Brevet FR2743701A1 — publié le 19970725

DISPOSITIF ABSORBEUR DE CHOCS ET VIBRATIONS POUR CHAUSSURE OU ASSIMILE CHAUSSURE L'invention concerne un dispositif absorbeur de chocs et vibrations pour chaussure ou assimilé chaussure, tel que tout ou une partie des vibrations ou chocs existant actuellement soient neutralisés. L'homme à toujours eu comme préoccupation de protéger ses pieds, soit contre les agressions extérieures, soit contre la répercussion des impacts du sol sur le pied. Dans ce but, il a inventé la chaussure, qui bien que très primitive au depart est devenu très compliquée avec le temps. Les fabricants ont en effet, joués sur tous les tableaux, textile, semelle, lacets, etc... Néanmoins l'élément prépondérant dans une chaussure reste la semelle. La semelle est l'interface entre le pied et le sol, on comprend tout de suite l'importance de la qualité de celle ci. De plus, avec l'évolution de la médecine, on s'est aperçu que la simple action de marcher, a une répercussion considérable sur le corps en entier (dos, cervicasle, etc...). Les fabricants se livrent donc une guerre sans merci dans le but d'optimiser leurs produits. Dans cet objectif, la matière composant la semelle, et les formes de celle ci sont prépondérantes. Le comportement de la semelle soumise aux contraintes de la marche est très complexe. La complexité de la mécanique humaine aidant, les efforts à absorber sont diversement répartis sous le pied. On voit aisément qu'il n'est pas facile de "modeler une semelle qui puisse répondre à tout ce qu'on lui demande. De surcrott, si les personnes portent des chaussures identiques, elles, ne sont pas du tout identiques. II apparais qu'il est impossible avec un système passif (matière inerte) de pouvoir couvrir tous les cas, mais seulement de réaliser un comportement acceptable en moyenne. L'invention vise donc à remédier à ces problèmes, en proposant un système actif qui neutralise, en absorbant, les chocs et vibrations néfastes. Pour ce faire l'invention se compose d'un ou de plusieurs capteurs de vibrations ou chocs (1) permettant de mesurer en temps réel les vibrations ou chocs naissant entre la semelle et le sol, un bloc électronique (2) qui élabore le contre signal à foumir à l'actionneur (3), un ou des actionneur (3) permettant à partir d'un signal électrique de moduler son épaisseur etlou sa rigidité afin d'absorber les vibrations parasites. Comme l'indiquent les figures 1 à 5, il y a différents mode de réalisations possibles. Dans tout ce qui suit, nous conviendrons de désigner par: 1 le ou les capteurs de vibrations ou chocs 2 le bloc électronique de pilotage 3 le ou les actionneurs 4 le module mesure (incluant 1 et 2) 5 la chaussure ou assimilé chaussure 6 semelle de la chaussure 7 connexion électrique entre 4 et 3 9 axe de mesure du capteur de vibrations ou chocs 1 10 onde de choc positive (onde sol-chaussure ou assimilé) Il réponse négative 12 pile ou accumulateur D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description suivante qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles: La figure 1 présente un exemple d'intégration du bloc électronique de pilotage et du capteur de vibrations ou chocs. La figure 2 présente un mode de réalisation permettant la première monte. La figure 3 présente un mode de réalisation de première ou deuxième monte. La figure 4 présente un mode de réalisation de première monte. La figure 5 présente un mode de réalisation de première monte. On entend par première monte, un mode de réalisation qui ne peut être exécuté que par le constructeur en usine, avant ta vente. La deuxième monte désigne quand a elle, un mode de réalisation qui peut s'effectuer même après la vente. - La figure A présente le fonctionnement synthétique de l'invention en boucle ouverte. -La figure B présente le fonctionnement synthétique de l'invention en boucle fermée. L'invention concerne un dispositif absorbeur de vibrations et chocs pour chaussure ou assimilé, vibrations ou chocs naissant lors d'impact entre le