Brevet FR2605233A1 — publié le 19880422

La présente invention concerne un dispositif d'entraînement sportif comprenant un tapis roulant dont la pente est réglable,.au moins une rampe sur laquelle s'appuie l'utilisateur qui court sur place sur le tapis roulant défi- lant sous ses pieds, ainsi qu'une unité de commande par micro-ordinateurqui se trouve sous ses yeux. Outre l'entrai- nement sportif à la maison ou dans une salle de sports, un tel dispositif peut également être utilisé dans des buts médicaux, comme par exemple pour étudier les réactions physio- logiques d'un sujet qui est soumis à un effort physique intense. Dans les dispositifs d'entraînement connus de ce type, le mécanisme d'entraînement du tapis roulant peut com- prendre une boîte de vitesses qui permet, certes, de modifier son allure de défilement, mais uniquement de manière discon- tinue. C'est pourquoi l'invention vise à améliorer les méca- nismes d'entraînement et de réglage de pente des dispositifs connus, ainsi qu'à perfectionner leurs moyens de liaison entre la rampe et l'unité de commande pour rendre le disposi- tif parfaitement pliable. Les moyens qui sont ainsi mis en jeu pourraient d'ailleurs être utilisés pour d'autres types de dispositifs d'entraînement sportif. Pour obtenir un changement de vitesses continu, on peut utiliser un moteur électrique à courant continu ou un moteur électrique à courant alternatif muni d'une commande de changement de fréquence, mais l'une et l'autre de ces solu- tions conduisent à un encombrement important. En outre, la solution à courant alternatif fournit un couple insuffisant à faible vitesse, ce qui veut dire qu'un tel dispositif ne peut pas fonctionner au démarrage ou à des vitesses très faibles. Le premier but de la présente invention est donc de fournir un mécanisme de transmission qui peut fire défiler le tapis roulant à une vitesse variant continûment de zéro à une valeur maximale, cependant que le moteur tourne à vitesse constante. Un autre but de l'invention est de simplifier la structure et de réduire les dimensions d'un tel dispositif d'entraînement sportif, tout en réservant la possibilité de régler la pente du tapis roulant et de replier sur ce dernier, si besoin en est, le support de l'unité de commande. Dans le dispositif d'entraînement sportif décrit dans le brevet des EtatsUnis n 813.655, et dans d'autres analogues, les mécanismes permettant de régler la pente du tapis roulant sont montés verticalement sur l'appareil et ils comprennent une crémaillère ou une tige filetée. Un tel méca- nisme prend beaucoup de place, ce qui se traduit par une augmentation de la hauteur du dispositif. Au contraire, le dispositif selon l'invention, qui est du genre spécifié ci-avant, est caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison: - Un mécanisme d'entraînement et de transmission différentielle comprenant un train d'engrenages planétaires, une transmission à rapport continûment variable à courroie en V, et un moteur réversible pour changer le rapport des vitesses de la transmission, de façon à obtenir une vitesse de rotation de sortie donnant au tapis roulant une vitesse de défilement allant de zéro à une valeur maximale; -Un mécanisme pour le réglage de la pente du tapis roulant qui comprend une ou deux tiges filetées et des bras articulés montés sur la partie avant du tapis roulant, ces tiges filetées étant montées parallèlement ou perpendiculai- rement au sens de déplacement du tapis roulant et présentant deux parties dont les filetages sont de sens opposés, ainsi qu'une ou deux paires de plaques-écrous dans lesquelles sont vissées les tiges filetées, les bras en question étant arti- culés sur les plaques-écrous en forme de "X" ou de "V" à angles variables, ce qui permet d'élever ou d'abaisser le bord avant du tapis roulant par rapport au sol, et, en conse- quence, de régler la pente de ce tapis roulant; et: - Une unité de commande à micro-ordinateur montée sur un support à l'avant du tapis roulant, et une rampe d'appui double en forme de "U" renversé articulée à ses extrémités inférieures de part et d'autre du tapis roulant, un dispositif de raccordement par encliquetage étant monté entre la rampe d'appui du dispositif et le support de l'unité de commande, afin de pouvoir rendre solidaires ou dégager l'un de l'autre ces deux éléments et de pouvoir replier le dispositif selon l'invention. On voit que le mécanisme selon l'invention qui règle la pente du tapis roulant est monté sous ce dernier et ne comporte aucun élément en saillie par rapport à lui, ce qui simplifie sa structure. En outre, certaines parties du dispositif selon l'invention étant pliables, ses dimensions extérieures s'en trouvent considérablement réduites, ce qui facilite grandement son stockage, son expédition et sa manipulation, alors que l'unité de commande et les rampes des appareils classiques sont montées fixes sur le cadre du tapis roulant ou n'autori- sent qu'un réglage minime en hauteur et en débattement angulaire. