Brevet FR2754721A1 — publié le 19980424

La présente invention concerne un type d'échasses à efficacité améliorée et sécurité totale. Le principe des échasses est connu depuis la plus haute antiquité et elles sont encore utilisées, de façon folklorique ou en tant que jeu, en France, en Italie et dans plusieurs régions du monde. Il s'agit de se grandir artificiellement pour des spectacles, des cérémonies, ou à des fins professionnelles (surveillance des troupeaux, ou manutention sans échafaudage par exemple) grâce à l'adjonction de rehausses sous les pieds. Ces échasses traditionnelles, ainsi que les différentes améliorations brevetées qui y ont été apportées plus récemment se répartissent en deux types principaux. - type berger : des rehausses, généralement en bois, comportant une partie reposepied, sont solidarisées à chacun des membres inférieurs de l'utilisateur par le moyen de liens, les mains n'intervenant pas directement dans le déplacement, mais dans la stabilisation, parfois par le moyen d'une canne. - type jouet : une paire de montants rectilignes identiques, généralement en bois, comportant chacun une poignée à leur extrémité supérieure et un repose-pied en partie basse, plus ou moins haut par rapport au sol, sont actionnés par un mouvement alternatif coordonné des mains et des pieds, ces derniers reposant librement sur les repose-pied. On constate les inconvénients suivants dans l'utilisation de ces modèles: - type - type jouet : les pieds n'étant pas solidaires des échasses, le maintien du contact entre pied et repose-pied, notamment pendant la phase de levée de l'échasse nécessite un travail antagoniste permanent des muscles des bras et des jambes, avec une traction constante des mains vers le haut, d'où une fatigue musculaire importante et un rayon d'action limité. De plus, la position anti-naturelle de stabilisation de ce type d'échasses, mains à la poitrine, ne favorise pas une utilisation prolongée. L'invention a pour but de faire disparaître les inconvénients de ces deux types d'échasses, tout en en conservant les avantages. I1 s'agit d'une part de libérer le pied, pour des raisons de sécurité évidentes, de tout lien permanent avec le support, tout en assurant la transmission des mouvements de ce pied au montant, notamment en phase ascendante, afin de libérer la main de tout effort continu de traction, et tout en autorisant un dégagement rapide du pied vers l'carrière ou latéralement: c'est la fonction du dispositif appelé cale-pied. D'autre part, il s'agit d'utiliser de façon ergonomique le potentiel directionnel et stabilisateur des mains ainsi libérées, qui peuvent alors être positionnées sur des poignées orientées vers l'avant, hors de l'alignement traditionnel main-pied-sol, dans une tenue proche de celle de bâtons de skis : c'est le but de la nouvelle disposition des points d'appui. Les nouvelles échasses comportent des poignées, comme dans le type jouet, mais ce sont les pieds et les jambes qui assurent l'essentiel de l'effort musculaire, tandis que les mains et les bras contribuent essentiellement à la direction et à l'équilibre de l'ensemble, sans recours à un dispositif complémentaire, tel qu'une canne. La fatigue liée au travail antagoniste des bras et des jambes et à la traction constante à assurer au niveau des mains du type jouet ayant été éliminée, I'autonomie d'utilisation rejoint celle du type berger , tout en conservant une grande facilité d'utilisation et une sécurité totale, en l'absence de liaison permanente pieds-échassés. L'utilisateur, perché à une hauteur du sol choisie par lui, peut à tout moment sauter à bas de ses échasses en dégageant simplement ses pieds des cale-pieds. La possibilité d'ajuster la hauteur des repose-pied et l'adjonction de dispositifs d'amortissement des chocs et d'adaptation à la nature et à la texture du terrain améliorent encore le confort d'utilisation, tout en élargissant les possibilités d'usage sportif. Le principe général est décrit tout d'abord, en référence à la figure 1. Un mode de réalisation tubulaire de ces échasses, non exclusif d'autres possibilités, est décrit ensuite, en référence à la figure 2 pour une illustration du mode de fonctionnement, à la figure 3 pour le schéma d'ensemble, à la figure 4 pour une vue détaillée de la poignée, à