Brevet FR2878702A1 — publié le 20060609

La présente invention concerne les dispositifs de portage à dos tels que par exemple les sacs à dos utilisés dans les sports de montagne ou de randonnée. Habituellement, les dispositifs de portage à dos comprennent deux bretelles de portage symétriques constituées chacune d'une partie haute, ou tronçon d'appui, de largeur comprise entre quatre et sept centimètres, composée généralement d'un complexe de mousse et de tissu, et une partie basse de largeur réduite comprise entre deux et quatre centimètres, composée généralement d'une tresse reliée à une boucle permettant le réglage en longueur de la bretelle. La bretelle classique comporte une large surface d'appui depuis son point d'ancrage haut jusque sous le bras de l'utilisateur, et cette large surface d'appui vient se placer autour de l'articulation de l'épaule. La tresse de la partie basse est montée dans la continuité de la partie haute. Ces bretelles de portage connues donnent généralement satisfaction lors d'un portage de courte durée, mais induisent inévitablement des fatigues de diverses parties du corps de l'utilisateur lorsque la durée de portage s'accroît. Les bretelles connues sont habituellement constituées d'une structure à plusieurs couches solidarisées les unes aux autres par des coutures longitudinales par point noué droit. Les zones de couture longitudinale sont généralement peu élastiques et ne se déforment pas quand la bretelle est en tension. Ces zones constituent une ligne d'appui préférentiel de la bretelle sur l'épaule, ligne qui suit habituellement l'un des bords de la bretelle. Ainsi, l'utilisateur ressent une fatigue des muscles de l'épaule dans une zone de surpression le long d'une ligne longitudinale de la bretelle. La compression répétée du plexus brachial par une zone de surface réduite de la bretelle se traduit par des effets vasculaires et neurologiques tels que des engourdissements, une sensibilité accrue au froid et une fatigue du membre supérieur correspondant. D'autre part, la partie haute large de bretelle qui vient en appui sur l'articulation de l'épaule limite les mouvements de l'épaule, ce qui induit une gêne lors de certaines utilisations dans lesquelles les bras doivent se lever. Outre cette gêne, lors des mouvements d'adduction, d'abduction ou d'antépulsion de l'épaule, il se produit une augmentation de la pression sous certaines zones de la bretelle de portage, induisant d'autres fatigues localisées des muscles. En outre, les bretelles de portage connues induisent généralement une gêne dans la respiration, par pression contre les côtes flottantes de l'utilisateur. On a pu chercher à augmenter le confort de portage en accroissant la largeur du tronçon d'appui des bretelles, pour répartir la charge sur une plus grande surface de l'épaule. Mais cette augmentation de largeur est alors au détriment de la légèreté et augmente la perturbation des mouvements de l'épaule. La présente invention vise à concevoir un nouvel ensemble de bretelles de portage à dos qui à la fois facilite les mouvements de l'épaule, améliore la répartition de la charge sur l'épaule, et évite d'augmenter le poids de la structure de portage. En particulier, on cherche à faciliter les mouvements d'adduction, d'abduction et d'antépulsion de l'épaule en évitant la gêne rencontrée lors de l'utilisation des bretelles larges traditionnelles. Simultanément, on cherche à répartir la charge sur la plus grande surface possible de bretelle, en évitant les zones de surpression sur certains muscles de l'épaule. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, la présente invention propose des bretelles de portage à dos pour le portage d'une charge, les bretelles ayant chacune un point d'accroche haut et un point d'accroche bas, un tronçon d'accroche haut adjacent au point d'accroche haut correspondant, un tronçon d'appui destiné à venir en appui autour d'une épaule d'un utilisateur, et un tronçon d'accroche bas adjacent au point d'accroche bas correspondant; selon l'invention: - le tronçon d'appui comporte au moins une sous-bretelle intérieure et une sous-bretelle extérieure, généralement parallèles l'une à l'autre et décalées latéralement l'une par rapport à l'autre, - une sangle de poitrine relie de manière détachable les bretelles l'une à l'autre 25 selon au moins la sous-bretelle intérieure de chaque bretelle. Lors d'un portage en position normale, bras baissés et buste vertical, les sous-bretelles d'une bretelle sont