Brevet FR2718958A1 — publié le 19951027

DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT DU CORPS HUMAIN La présente invention concerne un dispositif pour le traitement du corps humain. Plus spécifiquement, elle concerne un appareil du type avec lequel on peut mettre en mouvement le corps humain en premier lieu pour exercer un effet relaxant et/ou de massage sur le corps. Des appareils du type susmentionné sont déjà connus dans de nombreuses formes. Dans ces formes de réalisation connues, on utilise un lit ou un fauteuil dont la surface d'appui peut être mise en mouvement au moyen de rouleaux ou analogues, disposés par-dessous. Toutefois, l'inconvénient lié à ces formes de réalisation réside dans le fait qu'elles possèdent un grand nombre d'éléments mécaniques, faisant en sorte qu'elles sont d'un entretien difficile et surtout, très coûteuses. Par ailleurs, on connaît des dispositifs par lesquels on fait usage d'un support pour soutenir le corps humain et d'un mécanisme vibrateur qui fait vibrer le support. On connaît des exemples de ces derniers d'après les brevets US-A-5.101.810, US-A-4.105.024, US-A-3.085.568, FR-A-2.115.761, FR-A-970.160 et DE-A-3.537.210. Dans les dispositifs connus d'après ces documents, les vibrations générées sont transmises par le support sans plus à l'utilisateur. Pour faire vibrer le corps humain dans son ensemble, on a besoin par conséquent de sources de vibrations très puissantes ou bien de plus d'une source de vibrations, faisant en sorte que ces dispositifs ont un coût de fabrication très élevé, sont de construction complexe et consomment beaucoup d'énergie lors de leur utilisation. Par conséquent, la présente invention a pour objet un dispositif qui ne présente pas les inconvénients susmentionnés. En outre, l'invention a pour but un dispositif qui peut procurer un effet de relaxation optimal. A cet égard, la présente invention concerne un dispositif pour le traitement du corps humain, constitué par la combinaison d'au moins un support pour soutenir le corps humain et d'un mécanisme vibrateur tel qu'une source de vibrations, qui fait vibrer le support, caractérisé en ce que le mécanisme vibrateur procure une excitation en un seul point et en ce que le support comprend un cadre qui permet de créer une amplification des vibrations par résonances propres. Le dispositif de l'invention offre, par l'utilisation d'un cadre qui permet de créer une amplification des vibrations par résonances propres, l'avantage de pouvoir produire, avec des vibrations relativement minimes provenant d'un seul mécanisme vibrateur qui, par conséquent, peut avoir une puissance relativement minime, des vibrations relativement importantes dans tout le support. Par l'expression "excitation en un seul point", on veut dire que les vibrations sont émises à partir d'un seul emplacement ou de l'environnement immédiat d'un seul emplacement. Selon une forme de réalisation préférée, le support est réalisé sous la forme d'une chaise et/ou d'un fauteuil et/ou d'un lit. De préférence, on utilise également un mécanisme vibrateur qui génère et induit des vibrations uniformes à basse fréquence; on veut dire par là des vibrations inférieures à Hz. Dans la forme de réalisation de loin préférée, le mécanisme vibrateur sera prévu dans une fréquence de vibrations, qui se situe entre 20 et 100 Hz et, encore mieux, il pourra être réglé sans à-coups entre ces deux valeurs. A cet effet, il peut être équipé d'une unité de commande qui est montée dans un pupitre de commande ou analogues, et qui comprend un générateur de signaux et un amplificateur audio. Conformément à une possibilité encore offerte par l'invention, on peut régler l'intensité de la force de vibration. Conformément à la forme de réalisation préférée, entre le mécanisme vibrateur et le support susmentionné, est disposée une transmission vibratoire qui est exempte de résonance dans la gamme de vibrations du dispositif. De préférence, cette transmission vibratoire est constituée par un système de fourches vibratoires. Conformément à la forme de réalisation préférée, le support est porté de manière élastique, que ce soit en étant suspendu de manière élastique ou en étant soutenu de manière élastique, par lequel on utilise de préférence des éléments élastiques