Brevet FR2864891A1 — publié le 20050715

L'invention concerne un dispositif portable de soutien du tronc d'une personne courbée. Certains travaux en position courbée mettent le rachis de la personne à rude épreuve, tout particulièrement dans sa partie lombaire; il en résulte souvent une fatigue et une douleur dorsales, pouvant se transformer, à la longue, en lombalgie sévère, se traduisant en maladie professionnelle, exigeant parfois le recours à la chirurgie pour leur traitement. De telles situations se rencontrent nettement en viticulture, dans le maraîchage et l'horticulture. On connaît déjà, par le brevet américain US 4.180.870, une orthèse universelle destinée à soutenir un bras d'une personne dont la capacité fonctionnelle a été diminuée, comportant un système articulé de soutien adapté pour être fixé au tronc et au bras; ledit système comprenant un joint de point d'appui simulant le joint d'épaule et un dispositif de levier se prolongeant le long du bras du patient, permettant d'exercer une force de soutien correspondant sensiblement au poids du bras, appliquée en un point situé sur une ligne reliant le joint de point d'appui et le centre de gravité, indépendamment de la position de celui- ci. On connaît aussi, par la demande de brevet d'invention français n 2.839. 916, un dispositif dit "exosquelette" pour bras humain, destiné plus particulièrement à des applications spatiales; ledit exosquelette de bras comprenant une chaîne cinématique d'articulations, disposée parallèlement aux articulations du bras humain, comprenant seize articulations offrant donc seize degrés de liberté. Un support, porté par le thorax, est constitué d'une plaque rigide avant et d'une plaque rigide arrière. A l'extrémité proximale de la plaque avant est relié un exosquelette d'épaule, celle-ci fournissant une référence fixe pour tout mouvement de l'exosquelette de poignet. Des articulations dites actives sont commandées par des tendons flexibles à câble courant le long de l'exosquelette, ceux-ci étant actionnés par des unités de commande disposées sur la plaque rigide arrière. Des coussins gonflables bloquent les exosquelettes de poignet et d'épaule sur le bras de la personne. Si de tels dispositifs donnent satisfaction dans les domaines pour lesquels ils ont été conçus, ils ne sont pas transposables pour le soutien du tronc d'une personne courbée. La présente invention a pour but de combler cette lacune. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout donc le problème consistant à créer un dispositif portable de soutien du tronc d'une personne courbée, avec lequel, d'une part, la force de soutien puisse être aisément adaptée par la personne elle-même en fonction de sa morphologie, et, d'autre part, aucun apport d'énergie externe ne soit nécessaire. Le dispositif portable de soutien du tronc d'une personne courbée se caractérise, principalement,. selon l'invention, en ce qu'il est constitué d'un arceau supérieur, à l'arrière duquel est fixé un mât vertical, prenant appui, dans sa partie inférieure, contre le fessier, par l'intermédiaire d'une plaque dorsale souple, reliée aux extrémités dudit arceau par des extenseurs, et, dans sa partie supérieure, contre le thorax de la personne par deux sangles réglables terminées par des plaques souples d'appui thoraciques, reliées entre elles par au moins une agrafe et reliées au mât par l'intermédiaire d'un manchon coulissant croisillonné à blocage par vis; ledit arceau supérieur étant articulé par rapport à un arceau inférieur, selon un axe proche de la hanche; les deux arceaux étant reliés par un extenseur vertical prenant appui contre l'arrière de l'arceau supérieur; ledit arceau inférieur étant relié aux cuisses de la personne par des fourches reliées entre elles par un système de compensation du mouvement relatif des deux fourches; l'ensemble étant retenu verticalement au corps de la personne par un harnais, attaché aux extrémités de l'arceau supérieur par l'intermédiaire de câbles