généralement parallèles les unes aux autres et légèrement écartées latéralement les unes par rapport aux autres, et chaque sous-bretelle constitue une portion d'appui sur une zone respective de l'épaule. La charge est répartie équitablement sur les sous-bretelles, ce qui évite l'apparition d'une seule zone d'appui préférentiel tel qu'on le constate avec les bretelles connues. Lors d'un mouvement de l'épaule, les sous-bretelles peuvent se déplacer latéralement les unes par rapport aux autres, en se rapprochant ou en s'éloignant, et elles peuvent mêmes, si nécessaire se chevaucher les unes sur les autres, par exemple lors d'un soulèvement de l'épaule et du bras, libérant efficacement les mouvements de l'épaule. Pour augmenter la capacité de déplacement latéral des sous- bretelles les unes par rapport aux autres, on peut avantageusement prévoir qu'une partie au moins du tronçon d'accroche haut comporte plusieurs sous-bretelles parallèles qui prolongent chacune une sous- bretelle respective du tronçon d'appui. On augmente encore ainsi le confort d'utilisation, en réduisant la gêne des mouvements de l'épaule. Le tronçon d'accroche bas peut être en un seul élément. En alternative, également pour favoriser la répartition de la charge sur les sous-bretelles, on peut prévoir qu'une partie au moins du tronçon d'accroche bas comporte plusieurs sous- bretelles parallèles qui prolongent chacune une sous-bretelle respective du tronçon d'appui. Selon un mode de réalisation avantageux, le tronçon d'accroche haut peut se raccorder à la charge selon une ligne de raccordement qui est oblique par rapport à sa direction longitudinale. En position de portage, la ligne de raccordement se trouve inclinée par rapport à l'horizontale, selon une orientation qui va vers le bas et vers l'extérieur. Cela permet à la fois d'améliorer le contournement de l'articulation de l'épaule, en libérant ainsi les mouvements de l'épaule, tout en empêchant les bretelles de glisser sur les épaules. La ligne de raccordement peut avantageusement faire avec la direction 20 longitudinale du tronçon d'accroche haut un angle de raccordement compris entre 70 environ et 30 environ. De préférence, l'extrémité antérieure du tronçon d'appui peut se raccorder angulairement avec l'extrémité supérieure du tronçon d'accroche bas selon un angle de renvoi, par exemple un angle de 130 environ. De la sorte, on favorise le positionnement des sous-bretelles à l'écart de l'articulation de l'épaule, tout en évitant la compression du plexus brachial, par dégagement de l'espace deltopectoral et de la zone axillaire du bras. Le maintien de l'angle de renvoi est facilité et amélioré si l'on prévoit que le tronçon d'accroche bas comporte une partie large qui se raccorde au tronçon d'appui selon une zone allongée du tronçon d'appui. De préférence, la partie large du tronçon d'accroche bas peut comprendre des renforts internes de rigidification. Les sous-bretelles doivent de préférence être élastiquement extensibles, sans toutefois que l'extension soit trop importante. Simultanément, il est avantageux de donner aux sous-bretelles un volume suffisant, pour éviter leur chevauchement respectif en cas de portage en position normale, et pour améliorer le confort. On améliore ainsi la répartition de la charge sur une grande surface de portage. Pour cela, les bretelles peuvent avantageusement être formées à base d'une structure composite comportant une sangle intérieure entourée d'une mousse de rembourrage elle-même entourée d'un tissu extérieur. Dans la structure composite, la sangle doit avantageusement posséder une plus grande résistance élastique à l'allongement que les autres composants tels que la mousse de rembourrage et le tissu extérieur. La cohésion des matériaux composant la structure composite peut avantageusement être assurée par une couture en points noués zigzag, permettant une extension longitudinale. On évite ainsi l'apparition de lignes de plus grande résistance susceptibles de produire des lignes de surpression sur l'épaule. Avantageusement, chaque sous-bretelle peut être formée à base de ladite structure composite, et les portions de bretelle non découpées en sous-bretelles peuvent être formées à base de l'assemblage des sangles, avec éventuellement un tissu protecteur qui recouvre l'ensemble. