Brevet FR2783175A1 — publié le 20000317

L'invention concerne un dispositif pour accélérer le déroulement du pas pendant la marche comprenant une semelle rigide pour la réception en vue de la fixation d'une chaussure, cette semelle étant montée sur un châssis déformable pourvu de moyens de rappels élastiques prévus aptes à être précontraints par suite de l'affaissement du châssis sous l'influence du poids de l'usager lorsque celui-ci vient à prendre appui sur ledit dispositif par l'intermédiaire de son pied pour, ensuite, restituer cette énergie précédemment accumulée. Il est d'ores et déjà connu des dispositifs qui répondent à la description ci-dessus qui n'ont nullement pour fonction d'assister un usager dans ses déplacements à pied notamment en accélérant le déroulement de ses pas, mais plutôt pour sauter et présentent, de ce fait, un caractère ludique. De tels dispositifs comportent, habituellement, une semelle rigide associée directement à une chaussure ou permettant d'y fixer cette dernière, cette semelle rigide surmontant un châssis déformable sous forme d'une lame élastique de forme ovoïde. Ainsi, l'usager équipé sous chacun de ses pieds d'un tel dispositif, peut se déplacer par sauts successifs. En fin de compte, les moyens élastiques que définit la lame constituant le châssis du dispositif ne sont mis sous tension, dans ce cas d'espèce, que sous l'influence d'une contrainte importante résultant de la retombée du poids de l'usager sur un pied, soit une contrainte supérieure au poids statique de cet usager. Evidemment, l'énergie accumulée par les moyens élastiques sous l'influence d'une telle contrainte est nécessairement restituée de manière immédiate. Cela explique pourquoi 1' usager ne peut se déplacer qu'en sautant à la manière d'un kangourou et que ces dispositifs connus ne présentent qu'un intérêt limité. Dans tous les cas, ils sont inaptes à aider un usager dans ses déplacements à pied en soulageant le déroulement de chacun de ses pas, tout particulièrement en l'accélérant sans demander un effort supplémentaire à cet usager. Sur ce l'on observera que pendant la marche, le déroulement d'un pas va imposer à la voûte plantaire des efforts et des déformations qui mettent bien en lumière son rôle d'amortisseur élastique. Tout particulièrement ce déroulement du pas s'effectue en quatre temps. - Le premier temps consiste en une prise de contact du pied avec le sol par l'intermédiaire du talon; - Au cours du deuxième temps la plante du pied vient reposer sur le sol par toute sa surface portante. Le corps propulsé par l'autre pied vient passer au-dessus et en avant du pied porteur, en même temps le poids du corps s'applique en totalité sur ce dernier, plus particulièrement sur la voûte plantaire qui vient alors à s'écraser conduisant à la contraction de tous les tendeurs plantaires en vue de s'opposer à cet affaissement de la voûte. Il s'agit, là, du premier effet d'amortissement; - Au cours du troisième temps qui correspond, par ailleurs, à la première impulsion motrice, il se produit la contraction des extenseurs de la cheville, particulièrement du triceps, d'o le soulèvement du talon et donc du corps qui est porté en avant. Là encore interviennent les tendeurs plantaires sans quoi la voûte plantaire, prise entre le saut en avant, la force musculaire en arrière et le poids du corps au milieu, tendrait à s'écraser. Il s'agit là du deuxième effet d'amortissement de cette voûte plantaire qui permet d'emmagasiner une partie de la force du triceps pour la restituer à la fin de l'impulsion, soit au temps suivant; - C'est précisément au cours de ce quatrième temps qu'intervient la deuxième impulsion motrice, à savoir l'impulsion fournie par le triceps laquelle est prolongée par une deuxième, due à la contraction des fléchisseurs des orteils. Pendant cette deuxième impulsion motrice la voûte plantaire résiste, une fois de plus, à l'écrasement grâce aux tendeurs plantaires dont le fléchisseur des orteils ne restitue l'énergie précédemment captée qu'à la fin de ce temps. En fait, selon une première démarche inventive, l'on a imaginé concevoir un dispositif dont le fonctionnement est strictement adapté à ce déroulement d'un pas en étant apte à emmagasiner une quantité d'énergie déterminée pendant le premier et le deuxième temps décrits plus haut et correspondant à la prise de contact et en contact maximum du pied avec le sol, ce dispositif ne venant restituer cette énergie, non de manière instantanée et incontrôlée, mais, progressivement, durant les impulsions motrices correspondant aux troisième et quatrième temps de ce déroulement d'un pas. Selon une seconde démarche inventive, l'on a conçu ce dispositif sous forme d'un châssis déformable sur lequel est à même de prendre appui le pied d'un usager par l'intermédiaire d'une semelle rigide surmontant ce chassis tandis que le dispositif reçoit, encore, des moyens de rappel élastiques aptes à être