et de réas. 2864891 3 L'extenseur vertical prend appui contre l'arrière de l'arceau supérieur par l'intermédiaire d'une glissière croisillonnée. L'arceau supérieur est muni de vis de réglage de l'inclinaison minimum entre les deux arceaux. La tension de l'extenseur vertical est réglable par l'intermédiaire d'un manchon coulissant monté sur le mât. Les fourches reliant l'arceau inférieur aux cuisses de la personne sont fixées à celles-ci par l'intermédiaire de sangles reliant les deux extrémités de chacune des fourches à une plaque d'appui, elle-même reliée à l'extrémité correspondante de l'arceau supérieur par une sangle de longueur réglable. L'extrémité supérieure de l'extenseur vertical est reliée au manchon de liaison avec le mât par l'intermédiaire d'un étrier, articulé verticalement, permettant de tendre, en position marche, et de détendre, en position arrêt, ledit extenseur sans perturber le réglage de tension initial de celui-ci. Les extenseurs dorsaux sont reliés aux extrémités de l'arceau supérieur par des barrettes articulées par rapport aux dites extrémités. Selon un mode de réalisation, le système de compensation du mouvement relatif des deux fourches est constitué d'un palonnier, articulé par rapport à l'arceau inférieur par des biellettes et par des leviers prolongeant les dites fourches articulées vers l'arrière, dont l'extrémité libre est reliée aux extrémités du dit palonnier par les dites biellettes. Selon un autre mode de réalisation, le système de compensation du mouvement relatif des deux fourches est constitué d'un câble, monté sur deux réas fixés à l'arceau inférieur, à l'aplomb de chacune des fourches, reliés à des leviers 2864891 4 prolongeant les dites fourches articulées vers l'arrière, au-delà de leur axe d'articulation. L'avantage obtenu, grâce à cette invention, consiste essentiellement à réduire sensiblement l'effort de flexion exercé par le tronc sur la colonne vertébrale d'une personne courbée. Ce dispositif agit comme une seconde colonne vertébrale, qui compense la fatigue ou la faiblesse de la première. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue de côté du dispositif en place sur le dos d'une personne debout, dont le bras gauche a été représenté en trait mixte afin de ne pas masquer certains détails du harnachement et dont le système de compensation du mouvement relatif des fourches est constitué d'un palonnier et de biellettes, la figure 2 représente une vue de dos du dispositif selon la figure 1, non monté, dans une position correspondant sensiblement à celle de la dite figure 1, - la figure 3 représente une vue de côté du dispositif en place sur le dos d'une personne debout, dans la position de la figure 1, dont le système de compensation du mouvement relatif des fourches est constitué d'un câble et de réas, - la figure 4 représente une vue de dos du dispositif selon la figure 3, non monté, dans une position correspondant sensiblement à celle de la dite figure 3. Le dispositif portable de soutien du tronc d'une personne courbée, selon l'invention, tel que représenté sur les figures, comporte principalement un 2864891 5 arceau supérieur 20, à l'arrière duquel est fixé un mât vertical 21, prenant appui, dans sa partie inférieure, contre le fessier, par l'intermédiaire d'une plaque dorsale souple 23, reliée aux extrémités dudit arceau supérieur 20 par des extenseurs 24, 25 et des barrettes articulées 241, 251; et, dans sa partie supérieure, contre le thorax de la personne par deux sangles 26, 27, de longueur réglable, terminées par des plaques souples d'appui thoraciques 28, 29 reliées entre elles par au moins une agrafe 281, et reliées au mât 21 par l'intermédiaire d'un manchon coulissant 220 à blocage par vis 221; ledit arceau supérieur 20 étant articulé par rapport à un arceau inférieur 10, selon un axe proche de la hanche; les deux arceaux étant reliés par un extenseur vertical 13 prenant appui contre l'arrière dudit arceau supérieur 20 par l'intermédiaire