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue de côté qui illustre un dispositif de portage adapté sur le dos d'un utilisateur; - la figure 2 est une vue de face illustrant les bretelles de portage selon un mode de réalisation de la présente invention, en position sur l'utilisateur lors d'un portage normal, bras abaissés; - la figure 3 illustre le dispositif de portage de la figure 2, lorsque l'utilisateur lève un bras; - la figure 4 est une vue de la face avant d'un sac, montrant les points d'attache des bretelles selon l'invention; et - la figure 5 est une vue en perspective en coupe partielle d'une structure interne de bretelle ou sous-bretelle selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, les bretelles de portage à dos 1 et 2 permettent à un utilisateur 3 de porter une charge 4 (figures 1 et 4). Les bretelles 1 et 2 ont chacune un point d'accroche haut, respectivement la et 2a, et un point d'accroche bas, respectivement lb et 2b. Chaque bretelle 1 ou 2 comprend un tronçon d'accroche haut 1c ou 2c qui est adjacent au point d'accroche haut correspondant la ou 2a, suivi d'un tronçon d'appui 1d ou 2d qui est destiné à venir en appui autour d'une épaule respective de l'utilisateur 3. Chaque bretelle comprend en outre un tronçon d'accroche bas le ou 2e, adjacent au point d'accroche bas correspondant 1b ou 2b. Dans la réalisation illustrée sur les figures, le tronçon d'appui 1d ou 2d comprend une sous-bretelle intérieure respective 10d ou 20d et une sous-bretelle extérieure respective 11d ou 21d, généralement parallèles l'une à l'autre et décalées latéralement l'une de l'autre selon leur longueur. Par exemple, leurs extrémités respectives sont décalées latéralement les unes des autres. Une sangle de poitrine 5 relie de manière détachable les bretelles 1 et 2 l'une à l'autre selon au moins la sous-bretelle intérieure 10d ou 20d de chaque bretelle. La sangle de poitrine 5 peut être fixée aux sous-bretelles intérieures 10d et 20d en une zone telle que, lors du portage, la sangle de poitrine 5 se trouve dans la zone médiane du sternum de l'utilisateur, entre le tiers inférieur et le tiers supérieur du sternum. En alternative, la sangle de poitrine 5 peut être montée coulissante le long de chacune des sous-bretelles 10d et 20d, afin que l'utilisateur choisisse lui-même la position la plus confortable correspondant à la charge et à sa morphologie. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, le tronçon d'accroche haut 1c ou 2c se raccorde à la charge 4 selon une ligne de raccordement oblique, respectivement 6 ou 7, par rapport à la direction longitudinale correspondante I ou Il de la bretelle 1 ou 2. L'angle de raccordement A entre la ligne de raccordement oblique 6 et la direction longitudinale I de la bretelle peut être compris entre 70 environ et 30 environ. Dans la réalisation illustrée sur les figures 2 et 3, le tronçon d'accroche bas le ou 2e comporte une partie large, qui se raccorde au tronçon d'appui 1d ou 2d selon une zone allongée 8 ou 9 du tronçon d'appui le ou 2e, et la partie large du tronçon d'accroche bas le ou 2e comprend des renforts internes de rigidification 12 ou 13. En outre, l'extrémité antérieure du tronçon d'appui 1d ou 2d se raccorde angulairement avec l'extrémité supérieure du tronçon d'accroche bas correspondant le ou 2e selon un angle de renvoi B d'environ 130 . Cet angle de renvoi B est maintenu par la largeur et la rigidité des tronçons d'accroche bas le et 2e, et par la sangle de poitrine 5. L'avantage est en particulier d'augmenter la surface d'appui dans la zone des côtes flottantes de l'utilisateur, pour éviter une compression exagérée. En combinaison avec l'orientation des points d'accroche hauts 1 a et 2a, l'angle de renvoi B permet d'éviter le glissement des bretelles vers l'extérieur, c'est-à-dire vers la zone d'articulation des épaules, afin de libérer au mieux le mouvement des épaules. Une amélioration de cet effet de libération des épaules peut également être obtenue en prévoyant que les points d'accroche hauts 1 a et 2a sont écartés l'un de l'autre d'une distance D égale à 6 cm environ. Dans la réalisation illustrée sur les figures, on prévoit en outre une ceinture abdominale 14, qui s'accroche aux coins inférieurs de la charge 4, et qui fait le tour de l'abdomen de l'utilisateur 3 dans la zone du bassin. Egalement, dans la réalisation illustrée sur les figures, le tronçon d'accroche bas le ou 2e traverse un anneau respectif 15 ou 16, prévu en partie antéro-inférieure d'un côté latéral de la charge 4, l'extrémité du tronçon d'accroche bas 1 e ou 2e étant fixée à la portion postérieure du côté latéral correspondant de la charge 4. On