<B>Appareil de</B> mensuration <B>des pieds</B> L'invention concerne un appareil de men suration des pieds qui permet de mesurer non seulement la largeur du pied en plusieurs points intéressants de son anatomie, mais éga lement la hauteur de points intéressants de sa face supérieure et de sa voûte plantaire.
Ces points dits intéressants de l'ana tomie du pied ont été déterminés avec le plus grand soin par le demandeur au cours de recherches antérieures. Il est résulté de ces recherches que le pied peut être inscrit, en plan, dans un trapèze rectangle dont l'angle a des deux côtés non parallèles est, sauf des cas vraiment exceptionnels, compris entre onze grades et quinze grades pour les adultes (voir la fig. 1).
Cet .angle peut atteindre dix-sept grades chez les petits enfants. De plus, la hauteur de ce trapèze est égale à la moitié de la hauteur correspondante du triangle dans lequel ce trapèze est formé. En outre, la face supérieure du pied fait avec la face inférieure un angle 2 a qui est le double de l'angle précité.
Si l'on part maintenant de la face posté rieure du talon, on constate que le point d'appui du talon sur le sol se trouve dans l'axe du pied au cinquième postérieur de la longeur L du pied, c'est-à-dire au point d'appui de la base du calcanéum, os principal du talon, que le point le plus haut de la voûte plantaire se trouve à une distance égale environ au tiers de la longueur L, que le point le plus haut de la surface supérieure du pied (correspondant à l'emplacement du premier os cunéiforme) point particulièrement sensible, se trouve envi ron à une distance égale à la moitié de la lon gueur L,
que la proéminence latérale interne de la déformation courante du gros orteil dénommée 1' Hallux Valgus se trouve à une distance sensiblement comprise entre les deux tiers et les trois quarts de la longeur L, ce point correspond d'ailleurs à l'articulation métatarso-phalangienne du gros orteil, les articulations de tous les métatarsiens étant d'ailleurs disposés en arc de cercle et l'arti culation métatarso-phalangienne du cinquième orteil,
siège de la déviation courante de l'orteil dénommé Quintus Varus se trou vant à une distance de la face postérieure du talon égale environ aux trois cinquièmes de la longueur L du pied.
En outre, si l'on considère le pied vu en plan, on constate que le plan vertical passant par la bissectrice de l'angle a contient le point M le plus important de la voûte plantaire (clé de voûte). Un autre point intéressant aussi la voûte plantaire .est le point indiqué en N qui se trouve dans le plan vertical passant par l'axe du gros orteil, c'est-à-dire le plan qui fait avec le plan de la face interne du pied un angle égal sensiblement au sixième de l'angle a.
Il est intéressant de connaître également la largeur du pied au cinquième de sa lon gueur à partir de la face postérieure du talon, car ladite largeur correspond à la partie la plus large du talon, et à l'axe de flexion du pied sur la jambe ; la largeur du pied au tiers de sa longueur et qui correspond à une partie concave de la face externe du pied ; la largeur du pied à la moitié et aux trois cinquièmes de sa longueur.
L'invention a pour objet un appareil de mensuration des pieds, comportant un repose- pied muni d'appuis pour la face postérieure du talon et pour la face interne du pied et un premier curseur longitudinal à index destiné à être amené en contact avec l'extrémité anté rieure du pied à mesurer pour indiquer sa longueur, caractérisé par un premier coulis- seau longitudinal lié audit premier curseur et audit repose-pied par un mécanisme qui main tient à une valeur constante prédéterminée le rapport entre les distances dudit premier cur seur et dudit premier coulisseau audit appui pour le talon,
et par un second curseur trans versal à index monté sur ledit coulisseau qui vient en contact avec la face externe du pied pour déterminer la largeur de celui-ci à une distance de la face postérieure du talon égale à une fraction de la distance longitudinale dudit premier curseur audit appui pour le talon correspondant audit rapport.
Dans une forme d'exécution, l'appareil comporte, en outre, un jeu de barres pivotantes dont le point de pivotement peut être amené à une distance de l'appui pour le talon égale à la distance longitudinale dudit premier curseur audit appui pour le talon, et qui maté rialise le sommet de l'angle dans lequel s'ins crit le pied.
