Brevet FR2515510A1 — publié le 19830506

La présente invention concerne un élément de massage pour dispositifs destinés à masser le corps humain par des moyens mécaniques, et plus particulièrement un élément de massage qui peut appliquer des forces pressantes variables à un corps humain en présentant une structure à élément unique. Des dispositifs de massage faisant appel à des élé- ments de massage du genre précité ont été proposés, par exemple, dans les brevets français No 76 05283 et 81 08583, dans lesquels les éléments de massage, en forme de disque, sont soumis à une rotation excentrique ou à une transla- tion appropriée à procurer l'effet de massage désiré, comme on le verra plus loin en détail. D'une façon générale, l'élément de massage est formé en interposant un roulement à billes entre une bague intérieure et une bague extérieure toutes deux rigides, de sorte que les deux bagues puissent tourner l'une par rapport à l'autre, et en fixant une matière molle à la surface périphérique de la bague extérieure. Dans la technique antérieure, cet élément de massage est cependant sujet à certains défauts En effet, si la matière molle par l'intermédiaire de laquelle s'exerce l'effet de massage sur le corps humain est mince, le contact exercé sur le corps humain est trop dur, tandis que si la matière molle est épaisse, la force pressante fournie n'atteint pas une valeur suffisante et, meme si l'épaisseur est convenablement choisie, la force pres- sante fournie ne peut être qu'invariable. Un but fondamental de la présente invention est ainsi de réaliser un élément de massage pour dispositifs de massage qui puisse exercer un effet de massage satis- faisant en exerçant sur le corps humain un contact initialement doux puis des contacts plus durs. Un autre but de la présente invention est de réaliser un élément de massage pour dispositifs de massage qui soit conformé en disque et propre à donner lieu à une augmentation par degrés du module d'élasti- cité de la matière molle à la périphérie extérieure de l'élément en fonction de l'augmentation de l'élongation d'excentrage de l'élément entre son axe de support et le corps humain. Un autre but encore de la présente invention est de réaliser un élément de massage pour dispositifs de massage qui est déformable élastiquement non seulement en direction radiale mais aussi en direction axiale de l'arbre de support principal. D'autres particularités et avantages de la pré- sente invention ressortiront encore de la description qui va suivre de certains modes de réalisation préfé- rés de l'invention. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de dispositif de massage comprenant des éléments de massage selon la présente invention: la figure 2 est une vue en perspective éclatée des principaux constituants du dispositif de massage de la figure 1; la figure 3 est une vue du dispositif de mas- sage de la figure 1 en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe diamétrale dans le plan axial d'un élément de massage classique en forme de disque; la figure 5 est une vue partielle en coupe selon la même direction diamétrale d'un autre élément de massa- ge classique; la figure 6 est une vue partielle d'un mode de réalisation d'un élément de massage selon la présente invention en coupe selon la même direction diamétrale; la figure 7 est une vue partielle de l'élément de massage de la figure 6, en coupe selon un plan per- pendiculaire à la direction axiale; la figure 8 est une vue partielle en perspecti- ve d'une lame de ressort élastique de l'élément de mas- sage de la figure 6; la figure 9 est un diagrame montrant la carac- téristique de module d'élasticité en fonction de l'élongation de l'extrémité extérieure de l'élément de massage de la figure 6 par rapport à son arbre de sup- port excentré; et la figure 10 est une vue partielle en perspec- tive de l'une des parties de lame de ressort élastique selon un autre mode de réalisation de l'élément de mas- sage selon la présente invention. On va décrire ci-après la présente invention en considérant les modes de réalisation représentés aux dessins annexés, mais il doit être bien entendu que l'invention ne saurait se