Brevet FR2637190A1 — publié le 19900406

La pente invention porte sur un appareil permettant la simulation de la course k pied sur place t de la marche ou du ski de fond la pratique de la course à pied ou de la marche nécessite la dispose tion d'un terrain permettant aisément la pratique de ces sports ,ainsi que des con ditions climatiques favorables.Ceci n'est pas toujours le cas pour les citadins et sous les climsts septentrinnaux.Certains dispositifs de simulation par glissement des pieds ont été proposés.(Brevet GB I 276 509 - EP 144 294 -GB 2 043 464 en particulier).Ils comportent essentiellement une surface inclinée de glissement plane ou concave,sur laquelle l'utilisateur fait glisser alternativement ses pieds ainsi qu'une barre de maintien frontale sur laquelle cet utilisateur s'appuie avec les mains pour assurer son équilibre.Ces appareils semblent plus destinés à la réé- ducation motrice d'handicapés qu'à la course à pied ou à la marche, dont ils ne aui- vent pas les canons , à savoir::buste droit,balancement des bras équilibrant dans un mouvement d'opposition celui des jambes, c'est à dire liberté complète des mouvements L'appareil objet de l'invention évite ees inoonvgnients en permettant la simulation de la course ou de la marche chez soi, sans déplacement du corps et avec une totale liberté des mouvements Il comporte essentiellement une surface de glissement inclinée par rapport à l'horizontale dont la face supérieure est à faible coefficient de frottement,surface portée par une ossature reposant sur le sol,et une sangle que l'utilisateur porte au niveau de la ceinture reliée à un point fixe mural.Ces dispositifs permettent à un utilisateur de simuler la course à pied par inversion du résultat::le corps reste stationnaire,et les pieds chaussés de tissu glissent alternativement sur la face glissante ,le buste ,les jambes et les bras restant libres de leLr mouvement naturel. Les croquis annexés définissent les earactéristiques principales de l'ap- pareil avec diverses solutions possibles de réalisation qui ne sont pas limitatives quant aux formes non plus qu'aux moyens de réalisation. la figure I représente un utilisateur U en action sur une surface porteuse ~ et réglable s ae profil convenable l/surrace comportant sur le dessus un revêtement 2 a faible coef- ficient de frottement et grande résistance à l'usure,l'ensemble reposant sur le sol su moyen de supports 3 assurant l'assise.Une sangle 4 passe autour de la ceinture de l'utilisateur et reliée à un point fixe sural 5 le 'maintien en position station- naire en lui gardant en particulier la liberté des mains et desbras.On a-pp@@le partie avant Â la partie située devant l'utilisateur dans le sens de la course Cette paravant est inclinée par rapport k l'horizontale (partie cd) et fait face à l'utilisateur La figure 2 analyse les forces qui agissent sur la semelle de l'utilisa teur en action.La force P correspond au poids que fait peser l'utilisateur sur le plan cher porteur I,force verticale.Celle ci se décompose en une force FI parallèle au plan de glissement qui tend à entratner qpontanément le pied dans le sens de la descente,et une force F2 perpendiculaire à ceplan.Cette force F2 engendre une force de frottement F2f dans le plan de glissement ,i étant le coefficient de frottement dynamique entre la semelle de l'utilisateur et la iace 2 de glissement défini par la tangente ss ,suivant les lois élémentaires de la méanique.La différence entre F2f et F1 constitue l'effort à développer par l'utilisateur dans le plan de glissement pour faire glisser ce pied vers le bas de cd.Si F2f -F4 est inférieur k zéro,le pied glisse spontanément avec un sentiment d'instabilité pour l'utilisateur.Si cette différence est supérieure à zéro,il nécessite de la part de l'utilisateur un effort d'autant plus important pour iaire glisser le pied vers l'aval. que f est grand ou que &alpha; est petit.