Brevet FR2609638A1 — publié le 19880722

De nombreuses activités physiques nécessi- teraient un travail sur une surface inclinée mais l'inclinaison optimale nécessaire est variable selon les personnes et les applications, par conséquent elles ne peuvent être exercées de manière satisfai- sante dans de très nombreux cas; sont concernés en particulier des activités de kinésithérapie (rééduca- tion des chevilles, genoux et hanches) et des sports d'adresse tels que le golf, le tir à l'arc, le tir aux pigeons. Par exemple, dans le cas de l'apprentissage du golf, les débutants doivent suivre de longues séan- ces de "practice". Les débutants ne sont d'ailleurs pas les seuls clients des practices, car tout bon joueur les utilise aussi: soit pour des séances de recentrage de son swing (une centaine de balles), soit pour lancer une dizaine de balles afin de s'échauffer avant une partie sur le parcours. Il existe des practices de plein air mais de plus en plus le golf s apprend en salle, en ville, avec un filet placé à quelques mètres devant un tapis. Sauf quelques exceptions pour certains pratices de plein air, les tapis de golf sont disposés dans un plan parfaitement horizontal. Lorsque le joueur se retrouve ensuite sur un vrai parcours, même le plus facile, il n'y a guère que les coups de départ de chaque trou qui se jouent sur un terrain horizontal; et la pente naturelle du terrain est ainsi le premier obstacle à vaincre pour réussir un swing sur le par- cours, obstacle que, jusqu'à ce jour, personne n a ap- pris à vaincre au practice. La présente invention a donc pour but de réaliser un plancher qui puisse être incliné dans plusieurs directions et qui puisse supporter un poids non négligeable, tel que le poids d'un homme, ainsi que les réactions d'un mouvement violent. En conséquence, l'invention a pour objet un plancher d'entraînement caractérisé en ce qu'il com- porte un plateau orientable monté sur un support de hauteur déterminée sur lequel il est articulé sur sa face inférieure et monté sur au moins un moyen de support réglable en hauteur permettant d'incliner ce plancher par rapport à un axe horizontal. Suivant d'autres caractéristiques, ce plan- cher comporte au moins un deuxième moyen de support réglable en hauteur et situé en position décalée par rapport au support de hauteur déterminée et au premier moyen de support, ce qui permet d'incliner le plateau par rapport à un deuxième axe horizontal, transversal au premier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins an- nexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la Fig.1 représente une vue en perspective d'un plancher selon l'invention dans le cas d'un entrainement au golf; - la Fig.2 représente une vue en coupe ver- ticale d'un premier mode de réalisation du plancher de la Fig.1; - la Fig. 3 représente une vue schématique de dessus du plancher faisant l'objet de l'invention, avec trois points d'appui; _ la Fig.4 est une vue en coupe schématique selon 5-5, ressort enlevé, d'un mode de réalisation du plancher de la Fig.3; - la Fig.5 est une vue schématique en coupe selon 55 d'un mode de réalisation du planCher de la Fig.3; - la Fig.6 est un schéma de commande hy- draulique du plancher muni de vérins double effet; - la Fig.7 est un schéma de commande hydrau- lique du plancher muni de vérins simple effet à plon- geur et de ressorts; - la Fig.8 est un schéma de commande hy- draulique du plancher muni de vérins télescopiques simple effet à deux sections et présélection en position horizontale. De manière à simplifier l'exposé de l'inven- tion on ne décrira que l'application de ce plancher à l'entraînement de golf, étant bien entendu que cet exemple n'est pas limitatif et que de nombreuses au- tres applications peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. On a représenté Fig.1, une vue en perspec- tive du plancher selon l'invention dans le cas de l'entrainement de golf, notamment d'un entrainement à la pratique du swing. Le plancher peut être orienté de manière à simuler des conditions réelles du terrain, comme par exemple une pente choisie suivant l'axe du coup. A la Fig.2, on a représenté un mode de réa- lisation des moyens de support et d'inclinaison du plancher. Ce plancher comprend un plateau 1 circulai- re, rectangulaire ou autre qui est monté sur un support de hauteur déterminée 3 et qui est revêtu sur sa face supérieure d'un matériau approprié. Le support 3 et le plateau 1 sont reliés par une articulation passant par un point central O de la face inférieure du plateau 1 de façon que ce plateau pivote autour d'un axe horizontal XX' passant par O. Dans le cas du practice de golf par exemple, l'axe XX' serait la perpendiculaire en O à un plan vertical passant par les pieds du joueur. Un second moyen de support ré- glable en hauteur 7, constitué par un cric à parallè- logramme, est placé entre un point A situé sur une poutre horizontale PY perpendiculaire à XX' et en un point D de la face inférieure du