limiter à ces modes de réali- sation représentés mais qu'elle englobe toutes les modi- fications, variantes et dispositions équivalentes possi- bles comprises dans le cadre des revendications ci-annexées. D'abord, avant de décrire la présente invention et afin de mieux la faire comprendre, on va décrire un exemple de dispositif de massage auquel les éléments de massage selon la présente invention sont applicables. Cependant, il va de soi que les éléments de massage selon la présente invention peuvent être mis en oeuvre non seulement dans le dispositif de massage que l'on va décrire ci-après, mais aussi dans d'autres types de dispositifs de massage, tels que ceux décrits par exemple au brevet français N O 76 05283, ou analogues. 25151 10 Le dispositif de massage représenté par les figures 1 à 3 est décrit en détail dans la demande de brevet français No 81 08583 précitée, et il peut donc suffire ici de n'en rappeler que brièvement les dispo- sitions Comme le montrent les figures, un dispositif de massage 10 du type à lit de forme allongée comprend une paire d'éléments de piètement 11 et lla dont la face supérieure porte des coussins 12 et 12 a et qui sont respectivement fixés à chaque portion terminale d'une paire d'éléments de châssis en U long et renversé 13 et 13 a disposés parallèlement l'un à l'autre Les éléments de chassis 13 et 13 a sont réunis à leurs ex- trémités au moyen de barres terminales supérieures et inférieures 14, 14 a et 15, 15 a, renforcées par soudage ou similaire Des rails de guidage 16 et 16 a sont vissés chacun à la partie horizontale de l'un respectif des éléments de châssis 13 et 13 a et sont pourvus de couloirs de guidage respectifs 17 et 17 a s'ouvrant face à face vers l'intérieur Des crémaillères 18 et 18 a sont adjacentes aux couloirs de guidage 17 et 17 a. De plus, une série de crochets 19 et 19 a destinés a permettre d'accrocher une couverture 20 sont découpés et relevés sur la face supérieure des couloirs de gui- dage 17 et 17 a La couverture 20 est pourvue d'éléments de bordure 21 et 21 a disposés parallèlement dans le sens longitudinal et couverts, par exemple,avec de la résine d'uréthane et un tissu Une feuille ou uritoile 22 est tendue entre les deux éléments de bordure 21 et 21 a, et elle est pourvue à cet effet à ses bords latéraux respectifs de barres de renforcement 23 et 23 a à côté desquelles sont ménagées des fentes 24 et 24 a dans les- quelles peuvent s'engager les crochets 19 et 19 a, ce qui permet d'assembler la couverture 20 aux éléments de châs- sis 13 et 13 a en engageant les fentes sur les crochets. D'autre part, un ensemble masseur mobile 30 est monté entre les rails de guidage 16 et 16 a de façon à pouvoir se déplacer dans la direction longitudinale des rails, L'ensemble 30 comprend un arbre principal 31 dans lequel passe axialement et concentriquement avec liberté de rotation un arbre moteurr 32, des galets 33 et 33 a disposés aux extrémités respectives de l'arbre moteur de façon à rouler dans les couloirs de guidage 17 et 17 a des rails de guidage, des pignons 34 et 34 a qui engrènent respectivement avec les crémaillères 18 et 18 a situées dans les couloirs de guidage 17 et 17 a et qui sont respectivement solidaires des galets 33 et 33 a, une paire d'éléments de massage 40 et 40 a qui sont fixés avec espa- cement mutuel convenable dans la région médiane de l'ar- bre principal 31, un moteur réversible 50 monté à l'une des extrémités de l'arbre principal 31, et une boîte à engrenages 60 montée de l'autre coté de l'arbre principal. Les éléments de massage 40 et 40 a comprennent respectivement une bague intérieure 41 ou 4 la accouplée excentriquement à l'arbre principal 31 et une bague extérieure 43 ou 43 a montée sur la périphérie de la bague intérieure par l'intermédiaire d'un roulement à billes 42 ou 42 a et comportant une couche de matière molle 44 ou 44 a fixée à la surface périphérique de la bague extérieure Des paires de galets auxiliaires 45 et 45 a sont respectivement portées avec liberté de rota- tion par les faces supérieures du moteur 50 et de la bot- te à engrenages 60. La boîte à engrenages 60 contient un pignon 61 formant un seul tenant