Brevet FR2737414A1 — publié le 19970207

La présente invention concerne un dispositif d'accrochage destiné à équiper un harnais. Ce dispositif permet la libération de l'élément de liaison, auquel il est amarré, quand la force de traction change de direction. La pratique de certains sports, utilisant la force du vent comme moyen de traction, nécessite l'emploi d'un harnais qui lie, par un élément d'accrochage et un élément de liaison, le corps du navigateur à l'embarcation. I1 est destiné, en particulier, à assurer une meilleure conduite et une meilleure efficacité de navigation. Le point d'application de la force de "réaction", opposée par le navigateur, peut-être déplacé selon sa volonté, afin de satisfaire aux besoins de la navigation. Dans la pratique, la force principale de traction est prise en compte au niveau du harnais, les bras assurent le maintien de l'équilibre par transfert de poids ou par ajustement de l'angle d'attaque de la voile, selon le type d'embarcation utilisée. Les chutes, résultant du fait que le navigateur n'arrive pas à se détacher, se font de manière mal contrôlées, elles présentent un danger certain de blessures, non seulement pour lui-même, mais aussi pour son entourage, lorsqu'elles interviennent à vitesse élevée. L'analyse de ces chutes, principalement les "chutes avant", font apparaître que le navigateur a perdu le recul nécessaire pour larguer son amarre; ceci vient du fait que l'élément de liaison, exerçant la force de traction, s'est trop rapprochée du buste du navigateur, ses bras deviennent alors beaucoup moins manoeuvrant. Cette observation montre que l'angle formé par l'axe du corps du navigateur et l'orientation de l'élément de liaison s'est réduit, passant d'un angle d'environ 80 , à un angle de quelques degrés. C'est cette variation angulaire que le dispositif décrit ci-après vise à exploiter, parallèlement, il s'efforce de conserver les avantages présentés par les crochets de harnais connus et qui font référence (Fig. 4). Les systèmes de largage décrits par les brevets français 2 661 653 et 2 676 206 n'apportent rien de nouveau, quant au principe d'utilisation, par rapport aux systèmes décrient dans les brevets 2 345 172, 2 373 295 et 2 550 455, car ils réclament tous une intervention manuelle pour se libérer du "bout de harnais". Le système, décrit dans le brevet 2 513 333, facilite le décrochage lorsque le navigateur est dans une phase difficile, mais il réclame un relâchement de la tension du "bout de harnais"; le navigateur ne doit donc pas se laisser surprendre par une augmentation brutale de la force de traction. Le système, décrit dans le brevet EP 0 317 455, doit principalement son décrochage automatique à la forme ramassée et peu crochue de l'élément d'accrochage, ceci constituent une gène à l'accrochage et présente l'inconvénient de laisser échapper trop facilement et de manière impromptu le "bout de harnais". Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que la configuration du dispositif d'accrochage soit telle qu'il passe totalement inaperçu en regard de l'utilisateur; il reprend pour cela la même géométrie que celle des crochets les plus connus, il leur emprunte les caractéristiques communes énumérées ci-après, auxquelles il apporte un largage automatiaue qui n'intervient que dans les situations les plus désespérées: - Facilité d'accrochage à l'élément de liaison. - Maintien potentiel de l'élément de liaison dans les situations de navigation délicates, notamment lors de turbulences. - Pas de limitation d'efforts ni de concession au niveau de l'élasticité du système (la limite étant la destruction par déformation plastique des matériaux). - Décrochage aisé sur impulsion du corps. - Décrochage naturel de l'élément de liaison lors de certaines phases de navigation. Il convient d'ajouter que le dispositif conserve sa fiabilité de fonctionnement, même après avoir été mis en contact avec du sable. Selon des modes particuliers de réalisation, le dispositif d'accrochage est constitué par: - Un élément d'accrochage (10), de type culbuteur. - Une armature (30) de harnais. - Un maillon (20) reliant, par une double articulation, l'armature (30) à l'élément d'accrochage (10). - Un point d'appui (60) mutuel, coulissant, entre la butée (33) et le levier d'appui (15). Les dessins annexés comportent: - La vue en perspective de l'ensemble du dispositif d'accrochage (Fig. 6). - Le schéma de la forme des crochets connus (Fig. 4). - Les schémas de