Brevet FR2663855A1 — publié le 19920103

SUPPORT D'EXERCICE POUR COLONNE VERTEBRALE La présente invention concerne un appareil destiné à être utilisé en particulier pour la relaxation, l'entretien ou la rééducation de la colonne vertébrale. Pour réaliser ces fonctions, on connatt déjà des tables vibrantes permettant une mise en posture de déclive. L'utilisateur est en appui dorsal sur la surface plane de la table, et est sollicité par les vibrations de la table. On constate toutefois qu'un tel dispositif ne procure qu'un effet médiocre d'étirement et de réduction des courbures du dos. Le problème proposé par la présente invention est d'augmenter sensiblement l'effet obtenu, grâce à la mise en application des deux considérations suivantes - on considère qu'une colonne vertébrale, reposant sur une surface plane, repose principalement par les zones musculaires situées de part et d'autre de la colonne ; il en résulte que les dispositifs connus n'ont pas une action directe sur la colonne vertébrale elle-même, ce qui est vraisemblablement une cause du manque d'efficacité de ces dispositifs connus ; on doit donc concevoir des moyens constituant un appui plus direct sur les épineuses dorsales, tandis que l'appui sur les zones musculaires latérales du dos doit être réduit ou évité ; il doit donc ainsi être possible de placer l'ensemble de l'axe vertébral en une position horizontale, en appui étalonné sur la zone des épineuses postérieures vertébrales.En outre, cela doit permettre, lors des mouvements de ventilation effectués par la cage thoracique, de rechercher l'ampliation des arcs costaux. - Lorsque le dos se trouve en appui sur une surface plane telle qu'une table vibrante connue, celui-ci se trouve à ltétat de repos, et subit de manière passive les vibrations de la table. On suppose que cette passivité est la deuxième cause de la médiocrité des effets obtenus par les dispositifs connus. Pour éviter ces inconvénients, l'invention vise à concevoir un appareil qui oblige l'utilisateur à rechercher un équilibre postural, de façon à stimuler les éléments arthro-neuromusculaires. On favorise ainsi, par système réflexe, les sollicitations et mises en jeu actives de toutes les structures articulaires et périarticulaires dépendantes de l'axe vertébral. Pour atteindre des objets ainsi que d'autres, le support d'exercice pour colonne vertébrale selon la présente invention comprend un corps généralement cylindrique comportant une portion de surface, destinée à former la surface supérieure, dont le rayon de courbure au voisinage de la génératrice sommitale est compris entre 3 et 8 centimètres environ. De cette façon, l'utilisateur peut reposer en long sur le corps cylindrique par sa colonne vertébrale, et les épineuses dorsales postérieures sont alors en appui sur la surface supérieure du corps cylindrique ; la courbure de ladite surface supérieure permet de libérer totalement les zones latérales musculaires du dos de l'utilisateur. L'axe vertébral se trouve ainsi en appui étalonné sur la zone des épineuses postérieures vertébrales, c'est-à-dire aligné sur le grand axe du cylindre, en recherche de stabilité.L'effet relaxant obtenu est très important. On constate un effet antalgique immédiat des algies cervicales, dorsales, lombaires, par effet de "desserrage vertébral". En favorisant les mouvements des arcs costaux, puisqu'ils ne sont pas maintenus par le corps cylindrique, on améliore les effets musclants des muscles de l'ensemble du tronc et en particulier des abdominaux, en statique, dynamique et en position courte. On améliore également le sens de ltéquilibre au niveau musculaire, et on favorise ltéquilibration du tonus musculaire et des couples proprioceptifs. On peut avantageusement utiliser un tel corps généralement cylindrique dont la longueur est supérieure à la longueur de colonne vertébrale d'homme adulte. Ainsi, l'ensemble de l'axe vertébral peut reposer sur le dispositif. De préférence, la surface supérieure du corps généralement cylindrique est formée d'une couche de matière élastiquement déformable surmontant une base rigide. L'élasticité de la matière est choisie de manière que les épineuses porteuses d'une colonne vertébrale, reposant sur le support d'exercice, s'enfoncent dans la matière élastique selon une profondeur comprise entre 3 et 7 millimètres environ. Cela permet de répartir les efforts mécaniques de support