la figure 5 pour une vue détaillée du repose-pied en perspective cavalière, à la figure 6 pour une vue de dessus du même repose-pied, à la figure 7 pour une vue détaillée du cale-pied, à la figure 8 pour le détail d'un dispositif d'amortissement en caoutchouc, à la figure 9 pour le détail d'un dispositif d'amortissement à ressort et à ta figure 10 pour le détail d'un dispositif d'adaptation à un terrain souple. Puis un second mode de réalisation des échasses est décrit, en référence à la figure il pour la vue d'ensemble et à la figure 12 pour une vue détaillée de l'articulation centrale. Un troisième mode de réalisation des échasses est décrit ensuite, en référence à la figure 13. Un second type de cale-pied est décrit enfin, en référence à la figure 14. Principe général figure 1 Ces échasses consistent en une paire de montants symétriques (1) comportant chacun une extrémité supérieure (2) formant poignée, une extrémité inférieure (3) formant embout, destinée à assurer le contact avec le sol, et un repose-pied (4) en leur partie intermédiaire, destiné à transmettre au sol, via le montant, la charge de l'utilisateur en mouvement. Elles sont caractérisées en ce qu'un dispositif (5) appelé cale-pied permet de transmettre au montant les mouvements du pied, notamment afin de soulever ce montant, tout en autorisant un dégagement rapide du pied vers l'arrière ou latéralement ; en ce que le repose-pied peut être positionné sur le montant à différentes hauteurs ; et en ce que les centres de poussée de la main sur la poignée (x), de l'extrémité inférieure sur le sol (y), et du repose-pied sur le montant (z) forment entre eux en (y) un angle (a) non nul, compris entre 0 et 300. Premier mode de réalisation, en référence à la figure 2 pour le mode d'utilisation et à la figure 3 pour le schéma a d'ensemble: Conçues pour une élévation courante de l'ordre de 40 à 50 cm au-dessus du sol, par exemple, ces échasses sont constituées de deux montants tubulaires identiques (1) d'environ 2 m de longueur pour un individu de taille moyenne, rectilignes sur leur tiers inférieur et courbés régulièrement sur les deux tiers supérieurs de façon à ce que les extrémités de chaque tube forment entre elles un angle d'environ 1300. Ce profil correspond à un angle caractéristique de 20 environ entre les points de poussée (x), (y) et (z), quel que soit le positionnement du repose-pied sur la partie rectiligne inférieure du tube. Ces tubes, d'un diamètre extérieur de 3 à 4 cm environ, en acier, alliage d'aluminium ou résine armée d'une épaisseur suffisante pour résister aux contraintes résultant du déplacement rapide d'une personne de 80 kg, par exemple, sont équipés chacun d'une poignée (2) en matière plastique détail figure v assemblée à leur extrémité supérieure, d'un repose-pied (4) en matière plastique détail figures 5 et 6 fixé sur leur portion rectiligne inférieure, d'un cale-pied (5) détail figure 7 en matière plastique, fixé sur le repose-pied, et d'un embout en caoutchouc (3) d'amortissement antiglisse fixé à leur extrémité inférieure détail figure 8, ou à ressort métallique détail figure 9 pour tous terrains, ou doté d'une assise élargie détail figure 10 pour terrains mous. Les poignées (2) figure 4 sont identiques et présentent un profil ergonomique épousant la forme de la main. Elles sont réalisées par injection-moulage en matière plastique souple, afin d'offnr une prise confortable, et comportent un évidement cylindrique axial non traversant d'un diamètre légèrement inférieur à celui du montant tubulaire (1), qui permet de les enfiler en force à l'extrémité supérieure de ce dernier. Les repose-pied (4) figures 5 et 6, identiques pour les deux pieds, sont destinés à être montés en vis-à-vis, perpendiculairement et à l'intérieur des deux plans parallèles formés par les montants. Ils sont réalisés en matière plastique monobloc, par injection-moulage. Ils sont constitués chacun d'une partie verticale (6), traversée axialement par un évidement cylindrique destiné à laisser passer le tube (2) et d'un diamètre légèrement supérieur à celui de ce dernier ; munie latéralement et perpendiculairement à son axe d'une équerre (8) comportant une surface d'appui horizontale (9) striée afin d'assurer une bonne adhérence, d'une longueur et d'une largeur