sol et la chaussure, par exemple en effectuant une mesure de ces vibrations ou chocs sur la chaussure ou assimilé et en neutralisant l'onde de choc qu'elle représentent en modulant électriquement l'épaisseur et(ou la rigidité d'un ou plusieurs actionneur (3) notamment placé entre le pied et la chaussure, ou intégré à l'intérieur de la semelle de la chaussure ou assimilé. Les vibrations parasites ou chocs qui naissent et s'appliquent a la chaussure ou assimilé existent, dans des proportions variables, dans les trois dimensions (Ox,Oy,Oz) du repère cartésien tridimensionnel qui représente en fait trois plans de vibrations possible (Ox,0y),(Ox,Oz) et (Oy,Oz). Dans le but de rendre la description la plus simple possible, nous décrirons le fonctionnement de l'invention dans un seul plan de vibrations. Selon l'invention, le dispositif peut s'appliquer notamment dans un, deux ou trois plans ou toute combinaison partielle de ces plans. Selon l'invention le dispositif comporte un ou des capteurs de vibrations ou chocs (1) destinés à mesurer la valeur de l'onde de choc se créant lors de l'impact entre la chaussure et le sol, par exemple en se propageant notamment du contact entre la chaussure et le sol verticalement dans le plan (Ox,Oy), un bloc électronique (2) élaborant le contre signal destin à piloter l'actionneur (3) , un ou des actionneur (3) pouvant hêtre notamment de type o électrique et ayant la caractb que de pouvoir moduler son épaisseur eVou sa rigidité dans ses trois dimensions (Ox,Oy,Oz) en fonction d'un signal électrique approprié. Selon l'invention, le ou les capteurs de vibrations ou chocs (1) peuvent être de différentes natures, notamment de type accélérométres, capteurs de pression ou tout autre. Ce capteur de vibrations ou chocs(1) a pour rôle de donner une image en grandeur manipulable par le bloc électronique (2) notamment une tension électrique, des vibrations ou chocs appliqués à la chaussure ou assimilé, dans un ou plusieurs des plans du repère cartésien associé à la chaussure. Selon rimrention, le bloc électronique (2) a pour fonction d'élaborer le contre signal a foumir à l'actionneur (3). Ce signal peut être de différente nature, notamment électrique, celui ci devant permettre au bloc électronique (2) de piloter l'actionneur (3). Selon invention, I'actionneur (3) a pour fonction de pouvoir moduler son épaisseur etlou sa rigidité dans ses trois dimensions (Ox,Oy,Oz) en fonction d'un signal électrique approprié. Cet actionneur peut être de différentes nature, électrique, mécanique, électromécanique, ferrofluide, notamment piezo électrique ou tout autre. Dans la figure 1, on donne un exemple d'intégration monolithique de i, 12 et 2. Dans le premier mode de réalisation, figure 2, le module de mesure (4) est installé à carrière de la chaussure. Ce positionnement n'est pas restrictif, l'invention revendique tout autre positionnement de ce module. L'actionneur (3) est intégré directement dans la semelle (6) de la chaussure afin de pouvoir modifier au coeur même de la semelle les paramètres voulus. Ce mode de réalisation n'est possible qu'en première monte, lors de la fabrication de la semelle par le constructeur. Dans le deuxième mode de réalisation, figure 3, 8actionneur (3) est positionné sur la semelle (6), ce qui réalise une interface entre le pied et la semelle. De part sa conception, ce mode de réalisation est possible en première monte (en usine) ou deuxième monte (après l'achat). De part sa conception, ce mode de réalisation est le préféré de l'inventeur. Dans le troisième mode de réalisation, figure 4, l'actionneur(3) est intégré à la semelle, mais il est en plusieurs parties, ce qui permet de réaliser des sources de contre chocs plus ponctuelles. Ce mode de réalisation n'est possible qu'en première monte. Dans le quatrième mode de réalisation, figure 5, l'actionneur (3) intègre le module de mesure (1) en son sein. Ce mode de réalisation permet d'avoir un système monolithique Selon l'invention, les 3 modes de réalisations précédents