de l'utilisateur sur une surface dorsale suffisante, en limitant toutefois les zones d'appui aux seules zones immédiatement voisines des épineuses dorsales. Un tel effet peut être obtenu par exemple en utilisant une mousse peau en polyuréthanne avec mémoire élastique d'épaisseur comprise entre 5 et 25 millimètres environ et de densité comprise entre 200 et 600 grammes par litre environ. La base rigide, surmontée par la couche de matière élastiquement déformable, doit présenter une rigidité suffisante pour que les extrémités du support restent plaquées sur le sol plan lorsqu'un utilisateur est en appui selon tout son poids dans la partie centrale. On peut avantageusement utiliser un corps cylindrique comprenant une âme rigide cylindrique de révolution dont toute la surface extérieure est recouverte d'une couche superficielle de ladite matière élastiquement déformable. En alternative, on peut prévoir de réaliser un corps généralement cylindrique plein en un matériau relativement déformable, par exemple en polyéthylène ou en polypropylène, ou tout autre matériau permettant l'enfoncement approprié des épineuses dorsales porteuses dans le dispositif. Selon un mode de réalisation avantageux, le support d'exercice selon l'invention comprend en outre des éléments vibrants internes pour solliciter le corps cylindrique en vibration. Par exemple, on peut concevoir un tel support comprenant un tube cylindrique en aluminium dont le diamètre est compris entre 60 et 160 millimètres, et contenant, dans sa partie centrale, un sous-ensemble vibrant solidaire de la paroi intérieure du tube. Des moyens de commande et d'alimentation permettent de régler la fréquence de vibration, son amplitude, et permettent éventuellement de déterminer des cycles vibratoires comportant des périodes de repos et des périodes de fonctionnement. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un support d'exercice selon un mode de réalisation de la présente invention - la figure 2 est une coupe transversale illustrant les positions relatives du dos et du support d'exercice, en appui dorsal selon l'axe longitudinal du support d'exercice - la figure 3 représente en perspective un élément d'appui utilisable pour maintenir le support d'exercice - la figure 4 est une vue en perspective d'un support d'exercice maintenu dans deux éléments d'appui - la figure 5 représente un autre mode d'utilisation des éléments d'appui avec un support d'exercice - les figures 6 à 8 illustrent trois postures d'utilisation du support d'exercice en appui dorsal - la figure 9 illustre une autre posture d'utilisation du support d'exercice - la figure 10 illustre une utilisation du support d'exercice pour une action sur la plante des pieds - la figure 11 illustre une autre possibilité d'utilisation du support d'exercice, en équilibre sur les pieds ; et - la figure 12 illustre une autre utilisation du support d'exercice, en appui transversal sur le dos et en roulage. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le support d'exercice selon l'invention comprend une âme rigide cylindrique sous la forme d'un tube d'aluminium 1, à section sensiblement circulaire, de diamètre avantageusement compris entre 60 et 160 millimètres, et de longueur comprise entre 80 et 120 centimètres. Le tube d'aluminium comporte une surface extérieure sablée, et surmoulée d'une couche superficielle extérieure 2 continue en mousse peau, d'épaisseur comprise entre 5 et 25 millimètres, et de densité comprise entre 200 et 600 grammes par litre. A l'intérieur du tube 1, dans la zone centrale, est logé un sous-ensemble vibrant 3. Le sous-ensemble vibrant 3 comprend un moteur électrique 4 à courant continu, partiellement noyé dans un bloc de caoutchouc haute densité 5 dont la surface périphérique porte contre la face interne 6 du tube 1. L'arbre moteur 7 sort à I'extérieur du bloc de caoutchouc haute densité 5, et entraine en rotation au moins une masselotte excentrée 8. La vitesse de rotation de la masselotte excentrée est avantageusement comprise entre 50 et 80 tours par seconde. Le moteur à courant continu 4 est alimenté par une source d'énergie électrique, par exemple un accumulateur rechargeable 9 maintenu à l'une des extrémités 10 du tube. Dans le mode de réalisation représenté, l'accumulateur rechargeable 9 est partiellement noyé dans un bloc de caoutchouc haute densité 11 fermant l'extrémité 10 du