Brevet FR2777433A1 — publié le 19991022

La présente invention concerne un dispositif qui permet de diminuer le poids appliqué aux épaules et aux hanches d'un porteur lors du transport de charge épaulée par l'intermédiaire d'un harnais. Ce harnais est placé en position dorsale ou en position ventrale. Cette diminution de poids permet ainsi de reculer le seuil de fatigue physique du porteur et/ou d'augmenter le poids de la charge transportée. La hotte en bois était employée jadis par les paysans ou par les goujats pour le transport des pierres et du liant nécessaire à la construction des bâtisses d'antan. On peut également découvrir, dans les reportages associés aux grandes expéditions et explorations outre-mer, des lignées de sherpas surchargés de façon spectaculaire. Dans ces exemples de domaine d'application plus ou moins récents, le principe retenu pour le portage individuel est toujours celui de la charge épaulée par sanglage, plus rentable que le portage à bras. Ce principe de portage a, malgré tout, ses limites en poids transportable et distance parcourue en fonction de la capacité physique du porteur. Ce dispositif " deux en un " de portage épaulé par l'intermédiaire d'un harnais permet de disposer d'un seul mode de transport qui peut s'utiliser sous deux versions différentes: - une version traditionnelle dite " rétractée " o toute la masse de la charge est appliquée uniquement aux épaules et aux hanches du porteur. Cette version est utilisée lors des escalades, passage difficile ou non carrossable; - une version dite " déployée " o environ 80 % de la masse de l'ensemble est appliquée sur un train en contact avec le sol. Cette version est utilisée sur les sentiers carrossables ou de faible dénivelé. Le passage d'une version à l'autre est instantané et n'oblige pas la dépose du harnais. Deux axes d'articulation composent une cinématique qui permet le passage d'une version à l'autre: - une première articulation entre le cadre rigide harnaché aux épaules du porteur et une extrémité d'un timon mobile; - une deuxième articulation entre l'autre extrémité du timon et un berceau mobile qui supporte le train, en contact avec le sol. Les deux butées mécaniques extrêmes de cette cinématique correspondent à l'état des deux versions, position rétractée et position déployée: position rétractée: cette butée est obtenue au contact des montants verticaux superposables du cadre fixe et du berceau mobile; - position déployée: cette butée est obtenue par limitation du débattement angulaire entre le -2- timon et le berceau mobile. Cette limitation du débattement angulaire est réglable pour permettre un calage vertical du berceau mobile (qualité de transport du fret) en fonction de la taille du porteur. Dans cette position verticale du berceau mobile, différents perçages sur la jambe de train permettent son réglage vertical pour venir en contact avec le sol. L'écart entre le point d'application du train et le centre de gravité du berceau détermine une masse résiduelle d'environ 20 % de la masse de l'ensemble appliquée aux épaules du porteur. Il permet la stabilité de la cinématique déployée et l'équilibre du porteur. La cinématique peut être maintenue en position rétractée grâce à un système de verrouillage entre le berceau mobile et le cadre fixé au dos du porteur. Le verrouillage se fait automatiquement en fin de course de la cinématique rétractée. Le déverrouillage est provoqué par le porteur en actionnant une tirette. Le déroulement de la cinématique dans un sens comme dans l'autre s'effectue par gravité et contre gravité de l'ensemble mobile (timon/berceau). Le dispositif harnaché aux épaules du porteur, est " rétracté verrouillé ". Celui-ci fléchit sur ses genoux jusqu'au contact du train avec le sol. Dans cette position fléchie, il actionne la tirette de déverrouillage placée au niveau de sa nuque. En se relevant, il provoque et contrôle le déploiement de la cinématique jusqu'à atteindre la butée de débattement angulaire (préréglée). L'exercice inverse permet de