suffisantes pour fournir une assise confortable au pied de l'utilisateur; 11 cm x 3 par exemple. La partie verticale (6) présente deux évidements latéraux (10 et 10 bis) situés symétriquement par rapport aù milieu de son axe, au-dessus et du même côté que la surface d'appui (9) et au-dessous de cette surface dans la partie basse du côté opposé. Ces évidements, destinés à économiser la matière dans les zones de faibles contraintes et à améliorer l'esthétique du repose-pied délimitent aux extrémités supérieure et inférieure deux zones de serrage (11 et 11 bis), fendues verticalement en leur partie la plus étroite (12 et 12 bis) par une ouverture de quelques millimètres de largeur. Un dispositif de serrage rapide du type grenouillère (13 et 13 bis) prend appui sur les lèvres de ces fentes. L'efficacité du dispositif de serrage est complétée par un patin antidérapant en caoutchouc (17) faisant saillie intérieurement dans l'évidement axial, du côté opposé à la fente. La fermeture des grenouillères et la mise en charge du repose-pied par le poids de l'utilisateur entraînent la compression de ces patins, dont l'adhérence au tube empêche alors tout glissement du cale-pied vers le bas. Chaque repose-pied comporte, à l'opposé du dispositif de serrage, une saillie (14) formant glissière verticale (15), de section trapézoïdale, base côté tube. Une loge filetée (16) est ménagée au fond de cette glissière, perpendiculairement à l'axe vertical. Cette glissière est destinée à recevoir la languette (20) de positionnement du cale-pied figure 7. Une vis de serrage (22) traversant la languette de positionnement et venant s'insérer dans la loge (16) permet d'immobiliser le cale-pied à la hauteur voulue. Les cale-pieds figure 7, identiques pour les deux pieds, sont réalisés en matière plastique par injection-moulage. Chaque cale-pied est constitué de deux pièces principales et de deux vis de fixation: - une bague (18) de quelques centimètres de hauteur d'un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur du montant tubulaire (1) et destinée à coulisser sans jeu sur celui-ci, portant d'une part, en saillie radiale, un téton cylindrique court (19) fileté intérieurement, et d'autre part, à l'opposé diamétral, une languette (20) de section trapézoïdale, base côté tube, parallèle à l'axe vertical et ne dépassant pas de la face supérieure de la bague. Cette languette présente une lumière longitudinale (21) destinée à laisser coulisser une vis de serrage à ailettes (22). - un bras oscillant (23) perforé en son milieu (25) venant pivoter librement sur le téton (19) formant axe, portant en ses extrémités deux extensions parallèles (24) en forme d'arc, perpendiculairement à sa surface et du côté opposé au tube. Ces arcs sont destinés à venir prendre appui obliquement sur le cou de pied de l'utilisateur. Une vis (26) dont la tête, d'un diamètre supérieur à celui de l'orifice (25) empêche le bras oscillant, une fois assemblé, de sortir de son axe. Pour le réglage, le pied étant en position sur le repose-pied, pliure du pied au-dessus de la surface d'appui, l'utilisateur abaisse progressivement le cale-pied, dont la languette aura préalablement été engagée dans la glissière du repose-pied, jusqu'à butée complète sur le cou de pied, en position oblique, puis immobilise la languette dans cette position au moyen de la vis à ailettes (22). En utilisation normale, il peut sortir son pied du dispositif vers l'arrière sans effort, puisque le cou de pied, de forme cylindro-conique, n'est pas maintenu vers l'arrière. Il peut également, en cas d'urgence, forcer sur l'élasticité des deux arcs de maintien, en échappement latéral, du côté opposé au tube. L'élasticité des extrémités des arcs de maintien doit permettre ce passage forcé, tout en conservant une bonne transmission des efforts verticaux du pied au montant, sachant que la charge à soulever n'est que celle du poids d'une échasse. A l'extrémité inférieure des montants tubulaires figure 8, élargie en forme de collet battu (27), un embout cylindrique (28) fileté intérieurement (29) est emboîté en force. n est destiné à recevoir tout dispositif d'appui au sol présentant des caractéristiques particulières antidérapantes, anti-enlisement ou d'amortissement des chocs. Trois accessoires de ce type sont