Brevet FR2725683A1 — publié le 19960419

L'objet de l'invention concerne un appareil de musculation sélective, roulant ou fixe, particulièrement destiné à la rééducation fonctionnelle ou aux loisirs. Cet appareil léger est propulsé par la force musculaire et est utilisable tant à l'intérieur qu'à l'extérieur sur tous types de terrains (sable mouillé et sable sec, terre,neige et asphalte). Parmi les appareils propulsés par la force musculaire permettant un entraînement généralisé du corps, on connaît le cyclo rameur ou assimilés: brevets 77.28632, 78.12120, 79.24669, 79.10982, 80.01401, 80.24085, 85.04348, 91.13290. Les inconvénients de ces appareils décrits dans les brevets précités sont: - Destinés uniquement à une utilisation extérieure - Incapable de rouler sur des terrains autres que durs et peu accidentés du fait du diamètre des roues et de la faible largeur des pneus équipant celles-ci. - Pas ou peu de possibilité de réglage des forces musculaires à développer. - Pas de possibilité pour dissocier les muscles mis à contribution. - Complexité et technique de fabrication ne permettant pas une exploitation industrielle rationnelle. - Personnes de petites tailles exclues d'utilisation des appareils. - Physionomie (design) peu engageante sur le plan commercial. Le dispositif suivant l'invention supprime tous ces inconvénients, et permet d'étendre les domaines d'utilisations: En effet, il comporte selon une première caractéristique, un pare-chocs ou barre de protection, pivotant autour d'un axe solidaire du chassis et servant de support pour utiliser cet appareil en intérieur, les roues arrières étant alors décollées du sol. Pour compenser le manque d'inertie des roues qui ne sont plus en contact avec le sol, un frein "moteur" permet d'exercer une contrainte réglable sur le levier de propulsion via une liaison solidaire du chassis. Cet appareil assimilable à un cyclo rameur, selon les brevets antérieurs précités, dispose selon une deuxième caractéristique, de 3 roues au moins, de petit diamètre, équipées de pneus très basse pression et de forte largeur. Cela permet en extérieur de se déplacer sur tous types de terrain tels que le sable sec ou mouillé, la neige, la terre et l'asphalte. L'ensemble chassis rigide triangulé et les pneus précités annulent toutes vibrations transmissibles à la colonne vertébrale. Tant en extérieur, qu'en intérieur, l'appareil dispose, selon une troisième caractéristique, d'un système permettant de régler la force musculaire des bras au 1/10 ème de mm. Ce système, actionnable à tous moments à l'aide d'une poulie moletée, fixée sur la partie supérieure du levier de propulsion, offre une gamme implicite de 1500 vitesses au lieu des 3 ou 5 généralement proposées. En rééducation, cet élément permet parfaitement de doser les efforts à fournir. Cet appareil, selon une quatrième caractéristique, permet de dissocier les muscles mis en action pour son déplacement. Le siège coulissant comporte à cet effet un système de blocage par broche à bille ce qui n'autorise plus alors aux jambes de pousser pendant l'effort. Seuls les muscles des bras et dorsaux travaillent. Suivant un blocage avant maximum, les dorsaux ne travaillent plus. Seuls les bras sont en fonction. Cet appareil selon une cinquième caractéristique, fait appel à une technique de construction simple, basée uniquement de sous- ensemble de pièces standards.Cela évite les coûts onéreux des fabrications particulières, tant en production qu'en frais d'outillages et de mise au point. Les profilés employés peuvent être de section carrée, rectangulaire, ronde, ovoïde, ainsi que les matériaux utilisés tels que l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, le titane, et les matériaux composites (résine de synthèse). Cette construction cartésienne permet donc une mise en oeuvre aisée dont le coût final dépend de la solution choisie, mais en tout état de cause avec un prix de revient faible. Cet appareil selon une sixième caractéristique, liée au réglage du siège, au dosage des forces musculaires, et aussi à la possibilité de le réaliser à échelle réduite (rapport homothétique), offre une