(&alpha; angle de plus grande pente de cd avec l'horizontale) - La figure 3 représente une surface porteuse comportant un plan incliné t de glissement cd ,incliné par rapport à l'horizontale/et porant un revêtement de glissement 2 dans la partie avant et un revêtement à grand coefficient de frottement 8 dans sa partie basse ab,destinée k permettre une bonne stabilité de l'utili sauteur et fixer son pied qui vient de glisser pendant que l'autre se porte vers 1 avant. La figure 4 représente une surface porteuse I comportant un plan incliné cd dans sa partie avant,par rapport à lthorizontale,raccordé à une partie ab à l'ar- rière ,horizontale,qui forme table de stabilité pour l'utilisateur comme précédemment le revêtement 8,par une surface courbe bc ,tangente aux deux parties ab et cd le revêtement glissant 2 s'étendant de z à d.L'ensemble assure un freinage graduel du pied de l'utilisateur dans sa course de @glissement de l'avant vers l'arrière par diminution progressive de la force F1 ( fig 2) et augmentation de F2f. La figure 5 représente une surface porteuse comportant un plan incliné cd dans sa partie avant par rapport à lthorizontale,raccordé à une partie ab à l'ar- rière inclinée dans un sens opposé kia Partie avant cd. ar une surface courbe bc. surface CetteXcourbe peut d'ailleurs constituer cette partie arrière ab.Cette partie reQee,e joue le meme rôle que la partie ab de la figure 4 mais en l'amplifiant.tn patin I3 assure le non basculement de cette partie arrière sous le poids de l'utilisateur. La figure 6 schématise la sangle de maintien (appelée aussi ceinture) et repère 4, qui est constituée d'un lien souple tel qu'un ruban plat en tissus com- porte un anneau de diamètre suffisamment grand pour qu'un utilisateur puisse s'y loger aisément hauteur de la ceinture,anneau prolongé par une queue 10 portant un petit anneau de fixation II ,rigide.Cette queue peut soit être reliée à un piton mural par exemple par son petit anneau rigide,soit être pincé dans la feuillure d'une porte 12. La figure 7 représente une exécution des pieds 3 en forme d'équerre avec large arrondi dans l'angle,pouvant être maintenus par vis,clous ou colle et épaulés dans la région de l'arrondi par une cale I4. La figure 8 représente une planche telle que définie sur la figure I ,mais avec un point fixe 5 qui est porté par un support rigide qui est fixé 'd' la planche dans sa Dartie arrière et permet à l'ensemble de s'affranchir d'un support mural. La figure 9 représente une planche telle uue définie sur la figure I mais avec le point fixe mural remplacé ?ar une butée I6 portée par un support rigide qui est fixé à la planche dans se partie avant et sur lequel vient s'appuyer l'utilisateur à hauteur de la ceinture. L'appareil objet de l'invention (fig I) est destiné a permettre la simu latioD de le course à pied,la marche ou le ski de fond sur place, par glissement al- terné des pieds d'un utiliseteur U sur une surface de glissement 2 ,tandis oue le corps. est maintenu stationnaire par une sangle de maintien 4 , ou une butée I6 ,qui azure une liberté totale de mouvement du buste,des bras et des jambes commue dans la pretiaue réelle.L'arnareil comprend essentiellement une surface de g'is-erent et un moyen de maintien en position stationnaire, sangle et point fixe, ou butét. La surface de glissement comporte une partie inclinée cd avant sensiblement plane et tournée vers l'utilisateur,reposant sur le sol par des pieds 3 ,recouverte d'un revêtement 2 à faible Coefficient de frotteront et granite résistance à l'usure ,sur lequel les pieds de l'utilisateur glissent alternativement Ce glissement est freiné dans la partie basse de la surface de glissement pour en liaison avec le moyen de maintien permettre à l'utilisateur d'avoir une stabilité certaine sur un pied quand l'autre pied se porte vers l'avant Diverses solutions dans ce sens sont envisagres suivant le but recherché. Tout d'abord ,fig 3 ,un revêtement à gros coefficient de frottement tel que bois nature,ou caoutchouc par exemple ,est disposé en partie basse et fait suite au revêtement glissant 2 .Cette solution est simple et économique.-Une autre solution, fig 4 consiste à garder le revêtement glissant sur toute la longueur de l'appareil de a k d ,et de terminer celui ci par une portion de plan sensiblement horizontal ab,qui se raccord à la partie inclinée avant par une surface cylindrique bc.Cette solution est très agréable par l'utilisateur par un passage progressif d'un effort de glissement faible en partie avant cd à un effort plus important en partie basse et arrière,la force FI ,fig 2 diminuant progressivement tandis que F2Faugmente éga- lement progressivement .