Brevet FR2575658A1 — publié le 19860711

La présente invention concerne un ensemble mécanique composé d'une charpente, mobile autour d'un axe ou arbre de transmission. La liberté de la rotation de la charpente par rapport à l'axe permet à l'opérateur de déterminer son plan de travail selon sa morphologie et ses préférences. Le déplacement de la barre d'exercice à l'intérieur du plan de référence constitué par l'ensemble de la charpente permet le renvoi des charges dans un ou deux plans parallèles, perpendiculaires à l'axe de transmis- sion, ( constance du moment des forces), que les charges soient réelles ( masses contituées par des disques de fonte) ou simulées ( charges constituées par des couples de moteur, des ressorts, des vérins hydrau- liques,). On connait essentiellement dans l'état de la technique un type de charpente en forme de parallélogramme, fixée solidement sur un socle, dans le plan duquel, une barre d'exercice peut se déplacer. A cette barre est rattachée, par des moyens appropriés,( chaines, cables) la masse correspondant à l'exercice. Les inconvénients de ces dispositifs sont connus, en particulier: l'obligation d'une structure rigide et solide, susceptible d'encaisser la valeur des différents efforts lors des movements de l'athlète, l'obligation pour l'athlète de confondre le plan de travail de son corps avec le plan de déplacement de la barre ( vertical). C'est au corps humain de s'adapter aux contraintes de la mécanique. - Difficulté d'adapter-une motorisation apportant souplesse et programmation à ce genre d'appareillage. Ces inconvénients ont pour conséquence de limiter l'utilisation de ce type de matériel, alors que le principe de fonctionnement est riche de possibilités pour l'entrainement des athlètes ou la rééducation des patients. A cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet de prévoir un système mécanique ( appelé charpente mobile), déformable ou non, oscillant autour d'un axe de transmission, la position de cet axe de rotation ne dépendant que de l'appareil considéré ( horizontal, vertical, ou incliné). Cette charpente mobile servira de plan de référence, au déplacement de la barre de manoeuvre; à cette barre sont rattachés, soit à une ou aux deux extrémités, les organes d'entrainement, soit d'une masse réelle soit d'une masse simulée équivalente constituée par la tension de vérins, de ressorts ou par le fonctionnement d'un moteur réversible dans les quatre quadrants du plan vitesse-couple. L'invention a également pour objet l'entrainement de l'axe de rotation par la barre d'entrainement au moyen des dits organes ( chaines, cables ou tiges articulées) par le biais de roues dentées ou de poulies à gorge, fixées rigidement sur l'arbre de rotation. Un dispositif préféré de l'invention comprend un moteur électrique sur lequel on programme des lois de courant. Le dispositif de l'invention résoud les trois problèmes rencontrés sur les matériels traditionnels. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le système se compose, Fig. 1: - d'une plate-forme horizontale formant socle ( 1), - d'un arbre de transmission horizontal mobile ( 2) reposant sur des paliers ( 16) Fig. 2.Cet arbre ( 2) supporte tous les éléments de la charpente mobile, soit: - deux montants ( 3) avec glissière centrale, positionnés longi- tudinalement sur l'axe ( 2) et mobiles angulairement par rapport à celuici, - de part et d'autre de ces deux montants, deux roues dentées (4) pour la transmission dumouvement, fixées rigidement sur l'axe. - une extrémité de l'arbre de transmission ( 2) comporte une autre roue dentée ou poulie à courroie crantée ( 5), raccordée par une chaine ou courroie ( 6) à une roue dentée ou autre poulie crantée ( 7), clavetée sur l'arbre d'un moteur électri- que ( 8), - les deux montants ( 3) sont reliés à la partie supérieure par une liaison mécanique ( 9) solidarisant les deux montants ( 3). - aux deux extrémités de l'arbre ( 9) se trouvent deux roues dentées ou poulies à gorge ( 10) de même type que ( 4),montées folles sur l'axe et situées dans le même plan vertical que la poulie ( 4), perpendiculaires aux deux arbres ( 2) et ( 9), - les roues dentées ( 4) et ( 10) sont reliées entre elles par des moyens de transmission appropriés ( chaines, courroies crantées, cables,...) - le brin avant des deux chaines de transmission est solidement tenu aux deux extrémités de la