut D'effectuer au moyen de la commande habituelle par corde extérieure, ou elle peut être réalisée par un effet de tige de poussée par l'intermédiaire au poignet. Les doigts sont de préférence montes sur un arbre commun.
Ia manoeuvre de la main s'effectue pa simple comman- de, laquelle est aussi utilisée pour commander la manoeuvre aes mouvements subsidisires, c'est à dire la flexion indepen- dante des parties supérieures d'un ou plusieurs doigts, et le mouvement de traverse du pouce. la main artificielle peut être pourvue d'un ou plu- sieurs duigts possédant une articulation inférieure à pivot, par laquelle la partie supeiliurs du doigt peut fléchir par rapport à la partie inférieure, la disposition etant telle que la partie supérieure peut être verrouille* en une plurali- te de positions en vue d'empêcher l'ouverture, le mouvement d'une position inclinée à la position ouverte etant obtenue
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automatiquement sous l'action d'un mécanisme déclencheur.
Le mécanisme declencheu fonctionne de préférence automati- quement, quand la main est ouverte jusqu'à un degre predeter- mine par la commande effectuée par le porteur. Le retour de la partie supérieure du doigt à la position normale d'ouver- ture est de préférence réalisée par un ressort, qui peut ainsi assurer l'action de verrouillage appropriée quand le doigt est pli*.. la main artificielle peut être pourvue d'un pouce monte à pivot en vue du mouvement d'ouverture et de fermeture; il peut être également monte pour effectuer un mouvement de tra- verse, dane lequel le pouce peut Sure fixe dans l'une quelcon- que d'une pluralité de positions, dans l'une quelconque des- quelles il peut s'ouvrir ou se fermer.
La possibilité de tra- verser d'une position à l'autre peut être donne quand la com- mande de la main atteint une position prédéterminée.
Dans le but de rendre l'invention clairement compr- nensiole, la construction préférée sera maintenant décrite avec plus de détails, à titre d'exemple, et en se referant aux dessins annexes, dans laquelle: Meure 1 est une vue en élévation du système à le- vier actionnant les doigts, représente en coupe suivant la ligne I-I de Figure 2, en regardant uans la direction des flèches;
Figure 1 est une vue en élévation par l'arriére, a une plus grande échelle, du mécanisme de manoeuvre, montrant les deux systèmes à levier ;
Figure 3 est une vue latérale en élévation du système de verrouillage à levier représente en coupe suivant la ligne III-III de ligure 2, en regardant dans la direction des flèches;
Figure 4 est une vue latérale en élévation montrant l'auriculaire ou petit doigt montrant en coupe une partie du doipt et une partie de la paume ae la main. Le doigt est en
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position ouverte, et les autres doigts ne sont pas represen- tes;
Figure 5 représente le doigt en position courbée;
Figure 6 est une vue schématique du doigt en regardant dans la direction de la flèche III en igure 5*
Figure 7 est une vue en élévation du pouce, dont des parties sont représentées en coupe;
Figure 8 est une coupe, suivant la ligne II-II de Figure 7, du mécanisme de manoeuvre seul, le pouce étant re- présente schematiquement, et Figure 9 est une vue en plan de détail de la base hemispherique du pouce. la construction préférée de la main sera décrire en trois parties, la première se rapportant au mécanisme d'ou- verture et de fermeture de la main, en se référant aux Figu- res 1,2 et 3.
En second lieu, le mouvement subsidiaire de la flexion du doigt sera decrit avec référence aux igures 4 à 6, et enfin le mouvement subsidiaire concernant le pouce de traverse sera décrit en se référant aux Fgiues 7 à 9, Mécanisme d'ouverture et de fermeures,
En Figures1 à 3, la main est représentée en position de fermeture, dans laquelle elle est maintenue par pression élastique, comme il sera explique, Pour ouvrir la nain, c'est à dire pour mouvoir les doigts et le pouce séparément, la com- mande par le porteur doit être actionnée.