plateau 1. Les articulations en A et D ont des axes parallèles à XX'. Le réglage en hauteur du moyen de support 7 permet d'incliner le plateau 1 suivant une pente ascendante ou descendante, c'est-à-dire que ce réglage commande l'orientation du plateau autour de XX'. Le support 3 est relié au sol par des rou- lements (Fig.2) et peut pivoter autour de l'axe ver- tical ZZ'; la poutre PY sur laquelle est monté le moyen support 7 est solidaire du support 3. L'ensemble peut donc tourner autour de l'axe ZZ' de 360'. Il peut être immobilisé en une position quelconque par l'ac- tion d'un simple frein à levier tournant. Le cric à parallélogramme 7 peut être commandé manuellement par une manivelle, ou en variante par une commande élec- trique (non représentée). La rotation de la poutre PY s'effectue manuellement suivant un angle choisi dé- terminé par l'utilisateur. On obtient ainsi une ori- entation du plancher en position inclinée par rapport à un dispositif fixe situé à une certaine distance du plancher, par exemple un filet dans lequel le joueur envoie les balles. Le cric à parallélogramme constituant le moyen de support 7 peut être remplacé par un vérin ou par tout autre moyen de support ré- glable en hauteur. La Fig.3 montre un mode de réalisation, o le plancher est supporté en trois points, placés de 5. manière quelconque sous le plancher, et par exemple en G, D, et B, le mouvement s'effectuant par pivotement autour de G, et les deux autres points étant mobiles. Un mode de réalisation recommandé est celui o le point fixe G se situe sous le pied gauche du joueur, car c'est en ce point que l'effort instantané le plus élevé se répercute dans le plancher pendant le swing du golfeur, et qu il est préférable de ne pas avoir cet effort maximal dans les vérins. Le point D peut être alors placé sous le pied droit du joueur. Le point B est situé dans une deuxième moitié du plateau 1, au centre de cette moitié et est placé sur la ligne o la balle sera posée. La longueur du moyen de sup- port réglable en hauteur 9 situé en B, selon qu'elle est supérieure ou inférieure à (H+DA)/2 donnera une pente transversale à gauche ou à droite. Le moyen de support 9 ne reçoit qu'un faible poids mais reçoit, par contre, des chocs axiaux provenant de mauvais swings qui percutent le plancher avant de percuter la balle, il devra donc être dimensionné de manière à pouvoir encaisser ces chocs axiaux. La Fig.4 montre un mode de réalisation du plancher de la Fig.3 dans lequel le plancher pivote sur la tête du support 3 par une rotule 31 au point G; le point D est rendu mobile par un vérin double effet 7, immobilisable en toute position de sa course, et fixé au bâti fixe par un tenon lisse 73 en un point A, avec par conséquent un seul degré de liberté, alors que le point mobile 71 est fixé au plancher par un tenon à rotule, donc à trois degrés de liberté. L'axe 31-71 est ainsi astreint à se déplacer par rapport à l'horizontale tout en restant strictement dans le plan vertical de la Fig.3 passant par G et D. Le troisème appui, en B (au milieu de la figure) s'effectue lui aussi par un vérin, mais fixé entre deux rotules, chacune avec trois degrés de liberté. Selon que le vérin en B sera en position médiane, rentrée ou sor- tie, l'inclinaison sur l'horizontale dans l'axe transversal au plan de la Fig.4 sera nulle, positive ou négative. La Fig.5 représente un mode de réalisation, recommandé du plancher de la Fig.3. Dans cette réa- lisation, les vérins en D et B sont du type simple effet en poussant, fixés rigidement sur le bâti par leur fond, leur tête mobile supportant le plateau 1, par un patin de glissement, sans fixation sur celui- ci. Le plateau 1 est également simplement posé sur le support fixe G, au moyen d'un support sphérique. Un ensemble de ressorts de traction 20, agissant au point R de la Fig.3, vient assurer le maintien en position du plateau 1 sur ces appuis. Ce mode de réalisation préféré utilise des vérins plus compacts, et nécessite donc moins de hauteur sous le plancher. Un en- combrement encore réduit peut d'ailleurs être apporté en remplaçant des vérins à un plongeur unique, par les vérins télescopiques, composants déjà connus dans l'industrie. En outre, la grande force que permet l'hy- draulique permet de rapprocher les vérins du point fixe, la commande micro-hydraulique étant par ailleurs souple et silencieuse. Enfin, l'emploi de vérins simple effet, avec ressorts de rappel à l'avantage de compenser tous les jeux apportés par '1 usure des parties mécaniques en mouvement. Le montage et le démontage du plateau se feront très simplement, grâce au montage particulier proposé pour assurer le bandage des ressorts (voir Fig.5): les ressorts 20 sont montés sur un support 2-' 9638 inférieur fixe, 22, et sur un support supérieur 21, muni en son centre d'un trou taraudé, et laissé en l'air, en attente du plateau. Pour le montage du plateau, on dépose simplement celui-ci sur ses trois supports; on introduit alors la