Chacune de ces barres porte une touche coulissante au curseur transversal dont la position longitudinale est déterminée par un dispositif qui assure la proportionnalité des longueurs précitées, lesdites touches coulissan tes étant susceptibles d'être appliquées contre les points correspondants de la face externe du pied, de sorte que la position angulaire desdites barres donne une indication de la largeur du pied aux points correspondants, et par conséquent, les relations entre ces largeurs.
Le dispositif qui assure la proportionnalité des longueurs peut être constitué par des vis de pas différents.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de l'appareil de mensuration des pieds objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent, sous une forme géométrique simplifiée le pied dans son ensemble et dans ses éléments essentiels ; la fig. 3 est une vue en plan de l'appareil suivant l'invention, dans une forme d'exécu tion qui permet de lire instantanément toutes les dimensions intéressantes du pied ; la fig. 4 est une vue de profil de cet appa reil ; la fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 3 ;
la fig. 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 3, et la fig. 7 représente en perspective un des dispositifs qui permettent de mesurer la flèche de la voûte plantaire en plusieurs points.
Si l'on se réfère maintenant à la fig. 3, on voit en plan une forme d'exécution de l'appa reil, qui permet la mesure simultanée du pied droit et du pied gauche d'une personne et qui présente, de ce fait, un plan longitudinal de symétrie. De chaque côté de ce plan de symé trie, se trouvent deux plateaux 1 et 2 ou repo se-pieds, destinés à recevoir respectivement le pied droit et le pied gauche et qui sont sup portés par un socle 3.
On va décrire en détail les organes qui se trouvent d'un seul côté dudit plan de symé trie, étant entendu que des organes symétri ques se trouvent de l'autre côté de l'appareil.
Par ailleurs, dans le plan vertical de symé trie se trouve une tige filetée principale de réglage 4 munie à ses deux extrémités de deux parties filetées, dont l'une, la partie 5 est filetée au pas p à gauche et l'autre, la partie 6 est filetée au même pas p, mais à droite. La tige filetée 4 tourillonne par ses deux extré mités dans le socle 3 et on peut la faire tour ner au moyen d'une manivelle de commande 7.
Sur la partie filetée 5 est vissé librement un curseur 8 (voir aussi les fig. 5 et 6) qui peut coulisser le long de la tige filetée 4 dans une glissière en queue d'aronde 9 solidaire du socle de l'appareil.
Le plateau 1 est muni d'un bord relevé 12 contre lequel l'intéressé appuie la face posté rieure de son talon. Le curseur 8 se déplace devant une graduation 13 de sorte qu'en fai sant tourner la manivelle 7, on peut amener le curseur 8 en contact avec l'extrémité anté rieure du pied et avoir une mesure de la lon gueur L du pied.
Etant donné que les deux extrémités de la tige filetée sont de pas contraires et de même valeur, la face postérieure du talon se trouve toujours à égale distance du curseur 8 et d'un coulisseau 14 vissé librement sur la partie filetée 6 de la tige 4 et qui peut aussi coulisser longitudinalement sur l'appareil.
Le plateau 1 comporte un autre bord rele vé 16 parallèle au plan de symétrie de l'appareil et servant de surface d'appui à la face interne du pied. Une plaquette verticale 17 située dans le même plan que le bord relevé 16 est soli daire du curseur 8 et prolonge le bord 16 dans la région antérieure de l'appareil. Le bord relevé 16 et la plaquette 17 présentent des échancrures 18 et 19 respectivement qui per mettent d'assurer la continuité de la face laté rale d'appui qu'ils constituent malgré le carac tère de mobilité de la plaquette 17.
Le coulisseau 14 porte deux axes 22, 22'. L'axe 22' est disposé sensiblement dans le pro longement du bord relevé 16 et l'axe 22 est symétrique de l'axe 22' par rapport au plan médian de l'appareil. Sur l'axe 22, peuvent pivoter quatre barres superposées 23, 24, 25, 26 (fig. 3, 4 et 6).