rétracter et verrouiller seul la cinématique. Cette disposition du déroulement de la cinématique demande une relative aisance physique. Elle peut donc être effectuée avec l'aide d'un tiers. L'option de deux rallonges pliables ou amovibles (non représentées), en bout de timon, permet un levier actionné par les bras du porteur et facilite cette manoeuvre. Les sept dessins annexés illustrent l'invention. - La planche (1) représente en vue de face, vue de gauche et vue de dessus, le cadre tubulaire rigide. Il est fixé au dos du porteur et supporté par deux sanglages d'épaules et un sanglage ventral. Les trois sanglages de conception et réglage traditionnels qui ne présentent aucune innovation, ne sont pas représentés. - La planche (2) représente, en vue de face, vue de gauche et vue de dessus, le timon. - La planche (3) représente, en vue de face et vue de gauche, le berceau mobile. - La planche (4) représente, en vue de face et gauche, un détail de la planche (3) concernant l'illustration d'un des réglages à effectuer en fonction de la taille du porteur. - La planche (5) représente, en vue de face, l'ensemble du train. Le modèle illustré est le -3- train équipé d'une roue. - La planche (6) représente, en vue de face et gauche, le système de verrouillage, ainsi qu'un éclaté de son principe de fonctionnement. En référence à ces dessins, le dispositif comporte: - un cadre fixe illustré en planche (1). Ce cadre tubulaire de section carré en aluminium soudé est composé principalement de deux montants verticaux (1) reliés entre eux par deux traverses (2). Ces deux traverses sont légèrement cintrées, ce qui permet une meilleure ergonomie en contact avec le dos ou le thorax. Sur une traverse supérieure (3), non cintrée, est rapportée soudée, une plaque rigide (4) qui permet par quatre boulons la fixation du système de verrouillage. A la cote de 530,5 millimètres depuis l'extrémité supérieure des deux montants verticaux (1) est représenté un repère axial (B). Il détermine le positionnement de quatre perçages (6) qui permettent la fixation par boulons de deux paliers du timon. Les perçages (5) et (7) permettent la fixation supérieure et inférieure de deux sanglages d'épaules non représentés. Les deux perçages (5) sont également le point d'attache des deux demies sangles ventrales non représentées. - un timon tubulaire illustré en planche (2) composé de deux bras (11) de section carrée, de deux paliers tubulaires cylindriques (8) mis en place sur un tube cylindrique (9). Nota: l'extrémité supérieure de ces deux bras est la référence zéro des cotes citées ci- dessous. Le tube cylindrique (9) est rapporté, soudé perpendiculairement aux deux bras (11) à la cote axiale de 530,5 mm, cote identique à celle du cadre illustré précédemment (planche 1). Après affleurage des soudures, les paliers sont axialement immobilisées par deux goupilles élastiques (10). A la cote axiale de 40 mm (A) se trouvent deux perçages (12). Ces deux perçages sont tubés pour renforcer la rigidité. Ils permettent la fixation axiale du timon avec le berceau mobile (planche 3). Le timon mobile est mis en place sur le cadre fixe précédemment cité, par boulonnage aux travers des perçages (13) des deux paliers et des perçages (6) du cadre fixe (planche 1). Les deux bras (11) parfaitement parallèles ont un écartement intérieur de 332 mm La partie inférieure (14) des deux bras peut recevoir des rallonges amovibles qui permettent de faciliter les manoeuvres. Ces poignées ne présentent pas d'intérêt pour l'innovation, elles ne sont donc pas représentées. -4- - un berceau mobile. illustré en planche (3), composé d'un châssis tubulaire de section carré en aluminium soudé. Nota: l'extrémité supérieure des montants verticaux est la référence zéro des cotes citées ci- dessous. Dans les deux angles droits, formés par les montants verticaux (20) et les traverses longitudinales (18), sont soudés deux équerres (19) identiques. Ces équerres, dont le détail est illustré (planche 4), permettent le réglage angulaire d'une butée