tube, à l'intérieur dudit tube. Un chargeur extérieur 12, muni de moyens de connexion 13, peut être connecté dans un connecteur approprié 14 relié électriquement à l'accumulateur rechargeable 9, pour recharger à volonté ledit accumulateur. Un dispositif de commande d'alimentation moteur 15 est disposé à la seconde extrémité 16 du tube 1, par exemple maintenu dans un bloc de caoutchouc haute densité 17 fermant la seconde extrémité 16 du tube 1. Le dispositif de commande d'alimentation moteur 15 comprend une carte électronique 18 et divers organes d'affichage et de commande tels que des commutateurs, pour moduler lténergie électrique provenant de l'accumulateur rechargeable 9 et envoyée sur le moteur à courant continu 4. Ainsi, le dispositif de commande 15 comprend des moyens interrupteurs pour transmettre lténergie électrique depuis l'accumulateur rechargeable 9 jusqu'au moteur à courant continu 4, ou pour interrompre cette transmission d'énergie, provoquant la rotation ou l'arrêt du moteur.Le dispositif de commande 15 comprend avantageusement des moyens de temporisation pour produire des cycles de fonctionnement comportant des périodes alternées de rotation et d'arrêt du moteur. Par exemple, on peut avantageusement définir les cycles suivants - cycle numéro 1 : pause 1 minute - vibration 30 secondes - pause 1 minute - vibration 1 minute - pause 30 secondes - vibrations 1 minute arrêt. - cycle numéro 2 : pause 30 secondes - vibration 1 minute - pause 30 secondes - vibration 1,5 minutes - pause 30 secondes - vibration 2 minutes - arrêt. - cycle numéro 3 : pause 1 minute - vibration 4 minutes - arrêt. Le dispositif de commande 15 peut avantageusement comprendre des moyens de réglage de la tension d'alimentation du moteur électrique à courant continu 4, pour régler la vitesse de rotation du moteur et de la masselotte 8 entre au moins une première vitesse selon laquelle l'ensemble du tube 1 et des éléments qu'il contient vibrent en demionde, les deux extrémités 10 et 16 étant des noeuds de vibration, le centre du tube 1 étant un ventre de vibration, et une seconde vitesse dans laquelle l'ensemble du tube et des éléments qu'il contient vibrent en onde entière, les deux extrémités 10 et 16 et le centre du tube étant trois ventres de vibration. L'énergie électrique fournie par l'accumulateur rechargeable 9 est transmise au dispositif de commande 15 par une première ligne de conducteurs électriques 19, et cette énergie est ensuite transmise depuis le dispositif de commande 15 jusqu'au moteur électrique 4 par une seconde ligne de conducteurs électriques 20. Des moyens commutateurs, accessibles depuis la face externe du bloc 17, permettent à l'utilisateur de choisir les cycles et les modes de fonctionnement du moteur à courant continu 4. La figure 2 est une coupe schématique transversale partielle de la zone d'appui lorsqu'un utilisateur est en appui dorsal axial sur le support d'exercice selon l'invention. On a représenté schématiquement le dos 21 de l'utilisateur, avec une épineuse dorsale postérieure 22, et les zones musculaires latérales 23 et 24. L'épineuse dorsale postérieure 22 est en appui sur le support d'exercice selon l'invention, comprenant le tube rigide 1 et la couche de matière élastiquement déformable 2. La couche de matière élastiquement déformable 2 est déformée par ltépineuse dorsale postérieure 22, comme le représente la figure, l'épineuse 22 s'enfonçant selon une profondeur comprise entre 3 et 7 millimètres.La zone d'appui du dos sur le support d'exercice selon l'invention est ainsi définie par la seule zone voisine de ltépineuse dorsale postérieure 22, et les zones latérales 23 et 24 musculaires du dos restent libres. On peut avantageusement prévoir une couche de matière elastiquement déformable 2 dont la structure est hétérogène, comprenant par exemple des inclusions liquidiennes. La différence de densité des matériaux de ladite couche 2 produit un effet de massage. La figure 3 représente, en perspective, un accessoire susceptible d'être utilisé en association avec le support d'exercice représenté sur la figure 1. Cet accessoire est un élément d'appui 25, constitué d'un bloc rigide sensiblement parallélépipédique percé d'une lumière 26 conformée pour être traversée par le corps cylindrique du support d'exercice. L'une des faces latérales 27 de l'élément d'appui 25 est concave, en forme de creux