avec le galet 33 à l'une des extrémités de l'arbre moteur 32, un pignon elliptique 62 formant un seul tenant avec l'arbre principal 31 et un pignon 64 formant un seul tenant avec un pignon elliptique 63 qui engrène avec le pignon elliptique 62. Une vis sans fin 65 engrène avec le pignon 61 cinémati- quement couplé à l'arbre moteur 32, et une autre vis sans fin 66 engrène avec le pignon 64 cinématiquement couplé à l'arbre principal 31 Dans le cas présent, les vis sans fin 65 et 66 sont mutuellement accouplées par l'intermédiaire d'un train d'engrenages épicycloidal comportant un roulement antifriction tel que celui décrit dans la demande de brevet français No 81 08583 précitée, et elles sont disposées de façon que seule l'une des vis sans fin 65 et 66 puisse être commandée sélective- ment, par exemple en agissant sur un solénoïde disposé de façon à faire antagonisme à chacune des vis sans fin et 66 afin de freiner la rotation de l'une ou l'autre d'entre elles L'entrafnement de l'arbre principal 31 et de l'arbre moteur 32 est assuré par l'intermédiaire d'une courroie 67 tendue entre des poulies respectivement fixées aux arbres de prise du moteur 50 et de la vis sans fin 65. Dans le dispositif de massage ci-dessus décrit, lorsque le moteur 50 est mis en marche en agissant sur un interrupteur 70 la vis sans fin 65 est entra née en rotation par l'intermédiaire de la courroie 67 Si le solénoïde antagoniste à la vis sans fin 65 est inactif, l'arbre moteur 32 couplé au pignon 61 est entraîné en rotation par l'intermédiaire de la vis sans fin 65 et, les pignons 34 et 34 a engrenant respectivement avec les crémaillères 18 et 18 a, l'ensemble masseur 30 se déplace donc dans la direction longitudinale des rails de gui- dage 16 et 16 a En d'autres termes, tout l'ensemble 30 avance ou recule le long des rails de guidage 16 et 16 a, selon le sens de rotation du moteur réversible 50 Si un sujet humain est allongé sur le dispositif entre les éléments de piètement 11 et lla, les bagues extérieures 43 et 43 a des éléments de massage 40 et 40 a viennent porter contre le dos du sujet, et leur rotation se trouve à peu près empechée par le poids du corps du sujet, mais les bagues intérieures 41 et 41 a se mettent à tourner excentriquement avec l'arbre principal 31. Ainsi, une action de pression, légère ou forte selon la variation de l'élongation d'excentrage des éléments peut être appliquée au corps du sujet par les bagues extérieures sensiblement sur toute la longueur de son dos Par contre, lorsque le solénoïde antagoniste à la vis sans fin 65 est mis en action, la force d'entraine- ment du moteur 50 se trouve transmise à la vis sans fin 66 par l'intermédiaire du train épicycloidal, de sorte que l'arbre principal 31 se trouve entraîné en rotation par les pignons 64, 63 et 62 et, comme l'arbre principal 31 et l'arbre moteur 32 peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, l'ensemble 30 ne bouge pas et seuls tournent les éléments de massage 40 et 40 a avec l'arbre principal 31 pour exercer l'effet de pression en une position fixe de l'arbre moteur 32 par rapport aux rails de guidage. En d'autres termes, la mise en rotation sélective des vis sans fin permet par exemple de masser sélectivement le dos du sujet sur toute son étendue ou au contraire en une région bien déterminée. Cependant, comme on l'a rappelé brièvement plus haut, dans un tel dispositif de massage, un élément de massage tel que représenté par exemple par la figure 4 (indépendamment du fait que les éléments représentés par la figure 3 ne sont pas inclinés par rapport à l'arbre principal, contrairement à ceux de la figure 4), c'est-à-dire équipé d'une couche peu épaisse de matière molle 144 à la surface périphérique d'une bague externe 143, exerce un contact relativement rigide ou dur sur le corps humain Par contre, si la couche de matière molle 24 équipant la surface périphérique d'une bague 15510 extérieure 243 est plus épaisse comme représenté à la figure 5, le contact est au contraire trop mou et la force de pression n'est pas suffisante pour procurer l'effet de massage. Selon un aspect de la présente invention, le problème exposé ci-dessus est