d'une glissière croisillonnée 200; ledit arceau inférieur 10 étant relié aux cuisses de la personne par des fourches 16, 17, reliées entre elles par un système de compensation constitué d'un palonnier 18, articulé, par rapport audit arceau inférieur 10, par des biellettes 182, 184 et par des leviers 161, 171 prolongeant les fourches articulées 16, 17 vers l'arrière, dont l'extrémité libre 162, 172 est reliée aux extrémités 181, 183 dudit palonnier 18 par les dites biellettes 182, 184, ou d'un câble 180 monté sur deux réas 185, 186, fixés au dit arceau inférieur 10 à l'aplomb de chacune des fourches 16, 17, reliés à l'extrémité libre 162, 172 des leviers 161, 171 de prolongation des fourches 16, 17. L'ensemble se positionne verticalement, par rapport au corps de la personne, par l'intermédiaire d'un harnais dorsal 300 relié aux extrémités de l'arceau supérieur 20, de câbles 31, 32 et de réas 33, 34 solidaires des extrémités de l'arceau supérieur 20, reliées par l'intermédiaire de sangles 35, de longueur réglable, à des plaques d'appui antérieures 36, 37, elles-mêmes reliées aux extrémités des fourches articulées 16, 17, respectivement par des sangles 361, 371. Le réglage de l'inclinaison minimum de l'arceau supérieur 20 par rapport à l'arceau inférieur 10 s'obtenant par l'intermédiaire des vis 201, 202 solidaires de l'arceau supérieur 20, prenant appui sur des butées 101, 102 fixées sur le dessus dudit arceau inférieur 10; le réglage en hauteur du dispositif par rapport 2864891 6 au buste de la personne s'obtenant par l'intermédiaire des sangles inférieures 301, 302, de longueur réglable, du harnais 300; la distance du dos de la personne par rapport au mât vertical 21 s'obtenant par réglage de la longueur des sangles 26, 27 reliant les plaques d'appui thoraciques 28, 29 audit mât 21; le réglage initial de la tension de l'extenseur vertical 13 s'obtient par l'intermédiaire d'un manchon coulissant 210 à vis de blocage 211, par rapport auquel s'articule un étrier 212 permettant de tendre, en position marche, ou de détendre, en position arrêt, l'extenseur vertical 13; la position longitudinale des fourches articulées 16, 17 s'obtient par l'intermédiaire d'un fourreau coulissant 160, 170, à blocage par vis. En examinant maintenant plus en détail les figures 1 et 3, représentant une personne équipée du dispositif selon l'invention, on remarque que toute flexion du tronc entraîne une articulation vers le haut de l'arceau supérieur 20 par rapport à l'arceau inférieur 10, sous l'action de l'effort exercé par la poitrine de la personne sur les plaques d'appui thoraciques 28, 29, qui fait basculer le mât vertical 21 en augmentant l'angle existant entre les deux arceaux 10, 20, et, par conséquent, la tension induite dans l'extenseur vertical 13 est retransmise contre le fessier par l'intermédiaire de la plaque dorsale 23 reliée aux extrémités de l'arceau supérieur 20 par les extenseurs 24, 25, et sur les genoux par l'intermédiaire des plaques d'appui antérieures 36, 37 reliées à l'extrémité des fourches articulées 16, 17 par des sangles 361, 371. On comprend que l'effort de rappel du mât 21 en position verticale sera d'autant plus important que l'on aura tendu préalablement l'extenseur 13 et que l'effort de flexion exercé par la masse du tronc sur le rachis sera compensé par la pression exercée sur la poitrine de ladite personne par les plaques d'appui thoraciques 28, 29, rappelées en arrière par les sangles 26, 27 reliées au mât 21 par le manchon coulissant croisillonné 220 à blocage par vis 221. 