Le pouce 1 et les quatre doigts, dont l'un est repre- sente en 2, sont montes à pivot sur leur base respective dans la paume de la main. Les doigts se meuvent ensemble autour de leurs pivots pour l'ouverture et la fermeture, le pouce se mouvant dans la direction opposée à celle des doigts. Les doigte sont montés à pivot sur un axe 3, qui est porté à l'une et l'autre extrémité dune des supports appropries disposes sur
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l'une et l'autre face de l'extrémité supérieure de la paume (non représentée).
Un cadre comprenant deux plaques 4 et 5 ecartes l'une de l'autre, qui s'étendent longitudinalement à l'intérieur de la paume et sont disposées à angle droit par rapport au plan général de celle-ci, forme à son extrémi- te supérieure deux autres supports b et 7, recevant l'axe de pivotement 3 des doigts, entre l'index et le médius et entre le médius et l'annulaire. Un prolongement latéral 8 prévu dans le plan de l'une de s plaque s forme un montage pour le pivot 9 du pouce. A l'extrémité inférieure du cadre, les plaques sont runies par un support 10 profile en U, lequel est fixe à la plaque habituelle du poignet (non représente), tour la facilite de l'assemblage, le cadre, avec son mécanisme associe, est aménage et constitue de manière à pouvoir être insère dans la paume par en-dessous.
Un levier de commande 11, auquel est attachée la corde externe de commande habituelle !2, est monte sur une courte tige 13 s'étendant entre les côtes du support en U. La tige 13 furme un montage à pivot pour deux bielles 14 e-t 15, qui forment les premiers leviers de deux systèmes à levier agissant antagonistement, tous les deux sont action- nos dans une direction par le levier de comma-nde 11, et dans l'autre direction par le ressort 16.
L'un des systèmes action- ne les doigts (voir Fig.l), tandis que l'autre système (voir Fig.3) est relié à une pièce de verrouillage 17, en vue ae sa commnade, La pièce 17 possède une surface supérieure plane, qui constitue une comincatiso de verrouillage à friction avec un bourrelet de friction 18 fixe à l'ensemole des doigts soub l'arbre j.
.Ales deux systèmes à levier, lesquels consistent en ces bielles Et des pivots convenablement disposes, sont ac- tionnes simultanément par le levier de commande 11, mais la disposition est telle que le travail du système de manoeuvre
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des doigta commence un peu après le commencement du trail du système de verrouillage, de aorte que la combinaison de verrouillage à friction peut être libérée avant que la main ne commence à s'ouvrir, ou quand la main commence à s'ouvrir de nouveau en partant d'une position de fermeture partielle.
Ainsi, l'état normal de la main, lorsqu'elle n'est pas em- ployée, est la position fermée, dans laquelle elle est main- tenue par le ressort 16, comme il sera explique par la suite.
Quand le porteur désire tenir, par exemple, un objet tel qu'- un verre, il actionne la commande 11 pour ouvrir la main sui- vant l'amplitude requise. Vais, du fait que l'ouverture de la main est normalement empêchée par la pression du bourrelet de friction 18 sur la pièce de verrouillage 17, cette combinaison de verrouillage doit d'abord être libérée. De même, quand l'- objet est en position d'être saisi entre lesdoigts et le pou- ce, la commande est déclanchee et le ressort force les doigts et le pouce à se fermer sur le ve rre et à le saisir. Comme la commande est déclenchée, la combinai son de verrouillage entre en action de nouveau, de sorte que la main ne peut plus s'ou- vrir. Ainsi elle etrain réellement le verre.
Cependant, quand le porteur désire lâcher le verre, la commande est de nouveau actionnée pour ouvrir ensuite la main afin de permettre le de- pôt du verre. Mais, avant que ceci puisse se faire, la combi- naison de verrouillage doit être lioeree pour permettre à la main de s' ouvrir. Ceci s'efiectue comme huit:
Les bielles 14 et 15 possèdent chacune des saillies respectives 19 et 20, accrochant chacune l'extrémité saillante d'une broche 21 portée par le levier de commande 11.