résolu en donnant à la bague extérieure elle-même de l'élément de massage une structure telle qu'elle soit douce ou très élastique dans la phase initiale de la compression entre l'arbre 31 et le corps humain, mais qu'elle devienne graduellement remarquablement plus dure lorsque la compression augmente de façon continue, c'est-à-dire qui présente un module d'élasticité croissant Si l'on considère plus en détail cet aspect particulier en référence aux figures 6 à 8, un élément de massage 340 selon la présente invention com- porte une bague intérieure 341 fixée de façon excentrée à un arbre principal 331 (correspondant à l'arbre 31 des figures 1 à 3) et une bague extérieure 343 en une seule pièce disposée autour de la bague intérieure 341 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 342 afin de pouvoir tourner par rapport à la bague intérieure. En outre, la bague extérieure 343 comprend un corps de bague 346 et un certain nombre de lames de ressort 347 formées d'un seul tenant avec le corps de bague 346 et s'étendant radialement vers l'extérieur en partant de sa périphérie, mais en formant un angle aigu avec celle-ci(de façon à être orientées dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 7) pour former sensiblement une spirale, de façon à offrir une élasticité appropriée en compression radiale De préférence le corps de bague 346 et les lames de ressort 347 sont formés de la même matière que la bague intérieure 341, telle qu'une résine de polyacétal En outre, les lames de ressort 347 présentent respectivement un profil arqué comportant une partie relevée 348 qui, par rapport à la partie moyenne, déborde légèrement vers l'extérieur dans le sens radial en une zone extérieure adjacente à l'extrémité libre Dans ce cas, l'extrémité libre de chaque lame de ressort 347 est conformée de façon à s'étendre jusqu'à un emplacement voisin de la partie relevée 348 d'une lame de ressort 347 adjacente, comme le montre le plus clairement la figure 7 En outre, la bague extérieure 343 est pourvue d'une couche de matière molle 344 qui entoure la bague de façon à l'en- rober et à s'étendre radialement en dehors des lames de ressort 347 respectives, et qui présente des bords péri- phériques extérieurs arrondis conférant à sa partie périphérique extérieure une forme sensiblement triangu- laire en coupe transversale La couche 344 est constituée d'une matière propre à offrir une élasticité suffisante,telle par exemple que du caoutchouc ou une résine de chlorure de vinyle molle, et elle est solidarisée à la bague ex- térieure 343 Dans la couche 344 sont ménagés des espaces creux 349 qui présentent une section sensiblement en triangle ayant une base longue et un sommet adjacent à la partie relevée 348 et séparant en grande partie les lames de ressort 347 entre elles Dans une telle confor- mation, la lame de ressort 347 procure un module d'élas- ticité plus grand que celui de la couche de matière molle 344. Ainsi, lorsque les éléments de massage selon la présente invention sont appliqués à un dispositif de massage tel que celui représenté aux figures 1 à 3, sur la couverture 20 duquel un sujet humain est allongé dans le sens longitudinal du dispositif, alors que l'ensemble masseur 30 portant les éléments de massage 340 est soumis à des mouvements d'avance et de recul, les bagues exté- rieures 343 des éléments de massage subissent un roule- ment relatif de quelques tours qui accompagne les mouvements de l'ensemble masseur 30, mais elles n'accom- pagnent pas la rotation de l'arbre principal 331 car le poids du corps du sujet s'exerce sur les éléments Plus précisément, la bague intérieure 341 fixée à l'arbre principal 331 est pratiquement seule à tourner excentri- quement à l'intérieur de la bague extérieure 343 par l'intermédiaire du roulement à billes 342 et les éléments se trouvent donc déplacés comme un tout au bord le plus extérieur par rapport à l'arbre principal 331 entre la position de débordement ou élongation maxi- mum représentée en trait interrompu sur la figure 3 et la position d'élongation minimum représentée en trait plein, et ils assurent de façon intermittente sur le corps du sujet un massage dit