réalise ainsi une compression simultanée de la zone inférieure de la charge 4. Dans la réalisation illustrée sur les figures, l'extrémité antérieure des tronçons d'appui 1d et 2d se prolonge vers le bas par une boucle de préhension 17 ou 18 au-delà de son raccordement au tronçon d'accroche bas correspondant le ou 2e. Les boucles de préhension 17 et 18 peuvent servir de repose-mains, ou de réceptacle pour l'accrochage de divers outils tels que des mousquetons. On considère maintenant la figure 5, qui illustre la structure interne des bretelles ou sous-bretelles selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans cette réalisation, une sous-bretelle 10d est formée à base d'une structure composite comportant une sangle intérieure 21 entourée d'une mousse de rembourrage 22 elle-même entourée d'un tissu extérieur 23. La sangle 21 peut avantageusement avoir une section transversale généralement rectangulaire, de largeur d'environ 15 mm et d'épaisseur d'environ 2 mm, constituée d'une tresse de nylon. La sangle 21 peut être élastiquement extensible, tout en présentant une raideur appropriée. De bons résultats peuvent être obtenus en prévoyant une sangle dont l'allongement sous charge correspond environ aux mesures contenues dans le tableau ci-après, donné pour un mètre de longueur de sangle: Charge (Kg) 4 6,7 8 10 Allongement (mm) 28 49 56 62 Parmi les composants de la structure composite de la figure 5, la sangle 21 peut avantageusement posséder une plus grande résistance élastique à l'allongement que les autres composants tels que la mousse de rembourrage 22 et le tissu extérieur 23. La cohésion des matériaux 21, 22 et 23 de la structure composite peut avantageusement être assurée par une couture en points noués zigzag 24, réalisée longitudinalement dans la zone médiane de la sangle 21. Une telle couture est extensible longitudinalement, ce qui évite de perturber l'allongement de la sangle 21, et ce qui répartit équitablement la contrainte d'allongement sur toute la longueur de la sangle 21. La sangle de poitrine 5 peut avantageusement être élastiquement extensible, tout en présentant une résistance élastique à l'allongement plus faible que celle de la sangle 21 de la structure composite. La mousse de rembourrage 22 et le tissu extérieur 23 peuvent constituer une structure tubulaire plus large que la sangle 21, définissant une forme d'épaisseur accrue et plus volumineuse. Dans la structure des bretelles illustrées sur les figures 2 et 3, chacune des sous-bretelles 10d et 11 d, ou 21d et 20d, peut être formée à base de la structure composite définie ci-dessus en relation avec la figure 5. Les portions des bretelles non découpées en sous-bretelles peuvent être formées à base d'un assemblage des sangles 21, l'assemblage des sangles étant recouvert de tissu protecteur. Les boucles de préhension 17 et 18 peuvent être formées par la sangle 21 recourbée sur elle-même pour former les deux sous-bretelles. La figure 3 illustre l'un des intérêts de la structure des bretelles selon l'invention: lors du soulèvement d'un bras 3a, l'utilisateur 3 provoque le chevauchement des sous-bretelles 10d et 11d, ce qui réduit leur largeur globale pour venir s'engager dans le creux de l'épaule, en libérant ainsi le mouvement d'articulation de l'épaule. Dès que l'utilisateur rabaisse son bras 3a, les sous- bretelles 10d et 11d reprennent la position illustrée sur la figure 2, maximisant ainsi la surface d'appui sur l'épaule. Les figures illustrent une utilisation des bretelles selon l'invention dans une structure de portage de charge pour homme. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 Bretelles (1, 2) de portage à dos pour le portage d'une charge (4), les bretelles (1, 2) ayant chacune un point d'accroche haut (la, 2a) et un point d'accroche bas (lb, 2b), un tronçon d'accroche haut (1c, 2c) adjacent au point d'accroche haut correspondant (1 a, 2a), un tronçon d'appui (Id, 2d) destiné à venir en appui autour d'une épaule d'un utilisateur (3), et un tronçon d'accroche bas (le, 2e) adjacent au point d'accroche bas correspondant (lb, 2b), caractérisées en ce que: -le tronçon d'appui (Id, 2d) comporte au moins une sous-bretelle intérieure (10d, 20d) et une sous-bretelle extérieure (11d, 21d), généralement parallèles l'une à l'autre et décalées latéralement l'une par rapport à l'autre, - une sangle de poitrine (5) relie de manière détachable les bretelles (1, 2) l'une à l'autre selon au moins la sous-bretelle intérieure (10d, 20d) de chaque bretelle. 