qui produisent les résonances complémentaires dans le support. Conformément à une forme de réalisation particulière, le support est monté sur des arcs de fréquence par lesquels on garantit une suspension stable, mais sans que l'effet de vibration ne soit soumis à un effet antagoniste et en créant, en outre, des vibrations de résonance complémentaires. Conformément à l'invention, l'ensemble peut être placé sur des isolateurs de vibrations qui produisent également des résonances complémentaires, en favorisant ainsi l'effet des vibrations. La suspension élastique, le support élastique et les isolateurs de vibrations empêchent, en outre, que l'énergie des vibrations du mécanisme vibrateur ne s'écoule vers le sol, via le support. Dans le but de mieux indiquer les caractéristiques de l'invention, on décrit ci-après quelques formes de réalisation préférées à titre d'exemples, sans aucun caractère limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un dispositif selon l'invention; la figure 2 représente une variante du dispositif selon l'invention; la figure 3 représente encore une variante du dispositif selon l'invention; la figure 4 représente une coupe prise le long de la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 représente schématiquement la déformation que l'on obtient lors de la vibration du dispositif selon la figure 3; la figure 6 représente une courbe qui représente l'amplitude des vibrations pour une force unitaire en une point déterminé du dispositif de la figure 3, en fonction de la fréquence des vibrations. Comme représenté en figure 1, l'invention concerne un dispositif 1 pour le traitement du corps humain, qui est constitué principalement de la combinaison d'au moins un support 2 pour supporter le corps humain et d'un mécanisme vibrateur 3 qui peut faire vibrer le support 2. Comme représenté en figure 1, le support 2 est réalisé de préférence sous la forme d'un fauteuil qui est réalisé sous forme d'une surface 4 pour s'asseoir, d'un support 5 pour le dos et d'un support 6 pour les pieds pour supporter les pieds et/ou les membres inférieurs. De préférence, ceux-ci sont reliés à demeure l'un à l'autre, par lequel la surface 4 pour s'asseoir s'étend en inclinaison vers le haut à partir du support 5 pour le dos en direction du support 6 pour les pieds. De préférence, le support 2 est composé d'un cadre 7 et d'une surface d'appui 8 disposée sur ce dernier. Le cadre 7 peut être constitué par des tubes métalliques et est réalisé de telle sorte qu'il permet de créer, à l'intervention de la résonance propre, une amplification des vibrations du mécanisme vibrateur 3. Conformément à l'invention, on réalise un cadre 7 qui est caractérisé par ses propriétés dynamiques de structure qui déterminent à quelles fréquences le cadre possède des résonances propres par lesquelles la structure du cadre sera ainsi soumise à de très fortes vibrations. La structure du cadre 7 est calculée de telle sorte qu'un grand nombre de résonances propres se produisent dans la gamme des fréquences entre 20 et 100 Hz. Ce calcul rentre dans la compétence de l'homme de métier. Il est à noter qu'une autre propriété caractéristique de la structure de cadre réside dans les formes modales. Comme il est connu, la forme modale concerne la manière par laquelle, lors de vibrations sur une résonance propre, la structure de cadre va se déformer. Les éléments structurels du cadre 7 permettent, par leur dimensionnement, d'influencer ces formes modales. Conformément à l'invention, le cadre 7 est conçu de telle sorte que, pour toutes les résonances propres générées, les formes modales complémentaires permettent de faire nettement ressentir les vibrations sur l'ensemble du cadre 7 de telle sorte que l'utilisateur subit des vibrations s'étendant sur tout le corps. En l'occurrence, aussi bien la surface 4 pour s'asseoir, le support 5 pour le dos que le support 6 pour les pieds vont faire en sorte que l'utilisateur ressente des vibrations. La surface de support 8 précitée est constituée de préférence d'une mince plaque membranaire. Cette plaque peut être poreuse ou être constituée d'acier perforé ou d'une matière synthétique perforée. Il est clair que la surface d'appui 8 peut être munie, pour le confort, d'un revêtement, par exemple