possibilité d'utilisation allant aux personnes de grandes tailles à celles de petites tailles ( 1.50 m et moins). Cet appareil selon une septième caractéristique, est équipé de repose-pieds articulés, destinés à compenser la rotation de la fourche avant, et permettent en cas de poussée lors d'un virage, d'avoir les pieds, les chevilles et les jambes toujours dans l'axe du corps (parallèles au sens d'avancement). Ce système de compensation est verrouillable par serrage de l'écrou frein sur l'axe de rotation du repose-pied lors d'une utilisation en intérieur. Cet appareil selon l'ensemble des caractéristiques, opte pour une physionomie moderne (design), par le choix technologique et la conception simplifiée à l'extrême. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente la vue en perspective de l'appareil selon l'invention La figure 2 représente la vue de dessus générale de l'appareil selon l'invention. La figure 3 représente la vue de coté générale de l'appareil selon l'invention en utilisation extérieure. La figure 4 représente la vue de coté générale de l'appareil selon l'invention en utilisation intérieure. La figure 5 représente les vues de détail du système de réglage progressif du levier de propulsion selon l'invention. La figure 6 représente la vue de détail du frein arrière destiné à compenser les forces en utilisation intérieure et à freiner l'appareil en utilisation extérieure selon l'invention. La figure 7 représente les vues de détail des repose-pieds articulés selon l'invention. Le fonctionnement de l'appareil en extérieur selon l'invention est le suivant. L'utilisateur assis sur le siège (8) tient en mains le levier (5) de propulsion par le biais des poignées (10). Ses jambes reposent sur les repose-pieds (3) solidaires de la roue avant directrice (2). Par un mouvement d'avant en arrière du levier (5) celui-ci tire une chaîne (13) fixée à son extrémité inférieure à une came (21) et la dite chaîne entraîne un pignon unique(17) type roue libre, solidaire de l'axe arrière (16) et des roues motrices (1). Quand l'utilisateur attrape le levier basculé en avant, le siège (8) équipé de roulement à billes (7) se déplace vers l'avant dans les glissières (6) solidaires du chassis (4). Lorsque l'utilisateur tire sur le levier (5) avec les bras, il exerce également une poussée avec les jambes sur les repose-pieds (3) solidaires de la roue avant (2), le siège recule alors et l'appareil avance. En utilisation intérieure, le principe est le même sauf que la barre de protection (9) est rabattue vers le sol suivant une rotation vers l'avant de 80".La dite barre de protection dans cette position à pour effet de décoller les roues arrière (1) du sol. Pour compenser le manque de résistance dû à la position statique de l'appareil, la courroie (15) accrochée à l'arrière de l'appareil et passant sur la poulie à gorge (26), et maintenue en tension par la tige (31) reliée au levier de commande du frein (14). Suivant la position du dit levier plus ou moins en arrière, cela assure une résistance comparable au déplacement de l'appareil en extérieur.En utilisation extérieure, le levier (14) est en position avant et n'assure plus de résistance sur la poulie (26).Pour assurer un freinage lors du déplacement de l'appareil, l'utilisateur tire sur le levier (14) vers l'arrière. Lors d'un virage, les pieds de l'utilisateur sont en position sur les repose-pieds (3). Ceux-ci subissent alors un rotation suivant l'axe (32) et cette rotation est limitée par la déformation de la liaison souple (27) fixée sur le repose-pied (3) et sur le tube (17) servant également d'axe à la roue avant(2). Tant en intérieur qu'en extérieur, l'utilisateur peut doser l'effort à fournir sur le levier de propulsion (5). En tournant la poulie moletée (18) dans le sens des aiguilles d'une montre, la came (21) traversée par l'axe fileté (20) se déplace vers le haut et plus près de l'axe de rotation de la liaison (19)levier/chassis. Ce déplacement réduit le bras de levier et donc l'effort à fournir. La longueur de déplacement de la chaîne (13) diminue et la vitesse d'avancement de l'appareil est moindre. Si