2 Bretelles selon la revendication 1, caractérisées en ce qu'une partie au moins du tronçon d'accroche haut (1c, 2c) comporte plusieurs sous-bretelles parallèles qui prolongent chacune une sous- bretelle respective (10d, 11d; 20d, 21d) du tronçon d'appui (Id, 2d). 3 Bretelles selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisées en ce qu'une partie au moins du tronçon d'accroche bas (le, 2e) comporte plusieurs sous-bretelles parallèles qui prolongent chacune une sous-bretelle respective (10d, 11 d; 20d, 21d) du tronçon d'appui (Id, 2d). 4 Bretelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisées en ce que le tronçon d'accroche haut (1c, 2c) se raccorde à la charge (4) selon une ligne de raccordement (6, 7) oblique par rapport à sa direction longitudinale (I, Il). Bretelles selon la revendication 4, caractérisées en ce que la ligne de raccordement (6, 7) fait avec la direction longitudinale (I, Il) du tronçon d'accroche haut (1c, 2c) un angle de raccordement (A) compris entre 70 environ et 30 environ. 6 Bretelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisées en ce que l'extrémité antérieure du tronçon d'appui (1d, 2d) se raccorde angulairement avec l'extrémité supérieure du tronçon d'accroche bas (le, 2e) selon un angle de renvoi (B). 7 Bretelles selon la revendication 6, caractérisées en ce que l'angle de renvoi (B) entre le tronçon d'appui (1d, 2d) et le tronçon d'accroche bas (le, 2e) est d'environ 130 . 8 Bretelles selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisées en ce que le tronçon d'accroche bas (le, 2e) comporte une partie large qui se raccorde au tronçon d'appui (Id, 2d) selon une zone allongée (8, 9) du tronçon d'appui (1d, 2d) afin de conserver l'angle de renvoi (B) entre le tronçon d'appui (1d, 2d) et le tronçon d'accroche bas (le, 2e) de la bretelle. 9 Bretelles selon la revendication 8, caractérisées en ce que la partie large du tronçon d'accroche bas (1e, 2e) comprend des renforts internes de rigidification (12, 13). Bretelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisées en ce qu'elles sont formées à base d'une structure composite comportant une sangle intérieure (21) entourée d'une mousse de rembourrage (22) elle-même entourée d'un tissu extérieur (23). 11 Bretelles selon la revendication 10, caractérisées en ce que, parmi les composants de la structure composite, la sangle (21) possède une plus grande résistance élastique à l'allongement que les autres composants tels que la mousse de rembourrage (22) et le tissu extérieur (23). 12 Bretelles selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisées en ce que l'allongement sous charge d'un mètre de la sangle (21) correspond environ aux mesures contenues dans le tableau suivant: Charge (Kg) 4 6,7 8 10 Allongement (mm) 28 49 56 62 13 Bretelles selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisées en ce que la cohésion des matériaux composant la structure composite est assurée par une couture en points noués zigzag (24), extensible longitudinalement. 14 Bretelles selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisées en ce que chacune des sous-bretelles (10d, 11 d; 20d, 21d) est formée à base de ladite structure composite, et les portions de bretelles non découpées en sous-bretelles sont formées à base d'un assemblage des sangles (21), l'assemblage des sangles étant recouvert de tissu protecteur. Bretelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisées en ce que l'extrémité antérieure du tronçon d'appui (Id, 2d) se prolonge vers le bas par une boucle de préhension (17, 18) au-delà de son raccordement au tronçon d'accroche bas (le, 2e) correspondant. 16 Bretelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisées en ce que la sangle de poitrine (5) est élastiquement extensible et présente une résistance élastique à l'allongement plus faible que celle de la sangle (21) de la structure composite. 17 Bretelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisées en ce que le tronçon d'accroche bas (le, 2e) traverse un anneau (15, 16) prévu en partie antéro-inférieure d'un côté latéral de la charge (4), et son extrémité est fixée à la portion postérieure du côté latéral de la charge (4). 18 Utilisation de bretelles (1, 2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 dans une structure de portage de charge pour homme. 19 Utilisation selon la revendication 18, caractérisée en ce que la structure de portage comporte en outre une ceinture abdominale (14) .