d'un revêtement de fauteuil ergonomique. La plaque doit transmettre les vibrations du cadre 7, sans les amplifier ou sans les réduire, au revêtement de fauteuil ergonomique, partant à la personne qui est assise dessus. Le mécanisme vibrateur 3 est de préférence du type par lequel il induit des vibrations uniformes, mais réglables, à basse fréquence, de préférence inférieures à 200 Hz, encore mieux entre 20 et 100 Hz. Pour le mécanisme vibrateur 3, on peut utiliser une source de vibrations du type d'un excitateur électromagnétique, ainsi qu'un vibrateur électrodynamique. En variante, on peut utiliser un moteur linéaire ou encore une autre source de vibrations active. De préférence, on utilise un mécanisme vibrateur 3 du type par lequel une relation existe entre la tension appliquée et la force de vibration. De préférence, la vibration générée est de forme sinusoïdale. Conformément à une caractéristique importante de l'invention, on utilise un mécanisme vibrateur 3 qui produit une excitation en un seul point, en d'autres termes, par lequel des vibrations qui sont générées en un seul point 9 ou à un seul mécanisme vibrateur sont transmises en plusieurs points au support 2. Comme représenté en figure 1, la transmission des vibrations du mécanisme vibrateur 3 au support 2 a lieu au moyen d'une transmission vibratoire 10. Cette transmission vibratoire 10 est de préférence exempte de résonance dans la gamme de vibrations du dispositif 1 de telle sorte que les vibrations du mécanisme vibratoire 3 sont guidées, sans subir une réduction, vers le cadre 7 du support 2. De même, comme représenté en figure 1, la transmission vibratoire 10 peut être constituée par un système de fourches vibratoires qui présente, dans ce cas-ci, quatre branches 11, 12, 13 et 14. De préférence, le support 2 est porté élastiquement au moyen d'éléments élastiques qui produisent des résonances complémentaires. La combinaison du cadre 7 et de ces éléments élastiques forme ainsi un nouvel ensemble dynamique quant à la structure. Dans l'exemple de la figure 1, le support 2 est, à cet effet, suspendu à des éléments élastiques 15, 16, 17 et 18, tels que des cordons élastiques. Comme représenté, ces cordons peuvent, en l'occurrence, être fixés à leurs extrémités inférieures aux coins externes 19, 20, 21 et 22 du support 2 et à leurs extrémités supérieures à un seul et même point fixe 23, par exemple à une armature 24. En variante, les éléments 15, 16, 17 et 18 peuvent être des éléments rigides, étant donné qu'ils sont couplés élastiquement au point 23 o ils se rassemblent, à l'armature fixe 24. En figure 2, on représente une variante par laquelle le support 2 est soutenu élastiquement au moyen d'éléments élastiques 25, 26, 27 et 28 qui, dans ce cas-ci, sont constitués par exemple de ressorts qui sont supportés par un bâti 29. Dans les figures 3 et 4, on représente encore une variante par laquelle, dans le but de conférer au dispositif 1 plus d'autonomie et une meilleure capacité de déplacement, on ajoute des éléments structurels à ce dispositif 1. Ces éléments structurels sont constitués, dans l'exemple représenté, par des arcs de fréquence qui portent le support 2, dans ce cas-ci, deux arcs basse fréquence 30 et deux arcs haute fréquence 31. Les arcs sont de préférence disposés deux à deux, respectivement à gauche et à droite du support 2, leur grandeur à gauche étant conforme à celle de droite. Les arcs haute fréquence 31 sont de préférence fixés au support 2 à proximité de l'extrémité avant de la surface 4 pour s'asseoir, en intercalant éventuellement un élément intermédiaire 32, tandis que les arcs basse fréquence 30 sont fixés au support 2 à proximité de la transition entre la surface 4 pour s'asseoir et le support 5 pour le dos. Comme représenté en figure 3, les arcs basse fréquence 30 peuvent, en l'occurrence, eux-mêmes, être fixés à deux endroits 33 et 34 au support 2, respectivement au support 5 pour le dos et à la surface 4 pour s'asseoir. Les arcs basse fréquence 30 et les arcs haute fréquence 31 peuvent être dirigés avec leurs ouvertures orientées l'un vers l'autre et ce faisant, être reliés facilement sur leur côté inférieur au moyen d'un cadre de base 35 ou être réalisés en une seule pièce avec ce dernier. Les arcs de fréquence, dans