Par ailleurs, quatre traverses 27, 28, 29, 30 sont solidaires respectivement de quatre cou- lisseaux 32, 33, 34, 35. Le coulisseau 33 est engagé sur une partie filetée 36 de la tige 4 dont le pas est égal à p/2, c'est-à-dire la moi tié du pas de la partie filetée 5 sur laquelle est engagé le curseur d'extrémité 8. Quel que soit l'angle dont on fait tourner la tige 4, le coulisseau 33 se trouve donc à une distance de la face postérieure du talon du pied exa miné égale à la moitié de la distance L qui sépare le curseur avant 8 du bord relevé 12.
Les trois autres coulisseaux 32, 34 et 35 sont respectivement engagés sur des parties filetées 37, 38, 39 d'une tige auxiliaire 42 qui tourillonne par ses extrémités dans le socle de l'appareil et qui est liée en rotation à la tige principale 4 par l'intermédiaire de deux roues dentées égales 43, 44 dont l'une est calée sur la tige 42 et l'autre sur la tige 4.
Etant donné que cette liaison fait tourner la tige 42 .dans le sens inverse du sens de rotation de la tige 4, les pas des parties filetées 37, 38, 39 de la tige 42 sont des pas à droite alors que les pas des parties 5 et 36 de la tige 4 sont des pas à gauche pour que tous les coulisseaux et le curseur entraînés par lesdites parties filetées se déplacent dans le même sens lorsqu'on fait tourner la manivelle de com mande 7.
Les pas des parties filetées 37, 38 et 39 sont respectivement de<I>3p/5, p/3</I> et<I>p/5</I> de façon que les coulisseaux 32, 34 et 35 se trouvent respectivement à des distances du bord relevé 12 égales à 3/5, 1/3 et 1/5 de la distance L telle que définie plus haut.
A titre d'exemple non limitatif, on peut donner aux différentes vis des valeurs de pas suivantes Vis: 5 6 36 37 38 39 Pas: 600 600 300 360 200 120 (les valeurs des pas sont indiquées en centièmes de mm.) Une noix 45 ou curseur transversal coulis se simultanément sur la barre 23 et sur la traverse 27. D'une façon analogue, trois autres noix ou curseurs transversaux 46, 47,- 48 cou lissent respectivement sur la barre 24 et la traverse 28, sur la barre 25 et la traverse 29 et enfin sur la barre 26 et la traverse 30.
Sur les noix 45, 46, 47, 48 sont fixés des palpeurs 51, 52, 53 et 54 qui sont recour bés deux fois (fig. 6) pour contourner le bord du plateau 1 et pouvoir venir s'appliquer contre la face externe du pied à mesurer (fig. 3).
La barre 23 est solidaire d'un levier 101 relié à une aiguille 102 par l'intermédiaire d'une biellette 103. L'aiguille 102 pivote sur un axe 104 monté sur un support 105 solidaire du coulisseau 14. Une graduation 106 gravée sur le support 105 permet d'apprécier les déviations de l'aiguille 102, et, par suite, la position angulaire de la barre 23, c'est-à-dire la valeur de l'angle a.
Les trois autres barres extrêmes 24, 25, 26 sont reliées d'une façon analogue respective ment à trois aiguilles 107, 108, 109.
On remarquera que, lorsqu'on fait tour ner la manivelle 7, on déplace, entre autres, le coulisseau 14 et, par conséquent, l'axe 22 de pivotement de toutes les barres longitudi nales. Au cours de ce mouvement, les barres extrêmes 23, 24, 25, 26 coulissent respecti vement dans les noix 45, 46, 47, 48 ; de plus, la barre 23 coulisse aussi dans la noix 70 rete nue radialement par la fente en arc de cercle 60 pratiquée dans la platine de l'appareil. La barre 55 coulisse sur la noix 78 et dans la noix 75 du pantographe, tandis que la barre 87 coulisse sur la noix 92 et dans la noix 88 du pantographe.
Pour obtenir le point M, on a prévu une autre barre 55 (fig. 3) qui est également arti culée sur l'axe 22 du coulisseau 14. Cette barre 55 est constamment maintenue sur la bissectrice de l'angle formé par la barre 23 et la parallèle à la tige filetée 4, passant par l'axe 22, au moyen d'un pantographe dont une moitié est constituée par un losange for mé de quatre tiges articulées 56, 57, 58, 59 et dont l'autre moitié est constituée, pour des raisons que l'on va exposer ci-après, par deux autres losanges inégaux dont le premier est formé par quatre tiges 62, 63, 64, 65 et le deuxième par quatre tiges plus courtes 66, 67, 68, 69.