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre com- ment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels: - La figure 1A est une vue en perspective d'une forme de réalisation de la présente invention; - La figure lB est une vue en perspective de l'objet de la figure 1 lorsqu'il est replié; - La figure 2 est une vue en coupe du mécanisme d'en- traînement et de transmission du tapis roulant selon la présente invention; - La figure 3 représente une première forme de réali- sation du dispositif selon l'invention pour le réglage de la pente du tapis roulant; - La figure 4 représente une seconde forme de réali- sation du dispositif selon l'invention pour le réglage de la pente du tapis roulant; *; - La figure 5A est une vue en perspective du disposi- tif d'encliquetage qui, selon l'invention, est ménagé entre la rampe double et l'unité de commande; et: - La figure 5B est une vue en coupe de l'objet de la figure 5A prise selon la ligne A-A de cette figure. Comme on le voit en perspective sur la figure 1A, le dispositif d'entraînement sportif selon l'invention comprend, pour l'essentiel, un tapis roulant 1, un support 2 pour l'unité de commande et une rampe double 3. Le tapis roulant 1 comprend un cadre 11, le tapis 12 proprement dit, un mécanisme d'entraînement et de transmission 13 et un méca- nisme 14 pour régler la pente du tapis roulant. La base du support 2 de l'unité de commande est articulée sur l'avant du tapis 1; sa partie supérieure est solidaire d'une unité de commande par micro-ordinateur 21 et elle comprend un disposi- tif de liaison par encliquetage 23, qui sera décrit plus loin de manière détaillée et qui permet de relier de façon amovible le support 2 de l'unité de commande et la rampe double 3. Cette dernière présente la forme d'un "U" renversé (" n") et ses extrémités inférieures sont articulées de part et d'autre du tapis roulant 1, de telle sorte qu'elle puisse -être repliée sur ce dernier après avoir été séparée du support 2 de l'unité de commande, comme on le voit sur la figure lB. La figure 2 représente une vue en coupe du mécanisme d'entraînement et de transmission 13 du tapis roulant selon la présente invention. Ce mécanisme est monté à l'avant du cadre 11 et il comprend un moteur M dont une extrémité de l'arbre (à gauche sur la figure) est accouplée à une transmission continue 131 à courroie en V, à un arbre 132 et à un pignon 133 afin de transmettre son énergie au pignon central 134 d'un engrenage planétaire monté sur le côté droit du moteur, lequel est accouplé à un train d'engrenages 135 qui transmet la puis- sance à un engrenage planétaire 136, ce qui veut dire que la différence de vitesse entre le pignon central 134 et l'engre- nage planétaire 136 est transmise par le pignon annulaire 137, des poulies et une courroie 138 pour entraîner le tapis rou- lant 12. Le changement de vitesse est réalisé grâce à un moteur réversible m qui, par l'intermédiaire d'un réducteur, entraîne un manchon 139a qui tourne sur un autre manchon 139b, ces deux manchons étant reliés entre eux par des filetages, et le manchon 139b étant empêché de tourner. Il en résulte que la rotation du manchon 139a entraîne le déplacement axial d'une plaque mobile 131a de l'ensemble de transmission 131 par le manchon 139b et un palier à roulements, de façon à modifier le rapport de vitesses de l'ensemble de transmission 131. Les vitesses de rotation d'entrée et de sortie de l'engrenage planétaire sont choisies de telle façon que, pour une vitesse de rotation d'entrée constante de l'engrenage planétaire 136, et pour une vitesse de rotation de sortie variable du pignon central 134, on peut les régler de telle sorte que l'on obtienne une vitesse de rotation de sortie, au niveau du pignon annulaire 137, qui aille de zéro jusqu'à une valeur maximale donnée. Ainsi, lorsque le moteur M tourne à vitesse constante, il est possible d'obtenir la vitesse de sortie souhaitée en agissant sur le moteur m. La figure 3 montre une première forme de réalisation du mécanisme permettant de régler la pente du tapis roulant selon la présente invention. Ce mécanisme comprend deux tiges filetées 141 et deux ensembles de bras articulés 142, les tiges filetées 141 étant parallèles entre elles et montées chacune dans deux tourillons 14la qui sont fixés respective- ment sous chacun des deux côtés du cadre 11 et à l'avant de ce dernier. Chaque tige filetée 141 présente deux parties dont les filetages sont de sens opposés, et chacune de ces parties est vissée dans une plaque-écrou 142a dont un prolongement peut coulisser dans une rainure ménagée dans le cadre 11. Lorsque la tige filetée tourne, les deux plaques-écrous 142a se rapprochent ou s'éloignent l'une de l'autre. La partie inférieure de chaque plaque-écrou 142 est articulée sur un bras 142b dont l'extrémité inférieure est articulée sur un support 142c pour constituer une liaison en V, les bases de ces deux liaisons en V étant reliées entre elles par une tige 142d. Chaque tige filetée 141 est prolongée vers l'extérieur, audelà des tourillons 141a correspondants, par