-Une autre solution fig 5 dérivée de la fig 4 ,consiste à terminer la partie basse ab par une portion de surface inclinée en sens inverse de la partie cd ,les deux parties se raccordant tangentiellement à une courbe bc.Une cale I3 est nécessaire pour assurer la stabilité de la partie arrière.Cette disposi- tion permet à l'utilisateur une utilisation plus énergique de l'appareil que celui de la fig 4,l'effort de glissement-fig 2devenant P2f Qt FI c'est à dire que FI augmente F2f pour fixer le pied rrière.Deux languettes 18 en matière k baut coefficient de frottement comme le caoutchouc fixées sous la surface porteuse I à ses points d'appui sur le sol stopposent au recul de la planche né de la poussée exercée par le pied en fin de cou: se arrière.Les trois profils décrits ont valeur novatrice associés à une pente optimum de cd ,un revêtement glissant eu égard à la qualité de la semelle portée par'l'utilisa- teur et aussi le moyen de maintien on positionn stationnaire de ce dernier ,tous ces facteurs travaillant en synergie pour atteindre le but recherché et en particulier l'ex trême liberté de mouvement des 4 membres de l'utilisateur en action. L'avantage de ces dispositions fig I,3,4,5 c'est que la partie avant I reçoit le pied de l'utilisateur dans la partie de sa foulée avant en position haute et que la pente ,partie cd,conpense en grande partie le frottement engendré par le glissement du pied pour faciliter celui-lk.la partie arrière engendre uneforce de frottement non compo: -sée qui permet la stabilité de l'utilisateur sur un pied pendant que l'autre se porte e: avant en liaison avec le moyen de maintien 4 ou I6 qui équilibre les forces de frotter:en- qui ont tendance à entraSner cet utilisateur dans sa course avant. non Une réalisation exclusive de toute autre de la surface I ,consiste en un plancher constitué de feuilles debois aslignage croisé collés à chaud en mêne temps qutu stratifié 2 . Les pieds 3 ,au nombre de I ou 2 peuvent de meme entre constitué/d'équerre en bois utilisant la même technique,ou d'une planchette fixée sur une équerre.L'un des bras fixé sous la surface I est dirigé vers l'avant (fig 7)pour permettre à la réaction R d'assurer une meilleure assise de ce bras. Compte tenu de la forme réglable de la surface Ireposant sur le sol,une très bonne assise de l'ensemble même sur sol légèrement inégal est assuré par un seul pied 3 de largeur réduite par rapport à celle de cette surface qui repose ainsi sur trois points:un pied et 2 languettes rep 18. Une dimension de 0,75 Z O,40m convient bien à la réalisation de la surface I pour un utilisateur de taille courante. En En tant que revêtement glissant, un bois poncé et ciré b une valeur écono- nique certaine .Un stratifié revêtu de mélamine plus connu sous le nom des marques déposées: Formica, Polyrey ,etc.. offre particulièrement des caractéristiques répondant bien au but recherché: coefficient de frottement bien adapté et assez bas,rdsistance k l'usure par frottement,absence d'entretien et richesse des coloris. Ces propriétés sont d'ailleurs reprises dans les normes françaises N P AFNOR 54 35I et normes corrélatives . Ces produits,bois ciré et mélanine défi nissent un coefficient de frottement dynamique f (fig 2) avec les tissus formant la semelle portée par l'utilisateur,en particulier fibrede polyamide,pour lequel un an gle de la partie avant cd de l'appareil de l'ordre de I2 à IB degrés environ constitue une valeur optimum.pour une parfaite aisance de l'utilisateur sur tette surface de glissementUn angle plus élevé conduit à une sensation d'instabilité par glissement trop facile des pieds sur la partie cd,un angle plus faible conduit à une sensation d'effort anormal et k une attaque trop basse du pied dans sa course avant. L'effort de frottement F2f engendre un travail immèdiatement dégradé en chaleur qui demande que la semelle textile précédemment définie soit doublée d'un isolant thermique tel que la mousse de polyuréthane,pour ne pas échauffer exagérément le pied de l'utilisateur. Un moyen de maintien de l'utilisateur en position stationnaire (fig 6)consiste en un ruban de tissu plat ,souple et mince formant un anneau de diamètresuffisamment grandpour ceinturer un utilisateur librement .Cet anneau porte une queue 10 qui porte elle même un petit anneau rigide L'ensemble peut être relié k un point iixe 5 mural oit par un piton dans lequel se glisse l'anneau rigide ,soit par pincement de la queue dans l'épaisseur d'une porte 12.Cette sangle ,avec ou sans sa queue peut également être reliée à un support I5 fig 8 lié d'une façon rigide à l'ensemble porteur Iet 2 dans sa partie arrière. Un autre moyen -de maintien consiste en une