Le point commun d'articulation des deux tiges 56 et 57 de la première moitié du pantographe se trouve sur un axe 72 solidaire d'un coulisseau 70 susceptible de coulisser sur la barre 23 et le point commun d'articulation des deux tiges 66 et 69 du petit losange de la deuxième moitié du pantographe pivote sur un axe 73 solidaire du boitier 3 de l'appareil. Les tiges 63 et 64 de la deuxième moitié du pantographe sont solidaires respec tivement des tiges 58 et 59 de la première moitié du pantographe et sont disposées dans le prolongement de celle-ci, tandis que les tiges 67 et 68 sont, d'une façon analogue, res pectivement solidaires des tiges 65 et 62 et disposées dans leurs prolongements.
Le point commun d'articulation des tiges 58, 59, 63, 64 se trouve sur un axe 74 solidaire d'un coulis- seau 75 susceptible de coulisser sur l'extrémi té de la barre 55. Les trois axes 72, 75 et 73 sont toujours en ligne droite et les dimensions des différentes tiges du pantographe sont telles que l'axe 74 se trouve toujours à égale distan ce des deux axes 72 et 73. Il en résulte que la barre 55 se trouve toujours sur la bissectrice de l'angle a précité, quelle que soit la posi tion angulaire de la barre 23.
Le point M se trouve donc au-dessus de la barre 55. On a prévu, dans le bras 29 soli daire du coulisseau 34 qui correspond à L/3, une rainure longitudinale 76 et, dans la barre 55, une rainure longitudinale 77, dans les quelles peut coulisser une noix 78 (voir éga lement la fig. 7). La noix 78 matérialise le point d'intersection de la barre 55 et du bras 29 et se trouve toujours à la fois sur la bissectrice de l'angle a précité et à la dis tance<I>L/3</I> du talon. La noix 78 porte un canon vertical 79 dans lequel peut coulisser une jauge 81 terminée à sa pârtie supérieure par une tête arrondie 82 et constamment sol licitée vers le haut par un ressort (non repré senté).
La jauge 81 passe à travers une ouver ture rectangulaire 83 (fig. 3) pratiquée dans le plateau 1 et elle est reliée à sa partie inférieure à une aiguille indicatrice 84 par l'intermédiaire d'une commande quelconque telle que par exemple une commande 86 du genre dit Bow- den dans l'appareil représenté sur les dessins. L'extrémité de l'aiguille 84 se déplace devant une graduation 85 située en un endroit conve nable du socle de l'appareil et indique la hauteur de la tête 82 au-dessus du plateau 1.
On comprend donc que, lorsque le pied à mesurer repose sur le plateau 1, la jauge 81 poussée vers le haut par son ressort appuie contre la voûte plantaire et que l'aiguille 84 indique la hauteur du point correspondant de la voûte plantaire.
D'une façon tout à fait analogue, on déter mine le point N tel que défini sur la fig. 1, au moyen d'une barre 87 qui matérialise le sixième de l'angle a grâce à un coulisseau 88 susceptible de coulisser sur cette barre et qui est solidaire de l'axe commun d'articula tion des deux losanges de la deuxième moitié du pantographe comme décrit plus haut. Il suffit à cet effet, de dimensionner les éléments du pantographe pour que la distance du cou- lisseau 88 de l'axe fixe 73 soit la moitié de la distance dudit coulisseau à l'axe 74 du coulis- seau 75 qui coulisse sur la barre 55.
Les variations de position angulaire des différentes barres sont suffisamment faibles pour qu'on puisse confondre pour les besoins de l'utilisation, les arcs et les cordes qui les soustendent.