vis 25, et par sa rotation dans le taraudage du support supérieur, on exerce une traction sur les ressorts 20, jusqu'à la mise en place au contact du plateau. On pourra s'as- surer d'une protection contre le démontage non auto- risé en donnant à la tête de la vis 25 une forme particulière, nécessitant un outil à gorge spécial. Dans les modes de réalisation représentés Fig.4 et 5, les moyens de support réglables en hauteur 7 et 9 sont constitués par des vérins de type connu, électriques ou électro-hydrauliques ou encore pneuma- tiques. Ces verins peuvent être commandés par des commandes électriques ou par une commande micro-hy- draulique tout ou rien. La commande micro-hydraulique présente plusieurs avantages: un fonctionnement sou- ple et silencieux; un niveau élevé de forces dispo- nibles, permettant notamment sans augmenter le prix de revient, de prévoir un rattrapage automatique des jeux mécaniques par des ressorts de réaction pour chaque axe de mouvement; un niveau très élevé de réduction par rapport à un réducteur mécanique classique. La position de repos du plancher peut être définie au choix par construction soit en position ho- rizontale, le plancher pouvant alors servir comme plancher ordinaire, soit au contraire dans la pente extreme axiale et transversale la plus difficile rendant ce plancher pratiquement inutilisable. La commande hydraulique peut être réalisée par des vérins double effet, simple effet à plongeur, ou simple effet télescopiques. La commande double effet est représentée Fig.6. Un groupe moto-pompe unique, constitué par un moteur électrique 50, entraînant une pompe 52, aspire à travers un filtre 53 dans un réservoir. Le refou- lement est protégé par une soupape de sûreté 56, dont on peut régler la pression maximum en branchant un ma- nomètre sur la prise instantanée 55. Ce groupe moto- pompe fournit de l'huile sous pression pour les deux vérins 7. Une première variante est la commande élec- trique, double effet différentielle, représentée sur le vérin du haut: si l'on excite le solénoïde 59, le vérin sort en différentiel (sous pression dans ses deux chambres), si l'on excite le solénoïde 60, seule la section annulaire reste sous pression, et le vérin -rentre. Le clapet 61 est nécessaire pour empêcher le risque d'aspiration par l'autre vérin. Les étrangle- ments règlent les vitesses. Une seconde variante, représentée en traits mixtes, est la commande manuelle par distributeur à tiroirs 62, représentée avec ses deux réglages de débit 63. La commande simple effet à plongeur est re- présentée sur Fig.7; le groupe moto-pompe est le même que pour la Fig.6, et a déjà été décrit. Une première variante est la commande élec- trique, simple effet représentée sur le vérin du haut: si l'on excite le solénoïde 64, le vérin sort; si l'on excite le solénoïde 65, le vérin rentre. Les étrangle- ments règlent les vitesses. Une seconde variante, représentée en traits mixtes classique, est la commande manuelle par dis- tributeur à tiroir 66, représentée avec ses deux ré- glages de débit 67 et 68. La Fig.8 représente la so- lution préférée de vérins simple effet télescopiques, à commande électrique ou manuelle, avec retour automatique en position horizontale à chaque fin de séquence d entraînement. La position horizontale est celle qui cor- respond à la sortie des deux grandes sections des vérins, les sections les plus petites restant, dans cette position privilégiée, rentrées dans les cylin- dres. Le groupe moto-pompe est le même que dans les descriptions précédentes. Mais la soupape de su- reté de pression est doublée, et est constituée par le montage en cascade d'une soupape à commande électrique 58, donnant une pression P2 ou zéro, et d'une soupape classique 56, donnant une pression P1. P1 et P2 et les deux sections relatives des vérins télescopiques sont déterminés de façon à ce que la pression P1 seule soit suffisante pour lever le plateau sur la grande section des vérins, contre les ressorts et la charge d'un joueur. Par contre la pression P1 est insuffisante, même contre les ressorts seuls, pour exercer ce même levage avec la petite section des vérins: il suffit donc de ne pas exciter le solénoïde de la soupape 58 donnant le complément de pression P2, pour que la commande de montée arrête automatiquement le plateau en position horizontale. On peut aussi associer le plancher orien- table à une commande numérique programmable de po- sition à deux axes. Dans ce cas, les moyens de support à hauteur réglable peuvent être du type asservi c'est- à-dire que leur système de commande est progressif (moteur électrique à courant continu ou vanne propor- tionnelle hydraulique) et ces moyens de support doi- vent être en outre équipés d'un transmetteur de po- sition fermant la boucle d'asservissement (rétro-ac- tion). La commande numérique programmable permet de choisir un programme progressif soit d'entraînement, soit de rééducation et de faire évoluer le programme selon la progression