Brevet FR2131685A1 — publié le 19721110

-1- 2131685 La présente invention concerne les appareils de culture physique, et notamment ceux qui sont destinés à développer les muscles des jambes dans les conditions régnant à bord des véhicules spatiaux. 5 Les avantages d'un programme régulier d'exercices physiques pour maintenir la santé et améliorer le développement musculaire sont bien connus. Le trot ou "pas gymnastique" devient une forme d'exercice physique très répandue pour développer les muscles, notamment ceux des jambes. Il n'est pas toujours possible de pra-10 tiquer ce genre d'exercice dans les zones urbaines à cause des mauvaises conditions météorologiques et du manque de temps ou d'espace. Ce problème devient particulièrement difficile à résoudre dans le cas des voyages spatiaux, dont la durée augmente régulièrement. On petit envisager en outre que les occupants des 15 plates-formes spatiales actuellement à l'étude aient à passer des mois et même des années dans des conditions où un exercice physique normal comme la course à pied ne sera pas possible. Lorsqu'ils n'ont pas la possibilité de courir à l'extérieur, bien des gens remplacent cet exercice par une course sur place à 20 domicile, ce qui vaut mieux que de ne pas prendre d'exercice du tout, mais ne remplace pas exactement une véritable course à pied. Le mouvement sensiblement vertical et rectiligne des jambes provoque vers le haut des secousses nuisibles dans les jambes et dans tout le corps et ne permet pas aux muscles des jam-25 bes de s'étirer et de se contracter comme au cours d'une course véritable. En outre, seuls les gens relativement en bonne santé peuvent pratiquer la course à pied, ce qui est naturellement impossible pour bien des personnes souffrant de déficience ou d'atrophie musculaire , de maladies, etc..., alors qu'un programme 30 thérapeutique gradué d'exercices pourrait fréquemment améliorer leur cas. Il n'existe actuellement aucun appareil de culture physique permettant à l'utilisateur de reproduire exactement les mouvements de la course à pied normale ou de simuler la résistance rencontrée par les jambes au cours de ce genre de mouvements. 35 Aucun des appareils de culture physique de la technique antérieure ne permet donc d'effectuer le grand nombre d'exercices variés autorisé par l'appareil selon l'invention. Les appareils classiques de culture physique destinés à développer les jambes sont généralement de deux types. Le premier, 72 10840 -2- 2131685 du genre extenseur, utilise des poids qui s'opposent à des extensions répétées des jambes. Ces appareils n'ont même pas pour but de simuler les mouvements des jambes pendant la course et, bien qu'il soit possible d'ajouter ou d'enlever des poids, la 5 géométrie de la timonerie reliant l'utilisateur à ces poids impose généralement à ce dernier d'exercer une force variable du début à la fin de son mouvement. En outre, les poids sont ramenés à leur point de départ par gravité, ce qui oblige l'utilisateur à exercer avec ses jambes, au moment de leur repli, une 10 force supplémentaire inexistante dans le cas de la course réelle où le seul effort à déployer au cours de ce mouvement correspond au poids de la jambe. Ce genre de dispositif est inutilisable dans les véhicules spatiaux du fait de leur poids et bien entendu des conditions d'apesanteur qui y régnent. La deuxième caté-15 gorie d'appareils destinés à entraîner les muscles des jambes est constituée de pédaliers de bicyclette et de "trépigneuses" qui visent à simuler le mouvement normal des jambes pendant la course. Mais les pédaliers ne font effectuer aux jambes qu'un mouvement sensiblement vertical analogue à la course sur place, 20 et les "trépigneuses" ne permettent qu'un mouvement traînant et sensiblement rectiligne des pieds et n'obligent pas les jambes à vaincre une résistance comme celle qu'on rencontre généralement dans une course véritable. La présente invention concerne donc un appareil de culture 25 physique perfectionné destiné à développer les muscles des jambes de la même manière que la course à pied. Cet appareil est constitué d'un bâti capable de supporter le corps de l'utilisateur dont les pieds font osciller selon une trajectoire curviligne prédéterminée des bras sur lesquels des 30 éléments arqués coopèrent avec des organes résistant au. mouvement. Les éléments arqués sont centrés sur l'axe d'articulation des bras de façon à opposer une résistance sensiblement constante pendant toute l'extension des jambes de l'utilisateur et à ne pas s'opposer à leur rétraction. 