La barre 87 est munie aussi d'une rainure 91 dans laquelle coulisse une noix 92 qui coulisse en même temps dans la rainure 76 du bras 29 du curseur 34. La noix 92 matérialise donc le point N de la fig. 1 et elle est munie d'une jauge à ressort qui passe également à travers l'ouverture 83 et qui est construite de la même façon que la jauge 82 qui sert à la détermination du point M. Cette jauge est reliée par une commande 93 à une aiguille 94 dont la pointe se déplace devant une gradua tion 95. On pourra donc lire sur la graduation 95 la hauteur du point N de la voûte plan taire.
On obtient la mesure de la hauteur du pied aux deux points intéressants situés à la moitié et aux 2/3 de la longueur du pied en utilisant les dispositifs 111 et 112 analogues à des trusquins et portés respectivement par le coulisseau 33 et un autre coulisseau 113 vissé librement sur une partie filetée 10 de la tige principale de commande 5 (voir la fig. 5). Le pas de la partie filetée 10 est de même sens que le pas de la partie filetée 5 et égal aux 2/3 de celui-ci (400 centièmes de mm dans l'exemple considéré). Des graduations 114 et 115 permettent la lecture des hauteurs des deux points en question.
De plus, le disposi tif 112 peut être réglé par rapport au coulisseau 113 suivant deux directions perpendiculaires dans le plan horizontal au moyen de deux glissières en queue d'aronde telles que la glissière 116 visible sur la fig. 5. Deux gradua tions<B>117,</B> 118 permettent d'apprécier ces deux déplacements perpendiculaires. Le cha riot qui coulisse sur la glissière 116 porte une plaquette 120 perpendiculaire au plateau 1, destiné à mesurer l'emplacement de 1' Hallux Valgus .
Ces trusquins peuvent être munis d'un palpeur se déplaçant latéralement pour mesu rer l'épaisseur du pied en plusieurs points correspondant aux 2e, 3e, 4e ou 5e métatar siens. Le fonctionnement de l'appareil que l'on vient de décrire est le suivant Tout d'abord, il convient de signaler que lorsque le poids du corps repose sur les pieds, ceux-ci subissent un certain affaissement de la voûte plantaire.
L'appareil _ sera donc, selon les renseignements que l'on désire obtenir, uti lisé soit à plat pour permettre la station debout et se rendre compte des dimensions du pied dans cette position, soit en plan incliné et à des degrés différents (par variation de la posi tion du socle) pour prendre les mesures du pied sous une pression modérée en vue d'une bonne adaptation de la chaussure, par exemple.
Pour faciliter la mise en place des pieds sur l'appareil, on écarte au préalable, des deux côtés, les palpeurs 51, 52, 53, 54 et on éloigne largement l'un de l'autre le curseur 8 et le coulisseau 14 au moyen de la manivelle 7. On pose les pieds de telle façon que la face posté rieure du talon soit en contact avec le bord relevé 12 et que la face interne du pied soit en contact avec le bord relevé 16 et la pla quette 17. Pour le cas de l' Hallux Valgus on peut le mesurer en déplaçant latéralement le curseur 120..
On fait tourner la manivelle 7 pour ame ner le curseur 8 en contact avec l'extrémité des gros orteils. On peut lire directement sur la graduation 13, en face de l'extrémité dudit curseur la longueur totale L du pied, c'est-à- dire la pointure. Tous les autres curseurs se trouvent automatiquement aux emplacements correspondants aux fractions désirées de la grandeur L étant donné la conception méca nique du dispositif décrit ci-dessus. Sans aucune manoeuvre, on peut lire directement sur les graduations 85 et 95 la hauteur des deux points <I>M et N</I> de la voûte plantaire.
On ramène contre la surface externe des pieds les deux séries de palpeurs 51, 52, 53, 54. La largeur de chacun des deux pieds, aux différents points contre lesquels portent ces palpeurs, peut être lue directement sur les gra duations devant lesquelles se déplacent les aiguilles 102, 107, 108 et 109.
Il sera facile de mesurer, par tout moyen connu approprié, le périmètre du pied aux endroits désirés en se guidant sur ces palpeurs.
Enfin, on abaisse les deux trusquins 111 et 112 jusqu'à ce qu'ils arrivent en contact avec la surface supérieure du pied et l'on peut lire directement sur les échelles 114 et 115 les hauteurs correspondantes de ces deux points.