butée I6 fig 9,fixée à un support I7 lié d'une façon rigide à l'ensemble porteur I et 2 dans sa partie avant,et sur laquelle butée, l'utilisateur vient s'appuyer à hauteur de la ceinture pour contrebalancer les efforts de glissement. L'appareil objet de l'invention permet en particulier ,la simulation de la course k pied ,de la marche, ou du ski de fond sur place par un utilisateur,en tous lieux plan. R E V E N D IC Â T I O N S. I Dispositif permettant la simulation de la course k pied ,caractérisé par le fait qu'il comporte essentiellement une part une surface porteuse I inclinée par rapport à l'horizontale et dont la pente est tournée vers l'utilisateur ,portant sur sa iace supérieure un revêtement de glissement 2 à faible coefficient defrottement eu égard k le constitution de la semelle de la partie chaussante portée par un utilisateur dans sa partie haute,et une zone de freinage du glissement dans Sa partie basse ,et d'autre part au niveau de la ceinture d'un utilisateur un moyen de mai tien 4 ou I6 en position stationnaire de cet utilisateur ,lesquels surface de glisse ment,zone de ireinage,pente de glissement,semêlle et moyen de maintien travaillent en synergie pour permettre une parfaite simulation de la course à pied en position sta tionnaire de l'utilisateur par glissement alterné des pieds sur la surface de glisse ment en lui assurant une bonne stabilité et en lui laissant l'entière liberté de mou vexent des bras ,des jambes et du buste. 2 Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait que la surface de glisse ment est constituée d'un stratifié composé de mélamine dans sa partie glissante. 3 Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait que la surface porteuse I est constituée d'un plancher en feuilles de bois disposées en multiplis et collées les unes aux autres reposant sur le sol par deux points de sa surface et un seul ou deux pieds rapportés. 4 Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait que la zone de freinas est constituée d'un revêtement à fort coefficient de frottement-S-tel que bois,bois verni, catutchouc , 5 Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait rue la zone de freinape est constituée d'un plan sensiblement parallèle à l'horizontale ab reliée par une courbure bc k la surface porteuse inclinée cd et portant le revêtement 2 6 Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait que la zone de freinage est constituée d'une courbure bc qui relie en la continuant la surface avant cd inclinée à une petite surface ab inclinée en sens inverse ,la stabilité de la par tie arrière étant assurée par une cale 13 7 Dispositif suivant la revendication I earactérisé par le fait que la surface porteuse est sensiblement réglable et plane dans sa partie avant. 8 Dispositif suivant les revendication I,2 et 7 caractérisé par le fait que l'angle moyen de la plus grande pente de la partie inclinée cd par rapport à l'horizontale e de l'ordre de I2 à 18 degrés 9 Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait que le moyen de maintien est constitué d'un lien souple formant un anneau suffisamment grand pour cein turer librement un utilisateur ,anneau prolongé par une queue 10 qui comporte accessoi- rement un petit anneau rigide II ,et relié à un point fixe. 10 Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait que le moyen de maintien est constitué d'un lien souple formant un anneau suffisamment grand pour ceinturer librement un utilisateur et relié à on point fixe 5 porté par un support 15 lié rigidement k l'ensemble porteur I et 2 dans sa partie arrière II Dispositif suivant la revendication I caractérisé par le fait que le moyen de maain tien est constitué par une butée I6 liée rigidement à l'ensemble porteur Iet2 dans sa partie avant par un support I7. I2 Dispositif suivant les revendication I , 2 et 8 caractérisé par le fait que la semelle de la partie chaussante portée par l'utilisateur est constituée d'une matière textile souple tissée à base de fibre de polyamide et comporte uneisolation thermique intéroeure assurée par une couche de matière isolante telle que la mousse en poly uréthane I3 Dispositif suivant les reveadications I, 3 , 5 et 6 caractérisé par le fait que la surface porteuse appuie sur le sol dans sa partie arrière au moyen de deux lan guettes It qui lui sont fixement attachées ,et faites d'une matière à haut cneffi- cient de frottement telle que le caoutchouc