55 L'invention sera décrite plus en détail en regard des des sins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur les- • quels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de culture physique selon l'invention, le corps de l'utilisateur 72 10840 -3- 2131685 incliné vers l'avant étant représenté en trait interrompu ; - la figure 2 est Une élévation latérale du même appareil, l'utilisateur assis étant représenté en trait interrompu ; - la figure 3 est une vue en plan du même appareil ; et : 5 - la figure 4 esb une coupe verticale et transversale du même appareil selon la ligne 4-4 de la figure 2. L'appareil de culture physique selon l'invention représenté sur les dessins est constitué d'un bâti 10 supportant le corps de l'utilisateur et pouvant soit reposer sur toute surface appro-10 priée sensiblement plate, par exemple le plancher 11 d'un gymnase ou d'une salle de culture physique, soit être vissé sur un support quelconque approprié. Sur les figures 1 et 2 l'utilisateur 12 est représenté en trait interrompu , soit incliné vers l'avant dans une position correspondait à celle d'un coureur (fi-15 gure 1) soit en position assise (figure 2). L'appareil peut être adapté rapidement et commodément à l'une ou l'autre de ces positions sans pratiquement aucune modification de sa structure. Le bâti 10 est réalisé à partir de tubes rigides en métal léger, par exemple en aluminium, toute autre matière ou forme 20 d'armature, convenablement rigide pouvant également convenir. Il comporte deux montants parallèles 16 et 17 assez espacés situés respectivement à l'avant 18 et à l'arrière 20 du bâti. Les bouts inférieurs 22 et 23 de ces montants sont respectivement fixés verticalement par soudage ou autrement sur deux bases espacées 25 et sensiblement parallèles 25 supportées sur le plancher 11 par des tampons ou patins inférieurs espacés 26. La surface de l'extrémité supérieure 28 du montant avant 16 est découpée de manière à faire un angle d'environ 30° par rapport à l'horizontale. Le montant arrière 17 forme un coude inclinant sa partie supé-30 rieure 32 d'environ 45° par rapport à l'horizontale et rapprochant ainsi son bout 30 du montant avant 16. Lee- deux montants sont reliés rigidement du côté de leurs bases 25 à une certaine distance de celles-ci par une entretoise horizontale allongée 35 soudée ou boulonnée à eux par ses deux bouts. 35 Le montant avant 16 supporte dans sa partie médiane un en semble 40 analogue à un guidon de bicyclette; ce guidon est constitué de deux poignées espacées 42 dirigées vers le haut et reliées par une barre continue 45 formant: un double coude de part et d'autre de sa partie centrale 44 ; celle-ci est fixée au mon 72 10840 -4- 2131685 tant 16 par une pièce ou bride boulonnée ou vissée 46. Une plaque 50 sensiblement rectangulaire, fixée à 1'extrémité supérieure 28 du montant 16, par exemple par soudage, supporte un appui-buste rembourré 52 sensiblement rectangulaire dont 5 la surface supérieure assez souple 53 est destinée à soutenir la poitrine ou la partie supérieure du buste de l'utilisateur 12, celui-ci étant dans la position représentée sur la figure 1. Ce rembourrage 52 peut pivoter dans une certaine mesure par rapport au bâti au moyen d'une charnière 55 fixée d'une part sur lui et 10 d'autre part près du bord inférieur de la plaque 50- H est ainsi facile et commode de faire basculer le rembourrage dans la position représentée sur la figure 2 pour servir de dossier à l'utilisateur 12 lorsqu'il est assis sur un siège sensiblement rectangulaire 60 de même structure que le rembourrage 52 et monté sur 15 