ce cas-ci les arcs basse fréquence 30, permettent également d'y fixer les accoudoirs 36 qui ainsi deviennent également mobiles et qui font vibrer en même temps les bras de l'utilisateur du dispositif. Les dimensions des arcs de fréquence, leur diamètre, leur angle d'enjambement, le diamètre des tubes et l'épaisseur de paroi des tubes déterminent les fréquences de base des résonances propres, partant les modes structurels spécifiques de flexion, de basculement et/ou de balancement de la déformation de la structure du fauteuil. En fixant de manière inégale les arcs basse fréquence 30, on peut ajouter des résonances supplémentaires, partant des formes modales structurelles aux fréquences de base et aux formes modales de base. Dans l'exemple des figures 3 et 4, le système de fourches vibratoires est constitué par une plaque de support 37 pour le mécanisme vibrateur 3 et par au moins deux fourches vibratoires 38 et 39, respectivement de part et d'autre du dispositif, par lequel la première fourche 38 est formée par les branches 11 et 12, et la seconde fourche 39 est formée par les branches 13 et 14. Le mécanisme vibrateur 3, en d'autres termes la source de vibrations, n'est fixé qu'en un seul point 9 à la plaque de support 37. Les branches il à 14 sont de préférence fixées respectivement à la surface 4 pour s'asseoir et au support 5 pour le dos. Pour obtenir un modèle de résonance optimal, il convient en outre de préférence de fixer la transmission vibratoire 10, dans ce cas-ci les branches 11 à 14, au support 2 aux mêmes endroits 33-34 que les arcs basse fréquence 30. Pour pouvoir monter facilement le mécanisme vibrateur 3 et la transmission vibratoire 10 en dessous du support 2 sans devoir surélever de manière anormale ce support 2, le mécanisme vibrateur 3 est placé de préférence sur la plaque d'appui 37 au lieu d'y être suspendu. Pour procurer, dans ce cas, une stabilité latérale au mécanisme vibrateur 3, par exemple contre les chocs lors du transport, du déplacement, lorsqu'on le fait tomber ou lors d'une mauvaise utilisation du dispositif, de préférence on met en place une sécurité latérale qui est réalisée par exemple par une fixation élastique, non représentée dans les figures, de l'extrémité libre du mécanisme vibrateur 3 à la structure du fauteuil. Cette sécurité latérale présente une élasticité telle qu'elle ne peut elle-même produire des vibrations dans le support 2 ou dans n'importe quelle autre partie du dispositif 1. Toutefois, il n'est pas exclu que le mécanisme vibrateur 3 soit fixé vers le bas ou latéralement sous un coin à la plaque de support 37. Comme représenté en figure 4, la transmission vibratoire 10 peut être réalisée latéralement de manière asymétrique; en d'autres termes, le mécanisme vibrateur 3 peut être monté de manière asymétrique par rapport au support 2 ou, de cette manière, par rapport au cadre du fauteuil. Par ce positionnement, on permet le fonctionnement non seulement de l1 modes de flexion plus vers le bas et plus vers le haut du fauteuil dans son ensemble, mais également des modes de balancement inférieurs et supérieurs. De préférence, le dispositif 1 est également muni d'un réglage pour régler la fréquence du mécanisme vibrateur, de préférence en continu entre les valeurs précitées de 20 à Hz. En outre, il peut également être encore muni d'un réglage qui permet de régler l'amplitude des vibrations. De préférence, celle-ci, en tout cas pour des personnes assises présentant un poids corporel normal, peut être réglée entre les limites de confort qui sont déterminées conformément à la norme ISO 2631/1. Conformément à une variante, on peut prévoir un réglage automatique qui fait augmenter et diminuer périodiquement l'amplitude des vibrations ou qui fait varier l'amplitude en fonction d'un autre modèle, ceci dans des limites déterminées. Ces limites correspondent également, en l'occurrence, aux limites de confort déterminées par la norme ISO 2631/1. Les réglages susmentionnés sont de préférence incorporés dans une unité de contrôle 40 ou couplés à cette dernière, qui peut être munie d'une unité de commande 41 qui est montée de telle sorte que l'utilisateur du dispositif 1 peut réaliser toutes les commandes dans la position assise, respectivement couchée. Au cas o l'on