lors du déploiement de la cinématique. Au centre des deux traverses transversales (21), deux chappes (22) en tôle pliées sont boulonnées et permettent la fixation de la jambe de train (planche 5). Les perçages (23) des deux chappes et ceux d'intervalles identiques de la jambe de train permettent son réglage vertical par immobilisation au moyen de deux broches " pip " non représentées. Sur la traverse transversale (16) est boulonnée la clenche (15) du système de verrouillage cinématique rétractée. A la cote axiale de 40 mm (A) des deux montants verticaux (20) se trouvent deux perçages transversaux (17). Ces perçages sont tubés pour renforcer la rigidité. Ils permettent la fixation axiale du berceau mobile avec les deux bras du timon. La largeur extérieure du berceau de 330 mm est identique à celle du châssis fixe (planche 1). Ces deux cadres sont superposés en position rétractée. Cette largeur de 330 mm permet ainsi la mise en place des montants (20) du berceau à l'intérieur des deux bras du timon et leur liaison axiale au moyen de deux boulons au travers des perçages (17) et (12). Le jeu de 2 mm entre la cote extérieure du berceau et la cote intérieure des deux bras permet l'interposition de deux rondelles en téflon de 1 mm d'épaisseur facilitant le glissement rotatif entre ces deux parties. - un détail de la planche (3), illustré en planche (4). Ce détail représente une des deux équerres tubulaires de section carrée équipant le berceau mobile (planche 3). Ces deux équerres sont rapportées soudées et aménagées d'orifices (26) concentriques à l'axe de l'articulation timon/berceau (A). Ces orifices permettent la mise en place d'une broche " pip " autoblocante. Ces broches auto-blocantes ne présentent pas d'intérêt pour l'innovation, elles ne sont donc pas représentées. L'épaulement de la broche est en contact avec la face interne (24) de l'équerre. Les broches -5- sont de longueur choisie pour que leurs corps dépassent d'environ 10 mm de la face renforcée (25) de l'équerre. Ce dépassement des corps de broche sert de butée mécanique quand ils viennent en contact sur les bras du timon lors de la rotation berceau/timon en cours de déploiement de la cinématique. La possibilité de choix de l'emplacement de la broche " pip ", auto-blocante dans l'un des orifices (26), permet une gamme de calage de la butée angulaire berceau/timon pour une position quasi verticale du berceau mobile, et ce en fonction de la taille d'un porteur comprise entre 1,60 et 1,90 mètre. - un système de blocage automatique, illustré en planche (5), permet l'immobilisation du berceau sur le cadre fixe dorsale en position rétractée. Ce système de verrouillage/déverrouillage est composé d'une clenche (15) en fer rond boulonnée sur le berceau mobile (planche 3). D'un support en tôle d'acier plié (27) et d'une came mobile (32). En fin de cinématique déployée vers cinématique rétractée, la clenche (15) tangente la came mobile (32) dans sa zone (c), ce qui provoque son soulèvement autour de l'axe de rotation (31). Arrivée à la pointe (e) de la came, la clenche (15) tangente ensuite la came dans sa zone (d) ce qui provoque son abaissement et l'immobilisation de la clenche (15) dans la zone (a) de la came mobile (32). Le berceau mobile est alors verrouillé sur le cadre fixe. Ce verrouillage peut être assuré par la mise en place facultative d'une broche, ou d'un cadenas, au travers du perçage (30) de la came, prenant appui sur la paroi horizontale (28) du support (27) lors de toutes sollicitations à basculer de la came (32). Le déverrouillage de la clenche (15) est provoqué par le soulement de la came lors d'une action horizontale sur la tirette agissant au point d'application (29). - Un train, illustré en planche (6), est composé d'une jambe tubulaire (33) de section carrée et d'un boîtier de roulement (36) fixé par vis et d'un bras (34) s'orientant autour de l'axe (35). La jambe de train (33) est aménagée de différents perçages (37) qui permettent la mise en place de broches de verrouillage au travers