1'entretoise 35 au moyen de deux pattes 62 boulonnées en 63 ; ce siège est situé tout près du montant 16. L'extrémité supérieure 30 du montant 17 est traversée par un axe d'articulation 65 aux bouts 66 duquel sont montées deux poignées 67 servant à l'utilisateur 12 dans sa position assise 20 de la figure 2. Deux bras allongés ou balanciers 70, suspendus de chaque côté du montant 17 sur l'axe 65 et pivotant sur ce dernier descendent jusqu'à une certaine distance au-dessus de la base arrière 25 et supportent chacun à leur extrémité inférieure 72 une pédale ou plaque 73 et un étrier 75 capables de pivoter 25 de 10 à 15° environ autour d'un bout d'arbre 76 sortant de cette extrémité 72. Les pieds de l'utilisateur peuvent s'introduire dans 1'étrier 75 d'un côté ou de l'autre pour lui permettre de prendre l'une ou l'autre des deux positions représentées sur les figures 1 et 2. 30 Deux lames arquées 80 centrées de façon précise sur l'axe 65 sont fixées chacune par un de leurs bouts 82 formant bride à la surface interne de chacun des bras 70, par exemple au moyen de boulons. Ces lames partent de là vers l'extérieur de chaque côté de la partie 32 du montant 17 qu'elles dépassent vers le haut. 35 L'arc qu'elles forment et la trajectoire curviligne décrite par l'extrémité inférieure 72 des bras 70 sont exactement concentriques . La partie 32 du montant 17 supporte, près de son extrémité supérieure 30, un dispositif 90 destiné à résister par friction 72 10840 -5- 2131685 au raouveme.it des lames 80 et situé sur leur trajet. Ce dispositif 90 est constitué d'un bloc 92 comportant à sa partie inférieure des pattes de montage 94 en forme de selle ou de berceau qui chevauchent la partie 32 et y sont fixées par soudure, bou-5 lonnage, etc. Le bloc 92 est traversé par deux fentes espacées 96 un peu plus larges que les lames 80 et permettant leur passage. Deux organ.es de friction, non représentés, et ne fonctionnant que dans un sens sont montés à l'intérieur du bloc 92 ; ils opposent une résistance prédéterminée au mouvement des lames 80 10 lorsque les bras 70 se déplacent sinistrorsum (voir figure 2) mais ne les freinent que peu ou pas au cours de leur mouvement retour ou dextrorsum. Le dispositif 90 comporte des organes de réglage appropriés (non représentés) pour déterminer la résistance de friction opposée au mouvement des lames à leur passage 15 dans les fentes 96. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention est évident : l'utilisateur commence par régler le mécanisme du dispositif 90 pour déterminer entre une valeur nulle et une valeur maximale prédéterminée la résistance opposée au mouvement des 20 lames 80 dans les fentes 96 lors du mouvement sinistrorsum des bras 70. Quel que soit le réglage, le dispositif 90 n'offre aucune résistance au mouvement retour des lames 80, c'est-à-dire lors du basculement dextrorsum des bras 70. Si l'utilisateur 12 désire s'entraîner à la course, il se 25 place sur le bâti 10 dans la position représentée sur la figure 1, la partie supérieure de son buste reposant sur la surface supérieure 53 du rembourrage 52, et il glisse ses pieds dans les étriers, leur plante reposant sur les pédales 73- H saisit les poignées 42 du guidon 40 pour se maintenir en équilibre pendant 30 qu'il étend et replie alternativement ses jambes. Ce mouvement provoque le basculement des bras 70 selon un arc prédéterminé, les lames 80 se déplaçant parallèlement à l'extrémité de ces bras dans les fentes 96 du dispositif 90. Les plaques 73 et les étriers 75 peuvent pivoter dans une 35 certaine mesure sur le bout d'arbre 76 au cours du basculement des bras 70 pendant l'exercice, au cours duquel l'attitude du corps de l'utilisateur et le mouvement de ses jambes correspondent sensiblement à ceux d'une course réelle. On peut prévoir qu'avec un certain entraînement l'utilisateur peut parvenir à 72 10840 -6- 2131685 se maintenir en équilibre sur le bâti et à laisser ses bras se balancer dans un mouvement naturel correspondant à celui qu'ils effectuent au cours d'une course véritable. S'il le désire, 1' utilisateur