2864891 7 On remarque que le système de compensation n'a d'autre fonction que celle de permettre un libre débattement des jambes vers l'avant et vers l'arrière, tout en transmettant intégralement, à l'arceau inférieur 10, les efforts exercés par les fourches 16, 17, comme le montrent les figures 2 et 4, correspondant à l'articulation vers l'avant de la jambe droite et vers l'arrière de la jambe gauche, et, ce, quel que soit le mode de réalisation du système de compensation du mouvement relatif des deux fourches utilisé. Le dispositif selon l'invention est destiné principalement aux viticulteurs, 10 maraîchers, horticulteurs, jardiniers, et plus généralement à toute personne travaillant en position courbée de manière prolongée. Revendications 1. Dispositif portable de soutien du tronc d'une personne courbée, caractérisé en ce qu'il est constitué principalement d'un arceau supérieur (20), à l'arrière duquel est fixé un mât vertical (21), prenant appui, dans sa partie inférieure, contre le fessier, par l'intermédiaire d'une plaque dorsale souple (23), reliée aux extrémités dudit arceau (20) par des extenseurs (24, 25), et, dans sa partie supérieure, contre le thorax de la personne, par deux sangles (26, 27) réglables, terminées par des plaques souples d'appui thoraciques (28, 29), reliées entre elles par au moins une agrafe (281) et reliées au mât (21) par l'intermédiaire d'un manchon coulissant croisillonné (220) à blocage par vis (221) ; ledit arceau supérieur (20) étant articulé par rapport à un arceau inférieur (10) et par un extenseur vertical (13) prenant appui contre l'arrière de l'arceau supérieur (20) ; ledit arceau inférieur (10) étant relié aux cuisses de la personne par des fourches articulées (16, 17), reliées entre elles par un système de compensation de leur mouvement relatif; l'ensemble étant retenu verticalement au corps de la personne par un harnais (300), attaché aux extrémités de l'arceau supérieur (20) par l'intermédiaire de câbles (31, 32) et de réas (33, 34). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extenseur vertical (13) prend appui contre l'arrière de l'arceau supérieur (20) par l'intermédiaire 20 d'une glissière croisillonnée (200). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arceau supérieur (20) est muni de vis de réglage (201, 202) de l'inclinaison minimum entre les deux arceaux (10, 20). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension de l'extenseur vertical (13) est réglable par l'intermédiaire d'un manchon coulissant (210) monté sur le mât (21). 2864891 9 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fourches (16, 17) reliant l'arceau inférieur (10) aux cuisses de la personne sont fixées à celles-ci par l'intermédiaire de sangles (361, 371) reliant les deux extrémités de chacune des fourches (16, 17) à une plaque d'appui (36, 37), elle-même reliée à l'extrémité correspondante de l'arceau supérieur (20) par des sangles (35) de longueur réglable. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de l'extenseur vertical (13) est reliée au manchon (210) de liaison avec le mât (21) par l'intermédiaire d'un étrier (212), articulé verticalement, permettant de tendre, en position marche, et de détendre, en position arrêt, ledit extenseur (13), sans perturber le réglage de tension initial de celui-ci. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extenseurs 15 dorsaux (24, 25) sont reliés aux extrémités de l'arceau supérieur (20) par des barrettes (241, 251) articulées par rapport aux dites extrémités. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de compensation du mouvement reliant entre elles les fourches articulées (16, 17) est constitué d'un palonnier (18), articulé par rapport à l'arceau inférieur (10) par des biellettes (182, 184) et par des leviers (161, 171) prolongeant les dites fourches articulées (16, 17) vers l'arrière, dont l'extrémité libre (162, 172) est reliée aux extrémités (181, 183) du dit palonnier (18) par les dites biellettes (182, 184). 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de compensation du mouvement reliant entre elles les fourches articulées (16, 17) est constitué d'un câble (180), monté sur deux réas (185, 186) fixés à l'arceau inférieur (10), à l'aplomb de chacune des fourches (16, 17), reliés à des leviers (161, 171) prolongeant les dites fourches articulées (16, 17) vers l'arrière, au-delà de leur axe d'articulation respectif.