l'on tourne la poulie moletée (18) dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la came (21) s'éloigne de l'axe de rotation de la liaison (19) levier/chassis et se rapproche de l'extrémité inférieure du levier (5), augmentant ainsi le bras de levier, l'effort à fournir et la vitesse d'avancement. Durant tous les moments de retour du levier (5) vers l'avant de l'appareil, la tension de la chaîne (13) est maintenue grâce à un tendeur élastique (12) fixé d'une part à l'extrémité de la chaîne (13) et d'autre part au gousset (25) solidaire du levier (5) et contournant l'extrémité de celui ci par passage dans la poulie à gorge (24). La roue avant (2)large, très basse pression et directrice, pivote autour d'un axe vertical (34), perpendiculaire à l'axe longitudinal du chassis (35). Le système à vis de réglage des forces (21) est logé à l'intérieur du levier (5). Le levier de propulsion (5) est équipé à sa partie supérieure d'un guidon perpendiculaire à l'axe vertical du levier et à l'axe longitudinal du chassis (35) et de deux poignées (10) pivotantes.Le dit guidon est parallèle au sol. Le pare-chocs mobile (9) fixé à l'arrière du chassis (4) pivote sur axes (36) et se rabat sur le sol pour venir se loger entre les deux roues arrière (1). Le système de réglage des forces est composé par un axe (20) fileté à ses deux extrémités, et est prisonnier dans le levier (5). A son extrémité supérieure, le dit axe comporte une roue moletée (18) de petit diamètre. A l'extrémité inférieure de l'axe (20) se visse par taraudage une came cylindrique avec ergot (21). L'ergot (21) coulisse, lors de l'action de rotation de la poulie moletée (18), dans un fraisage pratiqué dans l'axe longitudinal du levier (5) à son extrémité inférieure. Par action de la poulie (18) l'axe d'accroche de la chaine (23) sur la came/ergot (21) se rapproche ou s'éloigne de l'axe de rotation de la pièce de liaison (19) levier/chassis. L'appareil dispose d'une série de blocage (33) du siege coulissant (8) sur les rails (6) par introduction d'une broche à bille dans les trous correspondants au règlage désiré. Dans l'axe de la roue avant (2), parallèle au sol et perpendiculaire à l'axe longitudinal du chassis (4), sont fixés à la fourche (11) deux repose-pieds orientables (3) qui permettent lors de l'action de rotation de la fourche (11) autour de l'axe vertical (34) d'avoir une poussée parallèle des jambes à l'axe longitudinal du chassis. Les dits repose-pieds ont un axe de rotation (32) vertical et perpendiculaire à l'axe de la roue avant. Le levier de propulsion (5), coudé à son extrémité supérieure permet le dégagement des genoux lors de son déplacement vers l'arrière. REVENDICATIONS 10 Appareil roulant ou fixe de musculation sélective à 3 roues au moins, utilisable tant à l'extérieur qu'à l'intérieur,destiné à la rééducation fonctionnelle et aux loisirs, caractérisé en ce que la force motrice est assuré par un levier vertical (5) basculant d'avant en arrière à l'aide de la force musculaire de l'utilisateur, et transmise aux 2 roues arrière (1) tant par la poussée des jambes que par les bras, composé d'un chassis triangulaire (4) indéformable, d'une roue avant (2) large, très basse pression et directrice, pivotant autour d'un axe vertical (34), perpendiculaire à l'axe longitudinal du chassis (35), de 2 roues arrière (1) larges et motrices équipées comme la roue avant de pneus basse pression, d'un siège coulissant (8) sur rails (6) avec un système de blocage (33), d'un système à vis de réglage des forces (21) à l'intérieur d'un levier (5) tenu en mains (10) relié à son extrémité inférieure par une chaîne(13) à un pignon unique (17) solidaire de l'arbre moteur (16), l'autre extrémité de la chaîne étant fixée à un tendeur élastique (12), le dit chassis est équipé à l'arrière d'un tube de protection (pare-chocs) (9) pivotant sur deux axes (36) et rabattable en faisant alors office de support de l'appareil, soulevant celui-ci, en utilisation intérieure, le levier de propulsion (5) étant équipé à sa partie supérieure d'un guidon perpendiculaire à l'axe vertical du levier et à l'axe longitudinal du chassis (35), de 2 poignées (10) pivotantes, le dit guidon étant parallèle au sol. 2"Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'en utilisation intérieure, il dispose d'un pare-chocs mobile (9) fixé à l'arrière du chassis (4) et pivotant sur axes (36 ) et se rabattant sur le sol pour se loger entre les deux roues arrière (1) et soulever les dites roues du sol, la transmission aux roues motrices arrière (1) alors détachées du sol, étant freinée par la tension de la courroie (15) accrochée à son extrémité et à l'arrière du chassis (4) en passant sur la poulie à gorge (26) l'autre extrémité de la courroie (15) étant reliée par une tige (31) elle même fixée à son autre extrémité à la manette de commande (14), le déplacement d'avant en arrière de la manette de commande (14) assurant plus ou moins de tension. 3e Appareil selon la revendicationl, caractérisé par le fait qu'en utilisation intérieure et extérieur, dispose d'un système manuel de réglage des forces musculaires le dit système étant composé par un axe (20) fileté a ses deux extrémités, prisonnier dans le levier (5) le dit axe comportant (à son extrémité supérieure) une roue moletée (18) de petit diamètre actionnable à la main en la faisant tourner suivant l'axe vertical de l'axe (20). Une came cylindrique avec un ergot pour accrocher l'extrémité de la chaine (13) se visse par taraudage à la partie inférieure de l'axe fileté (20).Cet ergot (21) coulissant, lors de l'action de rotation de la poulie moletée (18), dans un fraisage pratiqué dans l'axe longitudinal du levier (5) à son extrémité inférieure et par action de la poulie moletée (18), l'axe d'accroche de la chaîne (23) sur la came/ergot (21) se rapprochant ou s'éloignant de l'axe de rotation de la pièce de liaison (19) levier/chassis, multipliant ou démultipliant les forces exercées transmises au pignon (17) par le biais de la chaîne (13). 4 Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'en utilisation intérieure et extérieure, il dispose d'une série de blocages (33) du siège coulissant (8) sur rails (6) par introduction d'une broche à bille dans les trous correspondants au réglage désiré, le dit siège une fois verrouillé ne permettant plus aux jambes de pousser vers l'arrière le siège, lors de l'action vers l'arrière du levier (5), les muscles des bras et dorsaux travaillant seuls. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait, qu'en utilisation intérieure et extérieure, il comporte dans l'axe de la roue avant (2), parallèle au sol et perpendiculaire à l'axe longitudinal du chassis (4), fixés à la fourche (11), deux repose-pieds orientables (3) qui permettent lors de l'action de rotation de la fourche (11) autour de l'axe vertical (34), une poussée parallèle des jambes par rapport à l'axe longitudinal du chassis (4), les dits repose-pieds (3) ayant un axe de rotation (32) vertical et perpendiculaire à l'axe horizontal de la roue avant, un verrouillage par serrage d'un écrou frein à la base de l'axe (32) annulant la rotation des dits repose-pieds lors d'une utilisation de l'appareil en intérieur. 6 e Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait, qu'en utilisation extérieure, il est équipé de trois roues au moins munies de pneus très basse pression, qui conjugués au chassis (4) triangulé rigide, annulent toutes vibrations transmissibles à la colonne vertébrale de l'utilisateur. 7- Appareil selon les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait, qu'en utilisation extérieure, il permet de se déplacer sur des sols tels que sable sec ou mouillé, neige, terre et asphalte, grâce aux trois pneus très basse pression et de forte largeur. 8 e Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait, qu'en utilisation intérieure et extérieure, il est conçu pour des personnes de grandes tailles grâce au déplacement et blocage éventuel du siège coulissant (8) et au dégagement des genoux par le levier (5) de propulsion, coudé à son extrémité supérieure. 90Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait, qu'en utilisation intérieure et extérieure, il peut être réduit de manière homothétique pour être adapté aux enfants.