principe, décrivant les phases d'ouverture du dispositif (Fig. 1,2 et 3). - Les vues des pièces principales (Fig. 7, 8, 9 et 11). - Une variante de l'élément d'accrochage (Fig. 10). L'élément d'accrochage (10) comporte principalement, un croc (13), un levier d'appui (15) et deux logements (12) accueillant l'axe (40); le maillon (20) présente quatre logements (22 et 23) accueillant deux axes (40 et 50); l'armature (30), liée au harnais par les attaches (31), comporte deux logements (32) accueillant l'axe (50) et est prolongée par une butée d'appui (33). Le maillon (20) est lié, d'une part, à l'armature (30) par un axe (50) sur lequel il s'articule, et d'autre part, de manière également articulée, à l'élément d'accrochage, grâce à l'axe (40); il se forme, de cette manière, une double articulation.Selon un mode de construction simple, des moyens de rappel à ressort sont ancrés sur la patte (34) de la butée d'appui (33) et sur la patte (25) du maillon (20) ainsi que dans le logement (14) du levier d'appui (15), mais on utilise aussi un ressort double (Fig. 11) qui supprime les ancrages sur le maillon. La configuration de cet ensemble est disposé de sorte à exploiter les changements de direction de la force de traction de l'élément de liaison (70), à savoir, la diminution de l'angle formé par la direction de l'élément de liaison et l'axe du tronc de l'utilisateur. L'effort de traction, exercé par l'élément de liaison, se traduit par une "force d'action" appliquée à l'élément d'accrochage (10), et une "force de réaction" appliquée à l'armature (30). Ces forces utilisent des bras de levier agissant respectivement sur l'élément d'accrochage (10), d'une part, et sur l'armature (30), d'autre part. Les couples, provenant du moment de ses deux forces, sont appliquées simultanément à la même pièce, le maillon (20), et se font équilibre.Un changement de direction de la force de traction induit un déséquilibre des moments, qui, pour retrouver un état stable, impose une modification de géométrie au système; ce système est constitué, d'une part, par les axes d'articulation (40 et 50) lié au maillon, et qui supporte les effets de l'effort de traction et, d'autre part, par un point d'appui (60) coulissant; le glissement sur ce point d'appui permet le réajustement du système et la modification de géométrie réclamée, grâce à l'agrandissement des droites d'action des forces des deux couples, matérialisées par les distances respectives des axes (40 et 50) au point d'appui (60). Tant que l'échappement des appuis en présence n'a pas eu lieu, le mouvement reste réversible. A l'échappement, la force de traction entraîne l'élément d'accrochage (10) en rotation et le place dans une position telle, que l'élément de liaison (70) ne peut, en aucune cas, rester accroché. Un changement de relief (11), introduit sur la surface d'appui et situé à proximité de la zone d'échappement, informe l'utilisateur de l'imminence du seuil de déclenchement, par une sensation de discontinuité dans le mouvement du processus de largage. Les axes (40 et 50) sont parallèles, mais ils peuvent se désorienter, en restant, ou non, disposés de manière coplanaire, afin de facilité le largage quand la direction de la force de traction s'établit de manière légèrement latérale par rapport l'axe de l'utilisateur. Quand le dispositif est armé (Fig. 3), l'angle alpha, formé par la droite YY', passant par les axes (40 et 50) et la droite XX', est de 45 ; par ailleurs, la position de ces axes (40 et 50), par rapport à la droite XX', est équidistante. Sur le principe, l'angle alpha et l'écartement des axes peut-être absolument quelconque. A titre d'exemple non limitatif, le dispositif est construit en acier inoxydable, la forme et l'encombrement général sont celles des crochets connus (Fig. 4). Selon des modes particuliers de construction, le dispositif est composé de trois éléments reliés entre eux par des charnières: Les charnières sont réalisées à partir de tiges d'environ 3 mm de diamètre traversant des perforations opérées dans les pièces respectives et immobilisées latéralement par des points de soudure pratiqués aux extrémités. Le maillon (20), de forme pouvant être trapézoïdale, est réalisé par déformation de la matière à partir d'une tôle de 2 mm d'épaisseur environ; il comporte deux rabats (21) dans lesquels sont pratiqués, aux extrémités, des logements accueillant les axes (40 et 50), il est nervuré et allégé localement par des évidements. Les logements (12), de l'axe d'articulation de l'élément d'accrochage, occupent une position située sur la normale HH' à la tangente TT' du croc; cette tangente étant située, au plus loin, à l'extrémité du croc, elle fait un angle de 450 par rapport à la droite XX'. Cette disposition à pour but de s'assurer que l'élément de liaison (70) ne pourra, en aucune manière, être retenu par le croc, lorsque le système aura déclenché (Fig. 1). L'armature (30) et les attaches (31), la liant au harnais, peuvent prendre toutes les formes connues, on lui préfère le système qui présente la plus grande raideur. Un prolongement de l'armature accueille les logements de l'axe (50) la reliant au maillon (20) et se termine par la butée d'appui (33) servant de soutien au levier d'appui (15); sur cette butée, un élément de réglage de longueur et un décrochement de niveau sont éventuellement prévus; le réglage fixe le seuil de déclenchement angulaire et le décrochement informe de l'imminence du seuil de déclenchement. L'élément d'accrochage (10) et la butée d'appui (33) sont réalisés à partir d'une tige de section arrondie, creuse ou pleine, d'environ 30 mm2; les deux zones, accueillants les logements (12 et 32) des axes, sont forgées et alésées; les pièces constituant l'appui (60) sont également forgées. Un ou deux ressorts spiralés (Fig. 11), ou à lame, pouvant être guidés sur les axes d'articulation, assurent le repli et la tenue du dispositif; ils ne sont toutefois pas obligatoire car le système peut se maintenir de lui-même par gravité; leurs points d'ancrage (14 , 25 et 34) sont réalisés sur les pièces respectives. Ces ressorts peuvent être de raideur différente. La liberté de mouvement du maillon (20) et de l'élément d'accrochage (10) présentent des limites: le maillon est limité d'un coté, par la butée d'appui (33) et de l'autre, par la partie frontale de l'armature (30); l'élément d'accrochage (10) utilise, quant à lui, la géométrie du maillon comme élément de limites, une des ces limites est fixée, d'une part, à un seuil tel, qu'elle ne s'oppose pas à la rotation de l'élément d'accrochage (10) lors du largage de l'élément de liaison (70) et, d'autre part, de manière telle, qu'elle impose à l'élément d'accrochage (10) sa position repliée, dans l'état du dispositif armé (Fig. 3) .Les longueurs respectives des bras de levier mis en regard au niveau du point d'appui (60), constituées par le levier d'appui (15) et la butée d'appui (33), règlent le seuil de l'angle de largage et imposent la longueur du parcours que doit faire l'élément d'accrochage (10) pour parvenir au seuil de déclenchement. Le point appui (60) est fixé approximativement à équidistance des axes (40 et 50), mais il peut tout aussi bien, sur le principe, occuper n'importe quelle place; il peut se situer dans l'espace à l'intérieur du maillon, latéralement ou au-delà des charnières. Des accessoires ou des artifices de construction constituent des variantes pouvant augmenter les performances: - L'élément d'accrochage (Fig. 10) utilise un diabolo (16) tournant, en guise de crochet, évitant l'érosion prématurée des "bouts de harnais". - Les charnières sont obtenues par déformation de la matière ou assurées par une zone de moindre épaisseur ou bien encore par l'implantation de pièces rapportées; une réalisation monolithique ou partiellement monolithique en matière moulée permet d'intégrer tous les types de charnières connues, y compris, de réaliser cette fonction en utilisant la déformation élastique du matériaux de construction lui-même. - Le maillon (20) intègre un système à "cardan" entre ses deux charnières, réalisant ainsi deux degrés de liberté, autorisant une désorientation entre les deux axes; ce "cardan" se réalise à partir de la flexion de la matière constituant le maillon, ou bien par un élément rapporté. On obtient une fonction quasi similaire en réalisant un maillon à partir de biellettes disposées latéralement et avec la complicité du jeu fonctionnel des axes d'articulation. L'introduction, d'un de ces dispositifs, facilite le déclenchement, lorsque la force de traction s'exerce latéralement. - L'implantation d'un moyen annexe de rappel articulé (Fig. 5), privilégie le repli de l'élément d'accrochage (10) avant le repli du maillon (20); ce système comporte deux biellettes (92 et 94), articulées entre elles par une charnière (93) et articulées à leur point de liaison (91 et 95). Un point de soutien (96) glissant, mettant en présence la partie intérieure