Les aail- lien sont disposées de telle sorte que la broche 21 déplace la bielle 15 (du système de verrouillée ) avant la bielle 14 (du système de manoeuvre), de telle sorte que la commanosion de ver- rouillage ou de pression à friction est libérée exactement avant qu'une ouverture quelconque de la main ait lieu.
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A un certain niveau de chaque système à levier est prevu un montage commun à pivot 22; le ressort à boudin 16 est roule autour du pivot 2, lequel est fixe à la face in- tè rieur* de la plaque 5, Une extrémité de ce ressort agit sur un des systèmes à levier et l'autre extrémité sur l'autre système et, comme les systèmes se meuvent dans des directions opposées, le ressort exerce sa pression sur tous les deux, en tendant à fermer les doigts. Plus la main est ouverte par la commande, plus le ressort est comprime et plus grande devient la force qu' il exerce pour fermer la main.
Le système à levier actionnant la piece de verrouil- lage 17 est reliée à ce dernier par un galet 23, qui peut glisser dans des rainures 24 percées dans la pièce. De galet parcourt aussi une glissière fixe 25, Le mouvement du galet 23 sous l'action d'un levier fourchu 26 du système de verrouil- lage à levier est tel qu'il permet à la surface supérieure plane de la pièce de verrouillage 17 de se trouver constamment dans la position correcte pour accrocher le bourrelet à fric- tion 18, de sorte que, quand la commande 11 est déclanchee à un degré quelconque d'ouverture de la main, le eessot lb comnandg les systèmes à levier applique le bourrelet et la
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dite surface l'un contre l'autre, do sorte qu'ils se coincent ce qu1 '* (vou*.
empêchant ainsi l'ouverture de la nain jusqu1 a/une action ultérieure de la commande maîtrise le ressort et 11 uem les pièces coincées, comme il a été explique precederunent.
Le pouce se meut par l'intermedieiare au système à levier de manoeuvre aes doigts pur un levier fourchu 27, re- lie au pouce, la fourche embrassant le aernier pivot 28 du système à levier.
L'utilisation du principe grâce auquel la commande ouvre les uoifts et le re ssort les ferme permet au porteur de manoeuvrer la nain trèsfacilement et librement à un de- cre quelconque d'ouverture et' de fermeture, tandie qu'il assu-
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re également un fonctionnement silencieux avec un agrippement et un verrouillage efficace.
Flexeion du doigt.
Comme il est représente en Figures 4 à 6, le doigt est monte à aa base sur un axe 3 monte de manière à former un pivot commun pour les quatre doigts, de sorte que pour l'ouverture et la fermeture de la main les doigrs se meuvent tous ensemble, comme il a eté decrit ci-dessus. la partie supérieure 30 du doigt est montée à pivotsur une broche 31 disposée au sommet de la partie inférieure 3,2 en vue de rea- liser par rapport à celle-ci un mouvement de flexion suivant un arc de 75 . Les extrémités voisines des deux parties sont profilees et découpées judicieusement, comme il est représente pour permettre un tel mouvement.
Un levier à déclic 33 est monte longitudialmet et suostantiellement au centre à l'intérieur de la partie inffe- rieure, dont les parois constituent des supports d'extrémité pour une broche 34, qui porte le levier à declic 33, lequel est destine à réaliser un mouvement d'oscillation, de sorte que les extrêtites 35 et 38 du lever à déclic se meuvent dans de s directions opposées autour de la broche 34. L'extrémité supérieure 35 du levier 33 est profilee de façon à pénétrer dans une cavité 37 ménagée à la surface inférieure de la par- tie inférieure 30 de telle sorte que, quand la partie supe- rieure fléchit, le levier 33 pénètre dans la cavité 37 (voir ligure 5), et y est maintenue par un ressort 38, de manière que la partie supérieure est verrouilles dans la position de flexion.