barre d'exercice ( 12), - cette barre d'exercice ( 12) est constituée de deux barres coaxiales: la barre interne ( 12) passe dans les glissières des montants verticaux ( 3), les extrémités hautes et basses de ces glissières servent d'arrètoirs et assurent une protection mécanique efficace en cas de chute de la barre; cet axe est fixé sur les chaines de transmission (11), la barre extérieure ( 13), celle que tient l'athlète, peut tourner librement sur la barre intérieure ( 12), permettant un excellent-positionnement. Cette barre, guidée latéralement par les deux montants ( 3) évite les déplacements latéraux. - deux dispositifs annexes ( 14) fixés sur le socle ( 1) reçoivent des vérins hydrauliques ou des ressorts ( 15), leur role est de ramener et de maintenir, à l'arrêt, la charpente dans un plan perpendiculaire au socle En résumé, le dispositif de l'invention comprend trois parties: - un socle ( 1), - un arbre de transmission ( 2) supportant toute la mécanique oscillante, - une charpente mobile batie sur deux montants ( 3) La Fig. 2 de la planche II montre: - le détail des fixations de l'arbre detransmission-( 2) sur les paliers ( 16), eux-mêmes fixés sur de fortes-cornières ( 17) - le détail des agencements des montants ( 3), les roues dentées ( 4) et ( 5) sur l'arbre de transmission ( 2). La Fig. 3 de la planche II montre la disposition des poulies ou roues dentées de transmission du mouvement ( 5) et ( 7), coté raccordement mécanique avec le moteur ( 8). Cette disposition a l'avantage compte-tenu des caractéristiques des moteurs de permettre la réalisation d'un réducteur par le choix de poulies ( 5) et ( 7) de diamètres appropriés. Une autre disposition préférée de l'appareillage de l'invention con- siste dans le choix d'un moteur directement aligné avec l'arbre de transmission ( avec ou sans dispositif réducteur intermédiaire). L'ensemble mécanique décrit dans la présente invention constitue une charpente mobile autour d'un axe de transmission raccordé mécaniquement à un moteur électrique servant de charge. Le système permet de travailler dans tout plan oblique, de ramener les efforts exercés sur la barre ( 12) vers le bas et perpendiculai- rement à l'arbre de transmission ( 2). Le guidage de la barre externe ( 13) sur les montants ( 3) supprime les déplacements latéraux. La charpente mobile permet simultanément le déplacement de la barre maintenue horizontale par le système de transmission et le suivi du mouvement exécuté, par son déplacement angulaire. Le dispositif de l'invention est particulièrement adapté à la réalisa- tion de matériels de musculation, de rééducation ou d'appareillages médicaux utilisés en mesureur d'efforts. REVENDICATIONS. 1) - Appareil de musculation comprenant une barre d'exercice (13) mobile par rapport à un bati (1) caractérisé par le fait que ledit bâti comporte une structure oscillante (3) autour d'un axe de rotation (2), structure sur laquelle ladite barre est montée coulissante. 2) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe de rotation ( 2) assure également le support de la charpente mobile et la transmission des efforts. 3) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la charpente mobile ( 3) comporte une barre d'exercice ( 12) pouvant se déplacer horizontalement et parallèlement au plan déterminé par les montants de la charpente et à l'intérieur de glissières servant de guides, pratiquées dans les montants. 4) - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la charpente mobile ( 3) comporte à sa partie supérieure une liaison mécanique solidarisant les deux montants. ) - Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la barre d'exercice ( 12) est rattachée à des moyens d'entrainement transmettant simultanément le mouvement et la charge de la barre vers les roues dentées ( 10) montées folles sur l'axe supérieur ( 9) et vers les roues dentées ( 4) liées de manière rigide à l'arbre de transmission ( 2). 6) - Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le système renvoie les charges dans un ou deux plans perpendiculaires à l'arbre de transmission ( 2) déterminés par les roues dentées ( 4) et ( 10). 7) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la charpente mobile permet simulta- nément le déplacement de la barre maintenue horizontale par le système de transmission et le suivi du mouvement exécuté par son déplacement angulaire.