mis sous contrainte sous l'effet de la déformation du châssis suite au report du poids de l'usager sur ce dispositif. Ces moyens de rappels élastiques sont, cependant, déterminés de raideur telle qu'ils ne sont pas à même de restituer, immédiatement et sous l'effet d'un rebond, l'énergie résultant de leur précontrainte, cette restitution d'énergie n'intervenant que pendant les impulsions motrices du pas, c'est à dire que lorsqu'intervient le soulagement progressif du poids de l'usager sur son pied d'appui. Avantageusement, le chassis du dispositif est encore conçu à même de suivre ce déroulement d'un pas au travers de ses différents appuis au sol. Plus exactement ceux-ci permettent au pied reposant sur la semelle rigide surmontant le chassis de s'articuler à la manière conventionnelle du déroulement d'un pas, à savoir: la prise de contact avec le sol, progressivement par le talon puis par la plante du pied, suivie par les temps d'impulsions pendant lesquels le pied bascule vers l'avant sur les orteils. Ainsi, selon l'invention, le chassis déformable se présente, dans un plan vertical sous forme d'un parallélogramme déformable, en particulier d'un losange, défini par quatre biellettes reliées deux à deux à l'aide d'axes d'articulation, tandis que des moyens butées viennent à limiter dans une plage déterminée l'angle de pivotement d'une biellette par rapport à celles qui lui sont adjacentes. En conséquence, le dispositif, conforme à l'invention, ne consiste pas, simplement, en un objet à caractère purement ludique, mais s'avère réellement fonctionnel dans la mesure o il permet, à son usager, de l'assister dans ses déplacements à pied, en lui permettant d'accélérer son pas sans fatigue supplémentaire ou encore d'augmenter la distance qu'il est à même de parcourir sans que cela lui demande d'avantage d'efforts. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe dans lesquels: - la figure i est une représentation schématisée et en élévation du dispositif conforme à l'invention, celui-ci étant représenté dans une position dans laquelle ses moyens de rappel élastiques ne sont pas sous contrainte; - la figure 2 est une représentation similaire à la figure 1, la chaussure n'ayant pas été représentée, tandis que le châssis du dispositif emprunte une configuration correspondant à la mise sous contrainte des moyens de rappel élastiques; - la figure 3 est une représentation schématisée, en perspective et en éclaté du dispositif; - la figure 4 est une représentation schématisée et en élévation du losange que définissent les biellettes du châssis déformable. Tel que représenté dans les figures des dessins ci-joints, la présente invention concerne un dispositif 1 plus particulièrement destiné à accélérer le déroulement du pas pendant la marche, ce dispositif 1 comportant une semelle rigide 2 prééquipée d'une chaussure 3 ou prévue apte à recevoir celle-ci par l'intermédiaire de moyens de fixations appropriés. En fait, cette semelle 2 est montée sur un châssis déformable 4 pourvu de moyens de rappel élastiques 5 prévus aptes à être mis sous contrainte lors de l'affaissement du châssis 4, tel que visible dans les figures 2 et 4, ceci sous l'influence du poids d'un usager prenant appui sur ledit dispositif i pendant le déroulement d'un pas, pour, ensuite, restituer cette énergie précédemment accumulée. En fait, selon une particularité de la présente invention, la raideur des moyens de rappel élastiques 5 est déterminée, d'une part, de manière à ne provoquer aucun rebond immédiat au moment o l'usager prend appui sur le dispositif et, d'autre part, à ne leur permettre de restituer l'énergie qu'ils ont accumulée que pendant la phase o le poids exercé par cet usager sur le dispositif tend à diminuer progressivement, résultant du déroulement normal du pas en vue d'assurer l'accompagnement de ce dernier. En fin de compte, cette raideur est déterminée pour permettre la mise sous contrainte de ces moyens de rappel élastiques sous l'influence d'une énergie correspondant, au plus, au seul poids de l'usager. Par ailleurs, le châssis déformable 4 est ainsi configuré pour procurer des zones d'appui 6, 7, 8 avec le sol conduisant à un basculement d'arrière en avant de la semelle rigide 2 au cours du déroulement normal d'un pas, assimilable, par conséquent, à la prise de contact du talon de l'usager avec le sol, puis de sa voûte plantaire, suivie du soulèvement en avant de cette dernière en direction des orteils destinés à provoquer, au cours du dernier temps du déroulement du pas, l'impulsion motrice finale vers l'avant au pied. Substantiellement, ce châssis déformable 4 se présente, dans un plan vertical, sous forme d'un parallélogramme déformable, en particulier d'un losange 9 défini par quatre biellettes 10, 11, 12, 13 reliées deux à deux à l'aide d'axes d'articulation 14, des moyens butées 15 venant à limiter l'angle de pivotement d'une biellette par rapport à celles