Le ressort 38, qui est un ressort à boudin de tractioi est fixe à une de ses extrémités à une saillie 39 portée par l'une des faces du levi er 33 au -dessus de la borvche 34. Le ressort peste au-dessus de la broche 31 et son autre extradai-
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te est fixée en 40 à l'intérieur de la partie supérieure du doigt, Ce ressort 38 exerce une douole fonction.
Normalement il tend à redresser le doigt, c'est à dire à ramener la partie supérieure à la position normale d'ouverture, ""uand cependant la partie supérieure est courbée, en opposition à l'action du
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l ressort et qu'il est verrouille en position fléchie, ïjbkxbb- &,0 1 8bctxxp4#ixadx , le ressort presse alors sur le levier 33, le maintenant en position con- tre la cavité 37 pour empêcher le de verrouillage.
Un levier de déclenchement 41 est monte à l'intérieur de la partie inférieure du doigt, en-dessous du levier 33 et peut accrocher l'extrêmité inférieure de ce dernier. Le levier de declanchement 41 est monte de manière à pouvoir osciller sur l'axe principal de pivotement 3. L'extrémité inférieure du levier de déclenchement 41 fait saillie nors du doigt et est pourvue d'un tampon en caoutchouc 42. lequel est loge à l'interieur de la paume.
Une pression exercée sur le tampon 42 fait osciller le levier de déclancnement 41, lequel à son tour fait osciller le levier 33 en vue de dégager l'extrémité supérieure 35 du levier 33 nors de la cavité prévue dans la partie supérieure du doigt, celle-ci est ainsi lioeree et se déplace vers la pusition d'ouverture sous l'action du ressort 38.
La pression nécessaire sur le tampon 42 est complétée en l'amenant en relation avec la surface interieure 43 de la partie de la paume de la main de façon que, quand les doigts s'ouvrent sous l'action de la commande opérée par le porteur, le tampon vient à un degré prédétermine d'ouverture en contact avec la surface interne de la paume et fait osciller le levier de déclenchement, quand la partie supérieure du doigt est ra- menee en arrière vers la position noramle d'ouverture. ci le porteur désire alors flecnir de nouveau les les doigts, il peut soit/abaisser avec aon autre main, ou les
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abaisser plutôt en les appuyant légèrement oontre un objet quelconque ou une partie de son corps.
Mécanisme du pouce de traverse,
En se référant maintenant aux igures 7 à 9, le pouce 44 est monte à pivot cornue en 45 pour se déplacer transvera- lement sur une base hémisphérique 46 qui à son tour est mon- tes à pivot conne en 9 sur la partie pleine ou la paume de la main, en vue de réaliser le mouvement habituel d'ouverture et de fermeture. Les deux pivots se trouvent substantiellement dans le même plan (à angle droit par rapport au plan de la Figure 7) et ils sont disposes à angle droit l'un par rapport à l'autre. L'extrémité inférieure du pouce est convenablement profilée comme en 48 et elle est découpée pour permettre son mouvement sur le pivot 45 autour de la base hémisphérique 46.
Un petit tube 49 est monte longituainalement et cen- tralement à l'interieur du pouce; dans ce tube est loge un piston influence par un ressort, de façon que le piston soit pressé vers le bas hors du pouce, et est en contact avec le sommet de la base nemispherique 46.
CE sommet est percé de trois ouvertures écartées l'une de l'autre et alignées 51, 5 et 53, lesquelles sont disposées de manière à donner au pouce trois positions déterminées au moyen du piston 50 pénétrant dans l'ouverture désirée. Qand le piston ne s'engage pas dans une ouverture, son extrémité peut glisser au-dessus de la sur- face de la base 46, jusqu'à ce qu'elle penetre dans l'une des ouvertures sous l'action du ressort 54, verrouillant ainsi le pouce dans les troi s positions.