peut aussi actionner les bras 70 simultanément dans 5 le même sens avec ses deux jambes comme sur un appareil classique du genre extenseur. Lorsque l'utilisateur s'assoit sur le siège 60, comme sur la figure 2, il peut faire basculer vers le bas le rembourrage 52 pour s'en servir comme dossier. Il glisse dans l'autre sens 10 ses pieds dans les étriers 75 des pédales 73 et il étend ses bras en avant de son corps pour saisir les poignées 67 montées en haut des bras 70. Comme dans l'exercice précédent, il peut étendre et replier ses jambes soit alternativement soit simultanément pour faire basculer les bras 70 à 1'encontre de la résis-15 tance du dispositif 90. Les lames 80 étant centrées sur l'axe 65 et l'arc décrit par les extrémités inférieures des bras 70 leur étant parallèle, la résistance rencontrée par les jambes de l'utilisateur est sensiblement constante pendant tout le mouvement. La description précédente permet de se rendre compte que 20 l'appareil selon l'invention permet à un utilisateur d'adopter l'attitude et d'effectuer les mouvements de jambes correspondant sensiblement à ceux d'une course réelle. Ses jambes rencontrent pendant tous leurs mouvements une résistance sensiblement constante dont la valeur peut varier entre zéro et un maximum prédé-25 terminé. L'appareil permet rapidement et facilement à l'utilisateur de s'en servir soit en position de course soit en position assise sans être obligé de modifier sa structure. Dans ces deux positions, l'appareil peut être utilisé aussi comme un dispositif classique du genre extenseur. L'appareil de culture physique 50 perfectionné selon l'invention peut donc servir à effectuer pratiquement tous les exercices de développement musculaire des jambes. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre 55 de l'invention. 72 10840 -7- 2131685 REVENDICATIONS 1. Appareil de culture physique, caractérisé en ce que l'utilisateur fait osciller selon une course curviligne et à 1'encontre d'une résistance sensiblement constante au moins un 5 bras pivotant autour d'un axe d'articulation monté sur un bâti. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif résistant est constitué d'au moins une pièce reliant le bras à au moins un organe résistant monté sur le bâti près dudit axe. 10 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce de liaison est recourbée en arc de cercle centré sur ledit axe et part du bras en traversant ledit organe dans lequel elle peut se déplacer. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux bras pivotants et deux pièces de liaison correspondantes, chacun des bras pouvant osciller indépendamment de l'autre. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bâti est constitué de montants espa- 20 cés sensiblement parallèles, supportés par deux bases espacées sensiblement parallèles et reliés par une entretoise allongée sensiblement horizontale. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les extrémités supérieures des montants supportent respective- 25 ment l'axe d'articulation et un appui-buste rembourré. 7. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pieds de l'utilisateur se logent dans des étriers montés à l'extrémité inférieure desdits bras et capables de pivoter selon un certain angle par rapport à ces derniers pendant leur mouve- 30 ment oscillant. 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'appui-buste est constitué d'une plaque rembourrée disposée de manière à supporter la poitrine de l'utilisateur penché en avant dans une attitude correspondant à celle de la course à pied. 35 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que 1'entretoise supporte, près du montant de support de l'appui-buste, un siège permettant à l'utilisateur de se servir de l'appareil en position assise, l'appui-buste pouvant pivoter pour lui servir dans ce cas de dossier. 72 10840 -8- 2131685 10. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe résistant est réglable de façon à opposer une résis tance déterminée à l'avance de la pièce de liaison curviligne et à ne pas s'opposer à son recul.