ne sont pas restricfifs, et l'invention revendique toute combinaison totale ou partielle de ces modes de réalisations. La troisième et la quatrième figure représentent 2 réalisations fonctionnelles possibles. Dans le premier mode fonctionnel de la troisième figure, le dispositif est dit "en boucle ouverte", en effet, celui ci effectue une mesure de la vibration ou du choc et émet un contre signal sur des hypothèses prévues dés la fabrication du dispositif afin d'annuler ce choc. Dans le deuxième mode fonctionnel de la quatrième figure, le dispositif est dit zen boucle fermée", en effet, celui ci effectue en boucle fermée une régulation des vibrations ou des chocs pour une consigne nulle, dont le but est de chercher à réguler les vibrations et de les annuler. Pour ce faire, le bloc électronique (2) actionne le ou les actionneur (3), et mesure a l'aide du ou des capteurs de vibrations (1) le résultat de son action, et la corrige si elle n'est pas optimale. Ce mode de fonctionnement est le préféré de l'inventeur, en effet celui ci permet d'avoir une adaptation automatique du contre signal sur le signal d'origine. Selon l'invention, les 2 modes fonctionnels précédents ne sont pas restrictift, et l'invention revendique toute combinaison totale ou partielle de ces modes fonctionnels. II apparat donc comme évident après la description de l'invention, que celle ci permet une correction en temps réel des problèmes mécaniques intrinsèques à toute fabrication, et ouvre donc la possibilité d'avoir une chaussure ou assimilé totalement auto-adaplatif a son environnement( poids, milieu, vieillissement, etc..). REVENDICATIONS 1- Dispositif absorbeur de vibrations ou de chocs pour chaussure ou assimilé caractérisé en ce qu'il comporte un ou des capteur de vibrations ou chocs (i) permettant la mesure des vibrations ou chocs émis sur la chaussure ou assimilé, un bloc électronique (2) permettant l'élaboration du contre signal à appliquer a l'actionneur (3), un actionneur (3) ayant la caractéristique de pouvoir moduler son épaisseur eVou sa rigidité dans un ou plusieurs de ses axes en fonction d'un signal électrique approprié, dans le but de modifier les susdites caractéristiques afin d'absorber les vibrations et chocs parasites. 2-Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module de mesure (4) peut être fixé en extérieur sur la chaussure ou assimilé, intégré a l'actionneur (3) ou intégré dans la chaussure ou assimilé mais ayant pour but la mesure des vibrations ou chocs appliqués à la chaussure ou assimilé. 3- Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le mode fonctionnel du dispositif peut être soit en boucle ouverte, soit en boucle fermé ou une combinaison en partie ou totalité de ces modes. 4-Dis-tîtif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les capteurs de vibrations peuvent être de différentes nature, notamment accéléromètre, capteur de pression ou tout autre mais ayant la caractéristique de donner une image en grandeur manipulable par le bloc électronique (2) notamment une tension électrique, des vibrations ou chocs appliqués dans un ou plusieurs des plans du repère cartésien associé à la chaussure ou assimilé, le ou les capteurs de vibrations ou chocs (1) peuvent notamment mesurer les vibrations dans un ou plusieurs plans. 5- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les actionneurs (3) peuvent être de différentes nature, notamment piezo électrique, ferrofluide ou tout autre mais ayant la caractéristique de pouvoir moduler son épaisseur etlou sa rigidité dans ses trois dimensions (Ox,Oy,Oz) en fonction d'un signal électrique approprié. 6- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'actionneur (3) peut être implanté notamment å l'intérieur de la semelle de la chaussure ou assimilé en tant que noyau pilotable de la semelle, ou peut etre fixé notamment sur le dessus de la semelle de la chaussure ou assimilé en tant qu' amortisseur dynamique, ou toute combinaison partielle ou totale des descriptions précédentes.