En conclusion, on voit que quelle que soit la longueur du pied et quelle que soit sa con formation, on obtient immédiatement la mesure des largeurs et des hauteurs du pied aux em placements caractéristiques de son anatomie telle que définie plus haut. Il est évident qu'un tel appareil dont l'utilisation est d'une simpli cité frappante, permet l'obtention de données précises sur la forme et les dimensions du pied, d'une façon tout à fait automatique.
En résumé, l'appareil que l'on vient de décrire permet de mesurer avec une grande précision 1. La longueur réelle du pied a) sans charge ; b) avec charge. 2. La largeur du pied divers points impor tants 1 Sur son bord interne a) au niveau de l'articulation métatar- so-phalangienne du gros orteil ; b) au niveau de la 1/2 longueur du pied ; c) au niveau du 1/3 postérieur ; d) au niveau du 1/5 postérieur. 2 Sur son bord externe a) au niveau de l'articulation métatarso- phalangienne du cinquième orteil ; b) au niveau de la 1/2 longueur du pied ; c) au niveau du 1/3 postérieur ; d) au niveau du postérieur. .
3 Pour le cas d'Hallux Valgus a) grâce au mouvement latéral du pal peur interne situé à ce niveau, de déterminer la valeur exacte de la proéminence latérale de l'Hallux Val gus ; b) grâce au trusquin, situé à ce même niveau, la proéminence supérieure de l'Hallux Valgus.
4 Pour le Ouintus Varus déterminer la proéminence de l'articulation métatar- so-phalangienne du cinquième orteil, grâce au palpeur externe situé à ce niveau.
3. L'épaisseur du pied 1 Au niveau des antérieurs de la longueur du pied.
2 Au niveau de la 1/2 longueur. Mensurations non limitatives mais suffi santes pour déterminer, par lecture directe sur les trusquins en même temps que la hauteur du pied, l'angle de la face supérieure du pied. 4. La valeur exacte des flèches de la voûte plantaire, grâce aux palpeurs inférieurs (leur nombre étant non limitatif).
Ces mensurations essentielles permettent une étude complète du pied en établissant par lecture directe, entre autres 1 Sa longueur; 2 Ses largeurs et leurs rapports ; 3" L'angle de trapèze rectangle dans lequel s'inscrit le pied ; 4" L'angle de la partie supérieure du pied, soit sur le trajet de la bissectrice média ne, soit en tout autre point ; 5 Les mensurations périmétriques et, par conséquent, volumétriques du pied ; b" Les principales caractéristiques du pied permettant de juger, entre autres a) si le pied est normal ; b) s'il est affaissé et, avec une précision absolue, dans quelle proportion par rapport au pied normal ;
c) s'il est exagérément cambré et, avec précision, dans quelle proportion par rapport au pied normal ; d) l'allongement ou le raccourcissement du pied en fonction de l'affaissement ou de l'excès de cambrure ; e) ses rapports exacts longueur-largeurs; f) ses rapports largeurs entre elles ; g) l'étalement plus ou moins prononcé de la voûte plantaire antérieure trans versale ; h) la comparaison des divers angles ; i) rapports des longueurs du pied, por tée antérieure des voûtes longitudina les (mensuration interne et externe), etc.
Les graduations de l'appareil qui sont déterminées en degrés ou en grades, en milli mètres ou en pouces anglais, en font un appareil universel. Cet appareil peut être conçu dans de multiples formes, et peut s'appli quer à l'étude du pied dans tous les domaines anatomie, physiologie, pathologie, normalisa tions de la chaussure, prise de mesures, étude des formes, etc.
On pourrait utiliser l'appareil que l'on vient de décrire, également pour la mesure des formes en bois dont on se sert pour la fabri cation des chaussures. Dans ce cas, on pourra alors prévoir avantageusement une disposition particulière qui permette d'avancer le curseur antérieur 8 dans le sens de l'allongement de la mesure de la longueur totale, sans toucher en quoi que ce soit à tout l'ensemble du mécanis me, pour tenir compte du fait que les formes en bois sont un peu plus longues que le pied à chausser. Suivant la forme du bout de la chaussure à faire, on pourra prévoir pour ledit curseur un déplacement supplémentaire variable de 0 à 35 millimètres.