massage par pression. Comme le montre la figure 9, dans la phase ini- tiale o l'élongation des éléments de massage 340 est minimale sous la charge qui leur est appliquée par le corps du sujet, la région avoisinant le sommet de la couche de matière molle 344, dont le module d'élasticité est relativement faible, est à peu près la seule à 9 tre comprimée, de sorte que les éléments exercent sur le corps du sujet une force pressante assez légère pour être ressentie comme douce, comme représenté par la zone I de la courbe de la figure 9 Ensuite, l'élongation des éléments 340 allant croissant en fonction de la rotation de l'arbre principal 331, les lames de ressort 348 commencent à s'enfoncer pour se rapprocher les unes des autres tout en comprimant l'espace 349 situé entre elles En conséquence, comme représenté par la zone suivante Il de la figure 9, le module d'élasticité devient plus grand et la force pressante exercée sur le corps du sujet augmente graduellement A ce stade,il demeure une certaine partie des espaces 349 entre les lames il de ressort 347 respectives, de sorte que la couche de matière molle 344 ne peut pas remplir parfaitement l'intervalle compris entre les lames de ressort respec- tives, et l'accroissement de dureté, c'est-à-dire le module d'élasticité dans la zone II peut être rendu optimal Ensuite, lorsque les lames de ressort 347 s'approchent les unes des autres au point que les espaces 349 en soient à peu près complètement comprimés, e module d'élasticité croit brutalement, comme représenté par la zone suivante III, de sorte qu'il s'exerce un contact parfaitement dur ou la force pressante maximum sur le corps du sujet En conséquence, l'élément de massage 340 selon la présente invention présente globalement trois zones à modules d'élasticité différents, comme représen- té par la courbe en trait plein A de la figure 9, et il peut fournir une force pressante optimale très semblable à celle d'un massage manuel, représentée sur la figure par la courbe A' en pointillés. Ici, l'homme de l'art comprendra aisément que si dans la forme de réalisation précédente, on prévoit sur la surface inférieure de la partie terminale libre des lames de ressort 347 respectives, une saillie sensible- ment radiale dirigée vers l'intérieure (non représentée), la zone III de la figure 9 peut être atteinte plus t 8 t par variation du module d'élasticité dans la zone II. En outre, selon un autre aspect de la présente invention, l'élément de massage est conformé de façon à amortir une force appliquée à l'élément dans le sens axial de l'arbre principal Comme le montre la figure , chaque lame de ressort 447 de la bague extérieure se rattache à un corps de bague 446 en formant un certain angle avec la direction axiale de celui-ci En particu- lier, la partie comprise entre le pied de la lame de ressort 447 et sa partie relevée 448 est légèrement vrillée et incurvée par rapport à la périphérie du corps de bague 446 Lorsque cette surface vrillée et incurvée vient faire face à la direction dans laquelle est appli- quée la charge du corps du sujet ou similaire, la lame de ressort 447 s'incurve progressivement sans être soumise à aucune charge excessive lors de l'application de la charge et, en plus des caractéristiques illustrées par la figure 9, les lames de ressort 447 offrent une plus grande longévité De plus, on évite ainsi d'appli- quer au cou une force excessive lorsque le cou -ou une région similaire du corps du sujet se trouve pris entre les éléments de massage. Il doit aussi être entendu que l'élément de massage représenté par les figures 6 à 8 ou 10 peut être disposé en deux exemplaires convenablement écartés l'un de l'autre dans un dispositif de massage tel par exemple que celui des figures l à 3, et qu'en particulier, la paire d'éléments tels que représentés à la figure 10 sera disposée de façon symétrique par rapport au plan vertical passant par la partie médiane de l'arbre princi- pal En outre, il est possible de créer plus de trois zones à modules d'élasticité-différents en modifiant lé- gèrement la lame de ressort ou en agrandissant l'espace creux. Avec l'élément de massage selon la présente inven- tion, conformé