cylindrique, formant berceau sur lequel peut reposer le corps cylindrique du support d'exercice. Par exemple, sur la figure 4, le corps cylindrique du support d'exercice peut être inséré dans deux éléments d'appui 25 et 251, lesdits éléments d'appui 25 et 251 reposant sur le sol selon leur tranche, de sorte que le corps cylindrique est maintenu à ltécart du sol, par exemple pour améliorer ses possibilités de vibration. De même, sur la figure 5, le corps cylindrique du support d'exercice repose sur deux éléments d'appui 25 et 251 disposés tous deux à plat sur le sol, avec leurs faces concaves, telles que la face 27, dirigées vers le haut et recevant la face latérale inférieure du corps cylindrique. Dans le mode de réalisation qui a été représenté sur la figure 1, le support d'exercice selon l'invention comprend un sous-ensemble vibrant 3 et des moyens d'alimentation et de commande. Le mode de réalisation à sous-ensemble vibrant 3 permet de solliciter des informations transmises à tous les éléments réceptifs neuro-musculaires, neurotendineux, neuro-ligamentaires, inhérent à l'ensemble des différents systèmes articulaires des vertèbres. On peut toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, concevoir un support d'exercice plus simplifié, comprenant seulement le tube 1, la couche extérieure de matière élastiquement déformable 2, et ne comportant pas de moteur, de masselotte, et d'élément d'alimentation ou de commande. Le support d'exercice est alors purement statique, mais peut toutefois être utilisé efficacement pour obtenir des effets sensibles. Egalement, on peut prévoir selon l'invention un corps généralement cylindrique dont la section n'est pas circulaire. Par exemple, on peut avantageusement prévoir un méplat sur une portion de la périphérie du corps, ledit méplat constituant une face privilégiée d'appui sur le sol, s'opposant aux rotations ou déplacements du corps. Les figures 6 à 12 illustrent divers modes d'utilisation du support d'exercice selon l'invention, que ce soit un support d'exercice avec éléments vibrants 3 ou sans éléments vibrants. Sur la figure 6, l'utilisateur est en appui dorsal axial sur le support d'exercice, et son dos repose sur le support par les épineuses dorsales postérieures . Les jambes sont repliées, et les pieds reposent sur le sol. Sur la figure 7, l'utilisateur a une position relativement similaire à celle de la figure 6, et ses jambes sont repliées vers le haut, pour supprimer le creux du dos. Sur la figure 8, la position est similaire à celle de la figure 7, jambes tendues vers le haut. Sur la figure 9, l'utilisateur dispose le support d'exercice en position transversale, et est en apppui sur sa surface supérieure par la zone cervicale. Sur la figure 10, l'utilisateur assis sur un siège laisse reposer la plante de ses pieds sur le support d'exercice. Sur la figure 11, le support d'exercice est en appui sur deux éléments d'appui 25 et 251, et l'utilisateur est debout sur le support d'exercice. Sur la figure 12, l'utilisateur dispose le support d'exercice sur le sol, transversalement par rapport à lui-même, et est en appui par une zone dorsale. Il peut faire rouler le support d'exercice pour modifier la zone dorsale d'appui. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le tube d'aluminium 1 est monobloc. On peut toutefois concevoir un dispositif constitué de deux tronçons démontables, permettant leur assemblage axial pour l'utilisation, et permettant leur démontage pour le transport. L'appareil selon l'invention permet de nombreux exercices par effet de roulages, tout en conservant ou non le système vibratoire en action. Par sa nature, l'appareil est très léger et robuste. I1 est destiné au grand public, y compris les personnes âgées et les traumatisés de la colonne vertébrale, une fois les lésions consolidées. La présente invention ntest pas limitée aux modes de réalisa- tion qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Support d'exercice pour colonne vertébrale, caractérisé en ce qu'il comprend un corps généralement cylindrique comportant une portion de surface extérieure, destinée à former la surface supérieure, dont le rayon de courbure au voisinage de la génératrice sommitale est compris entre 3 et 8 centimètres environ, de sorte que la colonne vertébrale d'un utilisateur peut s'aligner et reposer sur ladite surface supérieure. 