fait usage d'un mécanisme vibrateur électrique 3, l'unité de contrôle 40 comprend de préférence un générateur de signaux 42 et un amplificateur audio 43. Le générateur de signaux 42 permet de générer les fréquences précitées, de préférence sans à-coups. En variante, ce générateur de signaux 42 peut générer des ondulations présentant la fréquence désirée quant au ton de base et à la modulation. L'amplificateur audio 43 permet le réglage de l'intensité du signal afin de mettre en place la force de vibration désirée. Dans cet amplificateur audio 43, on peut monter un limitateur qui maintient la force de vibration dans les limites de confort précitées. Comme représenté encore dans les figures 3 et 4, l'ensemble peut être placé sur des isolateurs de vibrations ou des amortisseurs de vibrations 44 qui, de préférence, sont conçus de telle sorte qu'ils produisent des résonances complémentaires, ainsi qu'une translation verticale des résonances d'oscillation. Ils peuvent être constitués, à titre d'exemple, de caoutchouc naturel ou de composés polymères. En figure 5, on représente le fauteuil des figures 3 et 4 au moyen d'un dessin réalisé à l'aide d'un fil métallique. En l'occurrence, la déformation est représentée, dans le cas de vibrations de 51 Hz, l'état A représentant l'état de repos et l'état B représentant la déformation. Enfin, en figure 6, on représente encore une fonction de transfert de mobilité qui, pour la forme de réalisation des figures 3 et 4, représente l'amplitude des vibrations P sur le support 5 pour le dos suite à l'excitation du système de fourches vibratoires sous l'influence d'une force unitaire pour une gamme de fréquences F allant jusqu'à 200 Hz. Cette fonction de transfert de mobilité est, en fait, une fonction qui représente, pour chaque fréquence, un rapport univoque entre l'amplitude des vibrations et la force de vibration. L'amplitude des vibrations peut ainsi être maintenue sous contrôle en connaissant la fonction de transfert de mobilité entre le point d'excitation et chaque point de contact avec la personne assise, ainsi que la force de vibration sinusoïdale dosée du mécanisme vibrateur 3. Dit autrement, de telles fonctions de transfert permettent de contrôler les formes modales des vibrations et elles déterminent, de manière univoque, la force de vibration nécessaire pour procurer, à chaque point du support 2, les vibrations désirées à chaque fréquence. Il est clair que les caractéristiques décrites ci-avant en se référant à une des formes de réalisation représentées s'appliquent également à d'autres formes de réalisation. Ainsi, de préférence, les mécanismes des figures 1 et 2 seront également munis d'une unité de contrôle 40, d'une unité de commande 41, ainsi que des réglages précités pour la fréquence des vibrations et l'amplitude des vibrations. La mise en oeuvre et l'utilisation du dispositif 1 peuvent se dégager simplement des figures et de la description ci- dessus. Elles reposent principalement sur le fait que le support 2 est mis complètement à vibrer au moyen du mécanisme vibrateur 3, par lequel, par résonance, des vibrations optimales sont générées. Comme on l'a décrit ci- dessus, conformément à l'invention, des vibrations résonantes peuvent être produites au moyen d'éléments différents tels que le cadre 7, la suspension élastique, le montage asymétrique du mécanisme vibrateur 3, les isolateurs de vibrations 44, etc. Le dispositif 1 apporte à l'utilisateur une relaxation du corps, provoquée par l'influence de différents processus physiologiques à l'intervention de vibrations. Les résonances structurelles procurent au cadre 7 une mobilité élevée, en d'autres termes, le cadre se met à vibrer fortement sous l'influence d'une faible source de vibrations. Le cadre 7 devient comme qui dirait vivant. En mettant au point, de manière optimale, la forme modale pour chaque résonance propre du cadre 7, on peut obtenir le fait que l'ensemble du cadre 7 est mis en mouvement pour chaque fréquence de vibrations qui est produite. Quels que soient la grandeur, l'ampleur et le poids de l'utilisateur, l'ensemble du corps sera soumis à des vibrations. Il est clair que les avantages liés au dispositif 1 résident dans le fait qu'il est de construction simple, qu'il peut disposer d'un grand