comme décrit plus haut, des modules d'élas- ticité différents se trouvent efficacement créés par subdivision en paliers allant du doux au dur, si bien qu'une force pressante optimale peut être établie tout en offrant au corps du sujet un contact de massage restant satisfaisant et en fournissant ainsi mécaniquement au corps du sujet une force pressante semblable à la force pressante idéale qu'exercent les masseurs expérimentés, REVENDICATIONS 1 Elément de massage pour dispositif de massage, comportant une bague extérieure ( 343) montée concentri- quement, par l'intermédiaire d'un palier antifriction ( 342), autour d'une bague intérieure ( 341) fixée excen- triquement à un arbre mené ( 331) et un organe élastique ( 344, 347, 447) adapté périphériquement autour de la bague extérieure ( 343),caractérisé en ce que l'organe élastique de la bague extérieure comprend un certain nombre de constituants ( 344, 347, 447) présentant des modules d'élasticité différents dans la direction dans laquelle est appliquée une charge, de sorte que lors d'une opération de massage par pression exercée sur le corps d'un sujet humain, l'ensemble de l'organe élastique offre une courbe caractéristique de module d'élasticité (A) non-linéaire à croissance par degrés. 2 Elément de massage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite courbe caractéristique à croissance par degrés (A) du module d'élasticité comporte au moins trois zones (I, II, III) à caractéristiques dif- férentes. 3 Elémént de massage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les constituants ( 344, 347, 447) de l'organe élastique com- prennent un certain nombre de lames de ressort élastiques ( 347, 447) d'un seul tenant avec un corps ( 346, 446) de bague extérieure ( 343) et s'étendant radialement vers l'extérieur dudit corps de façon que certaines au moins des lames de ressort adjacentes se chevauchent les unes les autres dans la direction de ladite charge, et une couche de matière molle ( 344)aménagée au moins partiellement en- tre les lames de ressort respectives ( 347, 447) et périphé- riquement autour des lames de ressort ( 347, 447),cette couche ( 344) présentant un module d'élasticité plus faible que les lames de ressort ( 347, 447). 4 Elément de massage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lames de ressort élastiques respectives ( 347,447) présentent une conformation à profil globalement arqué. Elément de massage selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les lames de ressort ( 347, 447) comportent respectivement une partie intermédiaire relevée ( 348, 448) s'étendant radialement vers l'extérieur par rapport au corps de bague ( 346, 446) et une extrémité libre se prolongeant jusqu'au voisinage de la partie relevée ( 348, 448) d'une lame de ressort adjacente, et en ce que l'intérieur de la couche de matière molle ( 344) délimite un espace creux ( 349) entre les lames de ressort adjacentes ( 347, 447) cet espace ( 349) ayant une section sensiblement triangulaire présentant un sommet situé au voisinage de la partie relevée ( 348) de chaque lame de ressort ( 347, 447) de sorte que la courbe caractéristique non linéaire (A) de l'ensemble de l'organe élastique compor- te ainsi trois zones, à savoir une première zone ( 1 > à faible module d'élasticité fournie par la partie périphé- rique extérieure de la couche de matière molle ( 344), une deuxième zone (II) à module d'élasticité moyen fournie par les lames de ressort respectives ( 347, 447) et les espaces ( 349) les séparant, et une troisième zone (III) à module d'élasticité élevé fournie par la mise en chevauchement des lames de ressort respectives tandis que la matière ( 344) et les espaces ( 349) situés entre celles-ci ( 347) sont comprimés. 6 Ensemble de massage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les lames de ressort élastiques ( 447) sont respectivement conformées à leur pied de façon à se raccorder avec le corps ( 446) de la bague extérieure sous un certain angle par rapport à la direction axiale de la bague, et à 9 tre incurvées de façon à présenter un léger vrillage relatif vers la direction dans laquelle ladite charge est appliquée.