de l'utilisateur. On peut aussi avoir un dispositif de commande par table de nombres au hasard, assurant la mise en position successive de l'utilisateur sur des pentes chaque fois différentes et générées sur un mode aléatoire. Dans ce cas, l'utilisateur s'exercera ainsi au mieux, selon les conditions réelles qu'il rencontrerait sur le terrain dans le cadre de l'apprentissage ou du perfection- nement d'une activité sportive ou selon les conditions nécessaires à une rééducation dans d'autres applica- tions. Pour une activité sportive telle que le golf, la commande de positionnement du coup suivant peut d'ailleurs être automatique à partir d'un détecteur à contact électrique d'impact. Dans la mesure o l'on dispose d'une com- mande électrique ou électro-hydraulique ou électro- pneumatique alimentée par le secteur, la mise à dis- position du courant peut être effectuée à distance par exemple au moyen d'un monnayeur automatique. Un double dispositif d'indication de niveau (axial/transversal) permettra à l'utilisateur, par exemple à un golfeur, d'apprendre à visualiser une pente donnée, et à positionner son mouvement en con- séquence. Quand on dispose d'une commande programma- ble, cet indicateur peut être aussi un transmetteur électrique et être relié directement aux vérins. La commande des deux axes peut s'effectuer au moyen d'un levier ou d'une pédale à quatre directions. REVENDICATIONS 1. Plancher d'entraînement et/ou d'exercice caractérisé en ce qu'il comporte un plateau (1) orien- table monté sur un support de hauteur déterminée (3) sur lequel il est articulé sur sa face inférieure et sur au moins un moyen de support réglable en hauteur (7) permettant d'incliner le plancher (1) par rapport à un axe horizontal (XX') passant par le poin O. 2. Plancher selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il comporte en outre un deuxième moyen de support (9) réglable en hauteur et situé en position décalée par rapport au support de hauteur dé- terminée (3) et au premier moyen du support (7), ce qui permet d'incliner le plateau (1) par rapport à un autre axe horizontal, transversal au premier axe. 3. Plancher selon les revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les moyens de supports réglables en hauteur (7, 9) sont constitués par des vérins. 4. Plancher selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de supports réglables en hauteur (7,9) sont constitués par des vérins simple effet supportant le plateau (1) par l'intermédiaire de patins de glissement fixés à leurs extrémités supé- rieures, le plancher comportant en outre des ressorts de traction (20) permettant de le maintenir en appui sur les vérins (7,9) et le support de hauteur déter- minée (3). 5. Plancher selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens de support réglables (7, 9) sont fixés au plateau (1) par l'intermédiaire d'articulations à rotule (71, 91). 6. Plancher selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'un (9) des moyens de supports réglables (9, 7) comporte deux articulations à rotule (91, 95) et l'autre (7) des moyens de supports régla- bles comporte une articulation à rotule (71) et une articulation à palier lisse à tenon (73). 7. Plancher selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens de support ré- glables (7, 9) comportent des moyens de commande hy- drauliques. 8. Plancher selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les moyens de support ré- glables (7, 9) sont associés à des moteurs asservis, à des moyens d'indication de position et à des moyens de commande numériques programmables. 9. Plancher selon la revendication 8, carac- térisé en ce que les moyens de commandenumériques programmables engendrent de maniére aléatoire des mises en position successives du plancher selon des pentes différentes. 10. Plancher selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'indication de niveau double, axial et transversal. 11. Plancher selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'arrêt automatique en position horizontale (56,58). 12. Plancher selon les revendication 1 à 7, caractérisé en ce que le support de hauteur déterminée (3) est situé au centre du plancher. 13. Plancher selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le support de hauteur déterminée (3) et le moyen de support réglable (7) sont fixés sur une poutre horizontale PY pouvant tourner de 360' au- tour de l'axe vertical ZZ' du support (3). 14. Plancher selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 11 destiné à un practice du golf, caractérisé en ce que le support de hauteur déterminée (3) et un premier moyen de support réglable en hauteur (7) sont situés dans une première moité du plateau (1) et sont séparés d'une distance (G-D) correspondant à l'écartement entre les emplacements des pieds d'un joueur en position de swing et un second moyen de support réglable en hauteur (9) est situé dans l'autre moitié du plateau (1) et correspond à la position de la balle.