du maillon et la charnière (93), assure la retenue et le contrôle du repli du maillon, établissant ainsi l'ordre de priorité. - En l'absence de ressort de rappel, le dispositif possède deux renfoncements (24) réalisés dans les rabats (21) qui pincent, grâce à l'élasticité de la matière constituant le maillon, l'élément d'accrochage au niveau des parties latérales du levier d'appui (15); ce système assure une tenue au dispositif dans son état armée (Fig. 3), aussitôt après qu'un effort de traction lui ait été appliqué. L'élément d'accrochage (10) et la butée d'appui (33) de l'armature sont exécutées à partir d'une tige mise en forme et forgée; ces deux éléments, selon une variante de fabrication, sont réalisés à partir d'une tôle emboutie, les alésages des logements des axes d'articulation se réalisent dans des rabats, selon le même mode d'exécution que le maillon. Le levier d'appui (15) ou la butée d'appui (33) présente un moyen de réglage permettant un ajustement en longueur, ce peut être un système vis-écrou ou plus simplement, une torsion ou un usinage des extrémités. Le dispositif est plus particulièrement destiné à la pratique de la planche à voile, du "funboard et du "speed sail". REVENDICATIONS 1) Dispositif d'accrochage pour harnais caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'accrochage (10) culbuteur, composé d'un levier d'appui (15) et d'un croc (13) d'amarrage, articulé autour de l'axe (40) du maillon (20), lui-même articulé de manière parallèle par un axe (50) sur l'armature (30), freiné par un levier d'appui (15), prenant appui sur la butée (33) prolongeant l'armature (30) et contrôlant le mouvement de rotation de l'élément d'accrochage (10), jusqu'à atteindre l'échappement du point d'appui (60) en fin de butée, entraînant la libération de l'élément de liaison (70), sous l'effet de la rotation du maillon (20) et de la rotation de l'élément d'accrochage (10), consécutif au changement de direction de la force de traction. 2) Dispositif d'accrochage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les logements (12) de l'axe d'articulation (50) sont placés sur la normale HH' à la tangente TT' située à l'extrémité du croc (13) et inclinée à 450 par rapport à la droite XX'. 3) Dispositif d'accrochage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le maillon (20), est réalisé à partir d'une seule plaque de métal présentant deux rabats latéraux (21), comportant à leurs extrémités les alésages des axes d'articulation (40 et 50), et des zones ajourées et nervurées. 4) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications de 1à 3 caractérisé en ce que les axes sont disposés, de manière parallèle entre eux, de manière orthogonale à la direction de la force de traction et de manière perpendiculaire à l'axe vertical du corps de l'utilisateur. 5) Dispositif d'accrochage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les axes d'articulation (40 et 50) du dispositif, à l'état armé, sont disposés de manière équidistante à l'axe de traction XX' et selon un angle d'inclinaison alpha quelconque. 6) Dispositif d'accrochage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une armature (30) comporte, le système d'attache (31) la liant au harnais, les logements (32) de l'axe (50) et la butée d'appui (33) sur laquelle, éventuellement, est prévu un changement de relief (35), fournissant, en temps opportuns, une information sur l'imminence du seuil de déclenchement. 7) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications de 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte, deux biellettes (92 et 94) articulées entre elles par un axe (93) et respectivement articulées par leur point de liaison (91 et 95), sur l'élément d'accrochage (10), d'une part, et sur l'armature (30), d'autre part, et un point de soutien (96), glissant sur la face intérieure du maillon (20). 8) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7 caractérisé en ce que le maillon (20) est pourvu d'un moyen élastique de retenue (24) de grande raideur, assurant une tenue de l'appareil en position armé, aussitôt après qu'un effort de traction lui ait été appliqué. 9) Dispositif d'accrochage selon l'une quelconque des revendications de 1 et 2 caractérisé en ce que l'élément d'accrochage (10) comporte un "diabolo" (16), tournant autour d'un axe perpendiculaire aux axes d'articulation (40 et 50) et présentant une forme semblable à celle des diabolos montés sur des armatures de harnais connues.