qui lui sont adjacentes. Plus particulièrement, la longueur 16 des biellettes 10 à 13 est identique, tandis que la bissectrice la plus longue B du losange 9 s'étend sensiblement horizontalement depuis les sommets 17, 18 de dièdres 19, 20, dont les biellettes, respectivement 10, 11 et 12, 13 déterminent, entre elles, un angle aigu 21, 22. Préférentiellement, cet angle 21, 22 est compris de préférence dans les limites de 45 à 20 sous l'influence desdits moyens butées 15. Ainsi, les zones d'appui 6, 7, 8 sont définies, substantiellement, par les biellettes inférieures 11, 13 venant tout particulièrement s'articuler à hauteur de la zone d'appui médiane 7. Quant à la semelle 2 elle est rendue solidaire de l'une 12 des biellettes supérieures 10, 12 en définissant par rapport à la bissectrice de plus grande longueur B et lorsque le dispositif est à l'état de repos un angle aigu 23 de manière à conférer à cette semelle 2 une inclinaison naturelle de l'arrière vers l'avant dans le sens du déroulement du pas, ceci en vue de s'accorder à ce dernier. En effet, au moment d'entrer en contact avec le sol par l'intermédiaire du talon, le pied définit un angle par rapport à ce sol qui est d'amplitude inférieure à l'angle que forme la voûte plantaire au moment o intervient l'impulsion finale par l'intermédiaire des fléchisseurs des orteils. Les moyens butées 15 consistent, substantiellement, en au moins une cale butée 24 solidaire de l'une des biellettes 10 à 13 et définie apte à limiter l'angle de pivotement de cette biellette par rapport à l'une au moins des biellettes adjacentes. Préférentiellement, chacune de ces biellettes 10 à 12, est ainsi équipée d'une telle cale butée 24 s'étendant intérieurement au losange 9 de manière à leur permettre d'interagir deux par deux en vue de limiter l'affaissement mais aussi le déploiement du châssis déformable 4. Ce châssis déformable 4 est encore complété, avantageusement, par des stabilisateurs latéraux 25, 26 conçus en un matériau élastique, par exemple, en polyuréthanne souple, et réalisés par moulage par injection. Ainsi, ces stabilisateurs latéraux définissent, préférentiellement, deux demi-coquilles qui lorsqu'elles sont assemblées, viennent se refermer sur la structure définie par les biellettes 10 à 13, tout au moins dans sa partie inférieure correspondant aux zones d'appui 6, 7, 8. A ce propos, l'assemblage, de manière jointive, de ces stabilisateurs latéraux 25, 26, peut être obtenu au travers des axes d'articulation 14 reliant les biellettes inférieures 11, 13, d'une part, entre elles et, d'autre part, aux biellettes supérieures, respectivement, 10, 12. En outre, l'une 26 des demi- coquilles définissant ces stabilisateurs latéraux 25, 26, peut recevoir une languette d'assemblage (visible figure 3) prévue apte à venir se loger dans une rainure de forme conjuguée ménagée au niveau de l'autre demi-coquille 25. De tels stabilisateurs latéraux 25, 26 viennent augmenter, transversalement, la surface d'appui du dispositif avec le sol, sans qu'il en résulte, pour autant, une rigidité latérale excessive, dans la mesure o le matériau qui les compose est de nature souple. Ils définissent, en outre, une semelle d'usure antidérapante sans compter que leur contour externe 27 de leur partie s'étendant sous les biellettes inférieures 11, 13 peut être configuré en arc de cercle de manière à créer une certaine continuité au niveau des zones d'appui 6, 7, 8 du dispositif 1 avec le sol. Sur ce l'on remarquera que la semelle rigide 2 peut, elle aussi, être définie par deux demi-coquilles 2A, 2B notamment en matière synthétique moulée, que l'on vient assembler sur le châssis déformable 4. En particulier la biellette 12 peut être pourvue d'au moins une patte de fixation 28 sur laquelle peuvent notamment être assemblées les demicoquilles 2A, 2B à l'aide de moyens de fixation appropriés 30. A noter que, là encore, l'axe d'articulation 14 reliant les biellettes 10 et 12 peut contribuer à cet assemblage des deux demi-coquilles 2A, 2B définissant la semelle rigide 2. Il est évident que les moyens de rappel élastiques 5 peuvent travailler soit en compression, soit en tension par rapport au but recherché. C'est plus particulièrement cette dernière solution qui a été retenue dans le cadre du mode de réalisation représenté dans les dessins ci- joints. Ainsi, substantiellement, ils sont constitués, d'une part, par un ou plusieurs tendeurs ou ressorts voire, comme illustré, par un ou plusieurs vérins pneumatiques 31 s'étendant parallèlement et symétriquement par rapport à la bissectrice de plus grande longueur B, entre les sommets 17, 18 des dièdres aigus 19, 20 et, d'autre part, par les stabilisateurs latéraux 25, 26 qui au travers du matériau élastique qui les compose, sont soumis lors de l'écrasement du châssis déformable 4, à une déformation élastique dont l'énergie est restituée pendant les impulsions motrices du déroulement du pas. A noter que sur les axes d'articulation 14 se situant au niveau de ces sommets 17, 18 des dièdres 19, 20 peuvent être montées de manière pivotante des chapes 32 auxquelles sont alors fixées les extrémités de ce ou ces vérins 31 ou autres. Tel que cela ressort de la description qui précède, la présente invention permet de remédier, de manière avantageuse, au problème posé. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Dispositif pour accélérer le déroulement du pas durant la marche comprenant une semelle rigide (2) pour la réception en vue de la fixation d'une chaussure (3), cette semelle (2) étant montée sur un châssis déformable (4) pourvu de moyens de rappel élastiques (5) prévus aptes à être précontraints, par suite de l'affaissement du châssis (4) sous l'influence du poids de l'usager prenant appui sur ledit dispositif (1) pendant le déroulement d'un pas pour, ensuite, restituer cette énergie précédemment accumulée, caractérisé par le fait que la raideur des moyens de rappel élastique (5) est déterminée, d'une part, à ne provoquer aucun rebond immédiat au moment o l'usager prend appui sur ledit dispositif (1) et, d'autre part, à ne leur permettre de restituer l'énergie résultant de leur précontrainte que pendant les impulsions motrices du déroulement du pas, lorsqu'intervient le soulagement progressif du poids de l'usager sur ce dispositif (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le châssis déformable (4) est configuré de manière apte à procurer des zones d'appui (6, 7, 8) avec le sol conduisant à un basculement d'arrière en avant de la semelle rigide (2) au cours du déroulement normal d'un pas. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le châssis déformable (4) se présente, dans un plan vertical, sous forme d'un parallélogramme déformable, en particulier d'un losange (9) défini par quatre biellettes (10, 11, 12, 13), reliées deux à deux à l'aide d'axes d'articulation (14) des moyens butées (15) venant limiter l'angle de pivotement d'une biellette par rapport à celles qui lui sont adjacentes. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les biellettes (10, 11, 12, 13) du châssis déformable (4) en forme de losange (9) sont de longueur (16) identique, tandis que la bissectrice de plus grande longueur (B) dudit losange (9) s'étend sensiblement horizontalement depuis les sommets (17, 18) de dièdres (19, 20) dont les biellettes, respectivement, (10, 11) et (12, 13) déterminent, entre elles, un angle aigu (21, 22) compris dans les limites de 45 à 20 sous l'influence desdits moyens butées (15). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que la semelle (2) est rendue solidaire de l'une (12) des biellettes supérieures (10, 12) en définissant, par rapport à la bissectrice de plus grande longueur (B) et lorsque le dispositif (1) est à l'état de repos, un angle aigu (27) de manière à conférer à cette semelle (2) une inclinaison naturelle de l'arrière vers l'avant dans le sens du déroulement du pas. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que les moyens butées (15) consistent, substantiellement, en au moins une cale butée (24) solidaire de l'une des biellettes (10 à 13) et définie apte à limiter l'angle de pivotement de cette biellette par rapport à l'une au moins des biellettes adjacentes. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chacune des biellettes (10 à 12) est équipée d'une cale butée (24), s'étendant intérieurement au losange (9) de manière à leur permettre d'intéragir deux par deux en vue de limiter l'affaissement et le déploiement du châssis déformable (4). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que le châssis déformable (4) est complété par des stabilisateurs latéraux (25, 26) en matériau élastique définissant deux demi-coquilles prévues aptes à venir se refermer sur la structure définie par les biellettes (10à 12) au moins dans sa partie inférieure correspondant aux zones d'appui (6, 7, 8) du dispositif (1) avec le sol. 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la semelle rigide (2) est définie par deux demi-coquilles (2A, 2B) en matière synthétique moulée aptes à être assemblées, à l'aide de moyens de fixation appropriés (30) sur au moins une structure de fixation (28) équipant la biellette (12). 10. Dispositif selon les revendications 1, 3 et 8, caractérisé par le fait que les moyens de rappel élastiques (5) sont il constitués, d'une part, par un ou plusieurs tendeurs, ressorts ou vérins pneumatiques (31) s'étendant parallèlement et symétriquement par rapport à la bissectrice de plus grande longueur (B), entre les sommets (17, 18) des dièdres aigus (19, 20), ce ou ces tendeurs, ressorts ou vérins (31) étant fixés, à hauteur de leurs extrémités, au niveau de chapes (32) montées de manière pivotante sur les axes d'articulation (14) se situant au niveau de ces sommets (17, 18) et, d'autre part, par les stabilisateurs latéraux (25, 26) en matière élastique.