nombre de possibilités de réglage et qu'il est d'entretien facile. La présente invention n'est, en aucune façon, limitée aux formes de réalisation décrites à titre d'exemples et représentées dans les figures; un dispositif de ce type pour le traitement du corps humain peut être mis en oeuvre dans différentes formes et dimensions, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple, il est clair que les arcs basse fréquence 30 peuvent également être cintrés vers l'avant. En outre, le nombre d'arcs n'est pas limité à quatre; on peut en utiliser un nombre inférieur ou supérieur. De même, on peut adapter exclusivement des arcs basse fréquence ou exclusivement des arcs haute fréquence. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le traitement du corps humain, constitué par la combinaison d'au moins un support (2) pour supporter le corps humain et par un mécanisme vibrateur (3) qui peut faire vibrer le support (2), caractérisé en ce que le mécanisme vibrateur (3) procure une excitation en un seul point et en ce que le support (2) comprend un cadre (7) qui permet de créer une amplification des vibrations par résonances propres. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (2) est une chaise et/ou un fauteuil et/ou un lit; en ce que le mécanisme vibrateur (3) procure une vibration avec une fréquence entre 20 et 100 Hz; en ce que le dispositif (1) est muni d'un réglage qui permet de faire en sorte que les vibrations générées par le mécanisme vibrateur (3) sont réglables en fréquence; en ce que le dispositif (1) est également muni d'un réglage qui permet de faire en sorte que l'amplitude des vibrations qui sont générées par le mécanisme vibrateur (3), est réglable; et en ce que le mécanisme vibrateur (3) est du type électrique, par lequel le dispositif (1) est muni d'une unité de contrôle (40) qui est constituée principalement par un générateur de signaux (42) et par un amplificateur audio (43). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, entre le mécanisme vibrateur (3) et le support (2), est disposée une transmission vibratoire (10) qui est constituée d'un système de fourches vibratoires qui est exempt de résonance dans la gamme de vibrations du dispositif. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de fourches vibratoires est constitué par une plaque d'appui (37) sur laquelle est monté le mécanisme vibrateur (3) en un seul point (9) et par au moins deux fourches vibratoires (38, 39) qui sont disposées entre la plaque d'appui (37) et le support (2), respectivement du côté gauche et du côté droit. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le support (2) présente la forme d'un fauteuil comprenant au moins une surface (4) pour s'asseoir et une surface (5) pour le dos, et en ce que la transmission vibratoire (10) est liée respectivement à la surface (4) pour s'asseoir et au support (5) pour le dos. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme vibrateur (3) est monté de manière latéralement asymétrique dans le but de créer des mouvements de basculement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (2) est porté par des éléments élastiques (15-18, 25-28, 30-31) qui produisent des résonances. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (2) est porté au moyen d'arcs de fréquence (30, 31). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support (2) comprend au moins une surface (4) pour s'asseoir et un support (5) pour le dos; en ce que le support (2) est soutenu au moyen d'au moins deux arcs basse fréquence (30) et d'au moins deux arcs haute fréquence (31); en ce que ces arcs basse fréquence (30), respectivement ces arcs haute fréquence (31) sont disposés deux à deux à gauche et à droite du dispositif (1); en ce que la grandeur des arcs superposés à gauche est conforme à celle de droite; en ce que les arcs haute fréquence (31) sont fixés directement ou indirectement au support (2) à proximité de l'extrémité avant de la surface (4) pour s'asseoir; et en ce que les arcs basse fréquence (30) sont fixés au support (2) à proximité de la transition entre la surface (4) pour s'asseoir et le support (5) pour le dos. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble est placé sur des isolateurs de vibrations (44) qui produisent des résonances.