une roue dentée, et ces deux roues dentées sont reliées entre elles par une chaîne sans fin 141b, l'une d'entre elles pouvant être entrai- née en rotation par une manivelle 141c ou par un moteur réversible non représenté. La rotation simultanée de ces roues dentées ouvre ou ferme de manière synchrone les deux articu- lations en V, ce qui modifie la hauteur des tiges filetées 141 par rapport au sol et règle la pente du tapis roulant. La figure 4 représente une seconde forme de réali- sation du mécanisme 4 qui permet de régler la pente du tapis roulant et qui comporte une seule tige filetée èt une articu- lation en "X". La tige filetée 41 comprend, là aussi, deux parties présentant des filetages de sens opposés, et ses deux extrémités sont montées, respectivement, dans deux tourillons 411. Lorsque cette tige filetée tourne dans un sens ou dans l'autre,sous l'effet de moyens d'entraînement 412, des écrous 421 passés sur cette tige 41 amènent les tiges articulées 422 à s'approcher ou à s'éloigner l'une de l'autre, ces tiges étant articulées l'une sur l'autre en leur milieu pour former un "X", cependant que leurs extrémités inférieures peuvent coulisser sur une tige 43. Les deux extrémités de cette der- nière sont munies chacune d'un pivot 44 et d'un bras pivotant dont l'extrémité arrière 451 est articulée sur le cadre 11, de façon à limiter les mouvements de l'ensemble articulé 42 par rapport à la tige filetée 41. Lorsque cette dernière tourne, les deux écrous 421 se rapprochent ou s'éloignent l'un de l'autre, ce qui modifie l'angle des deux bras articulés et, en conséquence, la hauteur de leurs extrémités supérieures par rapport au sol pour régler ainsi la pente du tapis roulant. La figure 5 représente la liaison selon l'invention entre la rampe 3 et le support 2 qui porte à son extrémité supérieure l'unité de commande 21. Un côté du support 2 qui fait face à la rampe double 3 comporte deux oeilletons 22 qui sont destinés à venir en prise avec le dispositif d'enclique- tage 23 de la rampe double 3, dispositif qui est muni sur ses deux côtés d'un bouton de déverrouillage 231, 231', Sur la figure 5A, la rampe 3 et le support 2 sont séparés l'un de l'autre. Pour les relier entre eux, il suffit d'appuyer sur les boutons 231 et 231' et d'amener les deux oeilletons 22 à pénétrer dans deux trous ménagés à l'arrière du dispositif d'encliquetage 23, puis de relâcher les boutons 231 et 231'. La vue en coupe de la figure 5B permet de bien comprendre le fonctionnement de ce mécanisme. Elle représente le bouton 231' en position de déverrouillage et le bouton 231 en posi- tion de blocage. Les extrémités internes des boutons 231 et 231' sont solidaires de deux doigts 232 dans le sens de-la poussée, à l'encontre de ressorts de compression 233, et ces doigts peuvent alors pénétrer dans les oeilletons 22 lorsque l'on relâche les boutons en question, ce qui bloque la rampe 3 par rapport au support 2. Si l'on appuie à nouveau sur les boutons 231 et 231', on libère les oeilletons 22, la course de ces boutons étant limitée par des moyens non représentés dont est munie la surface de contact entre les deux parties de la liaison par encliquetage 23. - REVENDICATION- Dispositif d'entraînement sportif à tapis roulant, caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison: - Un mécanisme d'entraînement et de transmission différentielle (13) comprenant un train d'engrenages plané- taires (135), une transmission à rapport continûment variable (131) à courroie en V, et un moteur réversible (m) pour chan- ger le rapport de vitesses de ladite transmission (131) à courroie en V, de façon à obtenir une vitesse de rotation de sortie donnant au tapis roulant (12) une vitesse de défilement allant de zéro à une valeur maximale; - Un mécanisme pour le réglage de la pente du tapis roulant (1) qui comprend une ou deux tiges filetées (41, 141) et des bras articulés (422, 142) montés sur la partie avant du tapis roulant (1), lesdites tiges filetées étant montées parallèlement (141) ou perpendiculairement (41) au sens de déplacement du tapis roulant (1) et présentant deux parties dont les filetages sont de sens opposés,-ainsi qu'une ou deux paires de plaques-écrous (421, 142a) dans lesquelles sont vissées les tiges filetées, lesdits bras (422, 142) étant articulés sur lesdites plaques-écrous en forme de "X" ou de "V" à angles variables, ce qui permet d'élever ou d'abaisser le bord avant du tapis roulant (1) par rapport au sol, et donc de régler la pente de ce tapis roulant (1); et: - Une unité de commande à micro-ordinateur (21) montée sur un support (2) à l'avant dudit tapis roulant (1), et une rampe d'appui double (3) en forme de "U" renversé articulée à ses extrémités inférieures de part et d'autre dudit tapis roulant (1), un dispositif de raccordement par encliquetage (23) étant monté entre ladite rampe (3) et'ledit support (2) afin de pouvoir rendre solidaires ou dégager l'un de l'autre ces deux éléments et de pouvoir replier le dispo- sitif d'entraînement sportif à tapis roulant.