2 - Support d'exercice selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface supérieure est formée d'une couche de matière (2) élastiquement déformable surmontant une base rigide (1), ltélasticité de matière étant choisie de manière que les épineuses porteuses (22) d'une colonne vertébrale reposant sur le support d'exercice s'enfoncent selon une profondeur comprise entre 3 et 7 millimètres environ. 3 - Support d'exercice selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la base (1) présente une rigidité suffisante pour que les extrémités du support (10, 16) d'exercice restent plaquées sur le sol plan lorsqu'un utilisateur est en appui selon tout son poids dans la partie centrale du support d'exercice. 4 - Support d'exercice selon la revendication 2, caracterisé en ce que le corps généralement cylindrique comprend une âme rigide (1) cylindrique recouverte d'une couche superficielle (2) de ladite matière élastiquement déformable. 5 - Support d'exercice selon l'une des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que ladite couche superficielle élastiquement déformable (2) est constituée en une mousse peau avec mémoire élastique, d'épaisseur comprise entre 5 et 25 millimètres environ, et de densité comprise entre 200 et 600 grammes par litre environ. 6 - Support d'exercice selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps cylindrique présente une section circulaire. 7 - Support d'exercice selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des éléments vibrants internes (3) pour solliciter le corps cylindrique en vibration. 8 - Support d'exercice selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend - un tube cylindrique en aluminium (1), dont le diamètre est compris entre 60 et 160 millimètres, - un sous-ensemble vibrant (3), logé dans le tube (1) au voisinage de sa portion centrale, et solidaire de la face interne (6) de paroi du tube (1), - une couche superficielle extérieure (2) de mousse peau recouvrant la face extérieure du tube (1), la mousse (2) ayant une épaisseur comprise entre 5 et 25 millimètres environ et une densité comprise entre 200 et 600 grammes par litre environ. 9 - Support d'exercice selon la revendication 8, caractérisé en ce que - le sous-ensemble vibrant (3) comprend un moteur électrique (4) à courant continu partiellement noyé dans un bloc de caoutchouc haute densité (5) dont la surface périphérique porte contre la face interne (6) du tube (1), - l'arbre moteur (7) entrasse au moins une masselotte excentrée (8) selon une vitesse de rotation comprise entre 50 et 80 tours par seconde, - une source d'énergie électrique (9), alimentant le moteur (4), est logée à l'une des extrémités (10) du tube (1). 10 - Support d'exercice selon la revendication 9, caractérisé en ce que - la source d'énergie (9) est un accumulateur électrique rechargeable, - un dispositif de commande d'alimentation moteur (15) est logé dans la seconde extrémité (16) du tube (1), pour commander la marche et l'arrêt du moteur (4). 11 - Support d'exercice selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de commande (15) comprend des moyens de temporisation pour produire des cycles de fonctionnement comportant des périodes alternées de rotation et d'arrêt du moteur (4). 12 - Support d'exercice selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le dispositif de commande (15) comprend des moyens de réglage de la tension d'alimentation du moteur électrique (4), pour régler la vitesse de rotation du moteur entre au moins une première vitesse dans laquelle l'ensemble du support d'exercice vibre en demionde et une seconde vitesse dans laquelle l'ensemble du support d'exercice vibre en onde entière. 13 - Support d'exercice selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre deux éléments d'appui (25, 251) constitués chacun d'un bloc parallélépipédique percé d'une lumière (26) conformée pour être traversée par le corps cylindrique, de sorte que le corps cylindrique peut reposer sur ses deux supports d'appui (25, 251) posés sur le sol selon leur tranche. 14 - Support d'exercice selon la revendication 13, caractérisé en ce que les supports d'appui (25, 251) comprennent une face latérale (27) concave formant un creux cylindrique en berceau pour recevoir une portion de la surface latérale du corps cylindrique, de sorte que le corps cylindrique peut reposer sur ses deux supports d'appui (25, 251) posés à plat sur le sol.