des clappes (8 - planche 3), ce qui permet d'assurer le réglage de la hauteur du train. Le train représenté (planche 5) est équipé d'une roue. Le même principe compose le train à patin pour utilisation sur sol enneigé et verglacé. -6- (planche 2) étant un support, il peut donc être équipé d'une multitude d'aménagements spécifiques, mais cette invention est aussi plus particulièrement destinées à améliorer l'actuel sac à dos utilisé par tous les marcheurs. -7- REVENDICATIONS 1) Dispositif de portage unique, épaulé par l'intermédiaire d'un harnais, soit en position dorsale, soit en position ventrale s'utilisant sous deux versions différentes et caractérisées: - par un axe d'articulation " A " entre un berceau mobile ( planche 3) qui supporte un train en contact avec le sol et l'extrémité d'un timon mobile ( planche 2). - par un axe d'articulation " B " entre un cadre rigide harnaché aux épaules du porteur ( planche I) et l'autre extrémité du timon. Ces deux axes " A " et " B " composent les deux articulations d'une cinématique. 2) Dispositif selon la revendication - 1 - caractérisé en ce qu'une but ée de cette cinématique est obtenue par la position extrême du berceau mobile ( planche 3) lorsque ses deux montants verticaux (20) viennent en appui sur les deux montants verticaux (12) du cadre fixe ( planche 1). Cette première position butée de la cinématique correspond à la position dite " rétractée "> du système. Toute la masse du sac est intégralement appliquée aux épaules et hanches du porteur par l'intermédiaire du harnais. 3) Dispositif selon la revendication -2- caractérisé en ce que le cadre (planche 1) étant harnaché aux épaules du porteur par l'intermédiaire du harnais, la deuxième butée de cette cinématique est obtenue au contact du timon (planche 2) avec une " broche PIP " mise en place dans un des perçages (26) du berceau mobile (planche 4). Cette deuxième position butée de la cinématique correspond à la position dite déployée du système, la masse du sac est principalement applique sur le train (planche 5). 4) Dispositif selon la revendication -3- caractérisé en ce que différents perçages (26) de l'équerre (planche 4) détail du berceau mobile (planche 3) permettent de choisir l'emplacement d'une broche " PIP ". Elle détermine le réglage de la butée -8- angulaire du berceau mobile (planche 3) par rapport au timon (planche 2) pour une position des montants (20) du berceau mobile dans un plan quasiment vertical. Cette position assure la qualité de transport du fret, et ce en fonction de la taille du porteur. ) Dispositif selon la revendication -3- caractérisé en ce que les différents perçages (37) sur le train (planche 5) permettent la mise en place de broches de verrouillage, ce qui permet d'assurer le réglage de la hauteur du train. 6) Dispositif selon les revendications -4 et 5- caractérisé en ce que le réglage de la butée angulaire (26) et de la hauteur (37) du train doit être adapte à la taille du porteur et effectue avant le chargement du fret sur le berceau mobile. Ce réglage effectué, les déroulements de la cinématique ne nécessite pas la dépose du harnais. 7) Dispositif selon la revendication -5- caractérisé en ce que le train peut recevoir une roue ou un patin pour une utilisation sur sol enneigé ou verglacé; 8) dispositifs selon les revendications 3 a 5 caractérisé en ce que le déroulement de la cinématique dans un sens comme dans un autre s'effectue par gravite ou contre gravite de l'ensemble mobile " timon/berceau " et peut s'effectuer, suivant l'aisance physique du porteur, sans aide d'un tiers ni dépose du harnais. 9) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que deux rallonges pliables ou amovibles placées aux extrémitées inférieures (14) des bras de timon peuvent être utilisés pour aider au déroulement de la cinématique sans l'aide d'un tiers. 10) Dispositif selon la revendication -2- caractérisé en ce que la position rétractée est maintenue par un système à verrouillage automatique et déverrouillage commandé (planche 6).