De chaque cote, à proximité du montage de pivotement transversal 45, sont disposées des ron- delles en flore 55. lesquelles sont en contact, en provoquant une légère action de frottement par friotion, avec des bagues en flore 56 portées sur la surface interne du pouce, de telle sorte que le pouce ne peut pas oasculer 11 crament, mais se
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maintiendra dans une position intermédiaire quelconque entre les trois positions déterminées.
Dans quelque position quelconque qu' il soit, le mou- vement normal d'ouverture et de fermeture du pouce peut s'- effectuer. Les ouvertures 51, 52 et 53 sont alignées sur un rang (voir Fig.9) et écartées l'une de l'autre de telle sorte que la penetration du piston 50 dans l'ouverture 51 (comme dans figure 7) oblige le pouce à s'associer avec l'index en vue du mouvement d'ouverture et de fermeture, sa penetration dans l'ouverture 53 provoquant son association avec l'auriculaire.
De pénétration dans l'ouverture mediane 52 provoque son asso- ciation dans une position intermédiaire, soit avec l'annulaire.
Une plaque 57 possedant un bord supérieur incurve est montée de manière coulissante et oentralement à l'intérieur de la case hémisphérique 46, les ouvertures 51, 52 et 53 étant reunies par une rainure 58 dans laquelle se déplace la plaque 57. Normalement le bord supérieur de la plaque 57 se trouve sous la surface extérieure de la base 46, de sorte qu'elle est en contact avec l'extrémité inférieure du piston 50, quand celui-ci pénètre dans l'une des ouvertures, c'est à dire lorsque le pouce est verrouille dans l'une des positions transversales.
Si la plaque se déplace vers le haut, son bord supe- rieur presse la le piston vers le haut contre le ressort, de sorte que le plongeur ne pénétrera plus dans une ouverture et le pouce peut se déplacer vers une autre position. uette situation est représentée dans les Figures 7 et 8.
Le mécanisme principal d'ouverture et de ferme Turc décrit précédemment est relie,en vue du mouvement nécessaire au pouce,par une plaque 27 (voir fig.l) fixée à la base au pouce et possédant un prolongement en forme de fourche; dans cette fourere peut glisser une saillie 28 portée par une ou par les bielles du systene à levier, grâce à quoi le pouce est
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déplace autour du pi vot 9 pour l'ouverture et la fermeture.
Une mince plaque 59 est fixée de manière à pouvoir pivoter en 60 aur une face de la plaque 27 commandant le pou- ce; cette mince plaque 59 possède un petit bec 61, qui norma- lement recouvre le bord latéral inférieur de la fourche, de sorte que, comme la saillie28 remonte le long de la fourche, elle abaisse le bec 61 à un mo-ment donne pendant son parcours dans la fourche.
Le bec 61 est profile de telle sorte que
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la Bailli. 28 peut aisément le dépasser dans l'une ou l'autre - J ' Ji 1 position en même temps qu'elle/abaisse Iù fait que la mince plaque 59 est montée à pivot, son autre extrê'-ite se soulève lorsque le bec s'aoaisse, et ce mouvement vers le haut est ransims à la plaque 57 à bord Incurvé, laquelle est poussée vers le haut pour libérer le piston 50, comme il a ete décrit.
Ce mouvement vers le haut est transmis par l'intermédiaire d'une broche 62, qui est en contact avec le bord inférieur d'une bielle plate 63, au bord supérieur de laquelle est fixée la plaque 57 à bora incurvé, tete bielle plate 63 glisse sur le pivot 9 par l'intermédiaire d'une ramure 64.
Ainsi, lorsque le porteur désire déverrouiller le pouce pour le faire passer transversalement à une autre posi- tion, la commande de la main fonctionne, et comme elle ouvre la main dans la mesure prédéterminée, le piston est libers et le pouce peut se déplacer transversalement.
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