décrits, parmi un grand nombre de possibilités: Un dispositif antidérapant et d'amortissement des chocs adapté aux terrains durs figure 8 consiste en un bloc sphérique de caoutchouc semi-dur (30) d'un diamètre égal au double de celui du tube, par exemple, comportant un insert métallique (31) noyé dans sa partie supérieure. Cet insert métallique présente une collerette conique de répartition de efforts (32) dans sa partie médiane, tangente à la sphère de caoutchouc et d'un diamètre légèrement supérieur à celui du tube, et il est surmonté par une tige filetée (33) destinée à venir se loger dans le filetage intérieur (29) de l'embout. Un dispositif d'amortissement élastique des chocs figure 9 consiste en un tube (34) élargi en forme de collerette en son extrémité inférieure (35), d'un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du montant tubulaire (1) et coulissant librement à l'intérieur de celui-ci, d'une longueur d'une quarantaine de centimètres par exemple, garni extérieurement d'un ressort métallique hélicoïdal (36) coulissant librement. Ce ressort, d'une longueur de 15 centimètres environ et d'une résistance à la compression de 300 kg avant butée, par exemple, est mis en compression par la charge de l'utilisateur, entre les collerettes (27) et (35) des deux tubes. Ses extrémités, de type aplati, sont solidarisées chacune à leur collerette de butée au moyen d'une bague sertie (37) afin d'éviter le désemboîtement de l'ensemble en phase de levée de l'échasse. L'extrémité inférieure du tube est également munie d'un embout cylindrique (28), fileté intérieurement (29), emboîté en force, qui peut recevoir un dispositif antidérapant tel que décrit figure 8, nsuni d'une sphère en caoutchouc dur cette fois et de plus petit diamètre. Un dispositif anti-enlisement articulé, adapté aux terrains mous figure 10, consiste en une pièce d'appui au sol de forme cylindro-conique (38), réalisée en caoutchouc dur, d'un diamètre de 15 cm, par exemple, qui comporte, comme la précédente, un insert métallique noyé (39) et une collerette conique de répartition de efforts (40). Cette insert est surmonté par une rotule sphérique d'articulation (41). La partie supérieure sphérique creuse (42) complétant l'articulation est prolongée par une partie filetée (43) destinée à venir s'assembler dans le filetage (29) de l'embout (28). Un second mode de réalisation des échasses à cale-pied figure il consiste à remplacer le montant tubulaire cintré de la réalisation précédente par deux sections de tubes rectilignes (44 et 45), assemblées entre elles à une de leurs extrémités (46) au moyen d'un système autorisant le blocage de l'ensemble dans différentes positions, comprises entre 0 et 30 . Ce système figure 12 consiste en deux disques plats (47 et 48) de 5 cm de diamètre par exemple, assemblés chacun à l'extrémité d'un des tubes (49 et 50), aplatie à cet effet, par soudage (cas de tubes et disques métalliques) ou par collage (cas de tubes et disques en matière plastique armée ou non).et solidarisés entre eux, au moyen d'un boulon traversant et d'un écrou à ailettes (51 et 52). Des indentations radiales réalisées sur les faces en vis-àvis assurent le blocage de l'ensemble. Ce mode de réalisation des échasses comporte les mêmes dispositifs de poignée, repose-pied, cale-pied et embouts variés que le premier mode décrit. Dans un troisième mode de réalisation figure 13, un segment de tube rectiligne (53), d'environ 50 cm par exemple, destiné à recevoir les embouts, repose-pied et cale pied décrits précédemment, est inséré dans une pièce triangulaire (54) en matière plastique nervurée et ajourée dont il constitue le côté vertical. Les dimensions de ce montant triangulaire peuvent être par exemple, pour des utilisateurs de taille moyenne, d'environ 190 cm x 140 cm x 50 cm. Le montant triangulaire présente, à l'extrémité opposée au côté tube, une partie cylindrique (55) formant un angle d'environ 45 avec le tube, destinée à recevoir la poignée ergonomique (2) décrite précédemment. Le tube est assemblé au montant par sertissage de ses extrémités, par exemple. Un second mode de réalisation du cale-pied figure 14 consiste en une pièce monobloc en matière plastique comportant une bague (56) de quelques centimètres de hauteur, d'un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur du montant tubulaire (1) et destinée à coulisser sans jeu sur celui-ci, portant radialement une bande verticale (57) de section trapézoïdale. L'extrémité libre de cette bande est repliée en avant du pied pour venir s'insérer sous le pied, dans une coulisse trapézoïdale (58) affleurant la face supérieure (9) du repose-pied; Une vis de serrage (59), traverse la bande au niveau d'une lumière longitudinale (60) ménagée à son extrémité, solidarisant ainsi à la longueur voulue le cale-pied -avec le repose-pied. Comme pour le premier mode de réalisation, la bague coulissante (56) comporte une languette (20) de réglage de section trapézoïdale, base côté tube, parallèle à l'axe vertical et ne dépassant pas de la face supérieure de la bague. Cette languette présente une lumière longitudinale (21) destinée à laisser coulisser la vis de serrage à ailettes (22). Revendications: 1 - Échasses consistant en une paire de montants symétriques comportant chacun une extrémité supérieure formant poignée, une extrémité inférieure d'appui au sol et un repose-pied en leur partie intermédiaire; caractérisées en ce qu'un dispositif appelé cale-pied figure 7 comportant une partie oscillante d'appui sur le cou-de-pied (23 et 24) solidarisée au montant et au repose-pied par l'intermédiaire d'une bague (18) et d'une languette (20) avec vis de fixation (22), permet de transmettre au montant les mouvements du pied, notamment afin de soulever ce montant, tout en autorisant un dégagement rapide du pied vers l'arrière ou latéralement. 2 - Échasses à cale-pied selon revendication 1, caractérisées en ce que les centres de poussée figure I de la main sur la poignée (x), de l'extrémité inférieure sur le soi (y) et du repose-pied sur le montant (z) forment entre eux en (y) un angle (a) non nul, compris entre 0 et 30 . 3 - Échasses à cale-pied selon revendications let 2 caractérisées en ce que le reposepied figure 5 .peut être positionné sur le montant à différentes hauteurs par rapport au sol au moyen de dispositifs de serrage rapide (13 et 13 bis). 4 - Échasses à cale-pied selon revendication 1, 2 et 3, caractérisées en ce que le calepied figure 7.est fixé sur le repose-pied de façon ajustable en hauteur au moyen d'une coulisse (20) avec vis de blocage (22), afin de s'appliquer étroitement sur la partie supérieure du pied (24). 5 - Échasses à cale-pied selon revendication 1, 2, 3 et 4 caractérisées en ce que le calepied figure 14, prend appui sur la partie avant de la chaussure de l'utilisateur au moyen d'une bande en matière plastique (57) qui s'adapte à la longueur du pied grâce à une coulisse avec vis de blocage (58 et 59) fixée dans le repose-pied. 6 - Échasses à cale-pied selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les montants sont réalisés à partir de tubes figure 3 comportant une partie inférieure rectiligne, destinée à recevoir le repose-pied (4) et le cale-pied (5), et une partie supérieure courbée vers l'avant, destinée à recevoir la poignée (2). 7 - Échasses à cale-pied selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les montants sont réalisés chacun à partir de deux segments de tubes figure 11 et 12 équipés de disques crantés à une de leurs extrémités (47 et 48) et assemblés entre eux au moyen d'un ensemble boulon-écrou (51 et 52) autonsant le positionnement des tubes selon différents angles compris entre 0 et 300. 8 - Échasses à cale-pied selon L'lue quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les montants sont triangulaires figure 13 et incluent sur un de leurs côté un segment de tube rectiligne (53) destiné à recevoir repose-pied, cale-pied et embouts divers. 9 - Échasses à cale-pied selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les dispositifs d'amortissement élastique des chocs en caoutchouc équipant les extrémités d'appui au sol peuvent présenter des formes et une texture adaptées aux différentes sortes de terrain figures 8 et JO. 10 - Échasses à cale-pied selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que le dispositif d'amortissement élastique du sol est complété par l'action d'un ressort hélicoïdal figure 9 comprimé entre l'extrémité inférieure du montant (1) et l'extrémité inférieure d'un tube de support (34) coulissant intérieurement dans ce montant.