Brevet FR2950815A1 — publié le 20110408

Appareil de rééducation et de tonification musculaire A l'aide de vibrations La présente invention concerne les appareils de rééducation et de musculation destinés à être utilisés en salle de sport ou à domicile et concerne en particulier un appareil de rééducation et de tonification musculaire à l'aide de vibrations. Il existe des appareils disposant d'une plaque vibrante qui, grâce à des moteurs sous-jacents, génèrent des vibrations unidirectionnelles verticales. Quand un individu se positionne sur la plaque vibrante en fonctionnement, son corps subit un léger déséquilibre déclenchant immédiatement le réflexe myot;. t;.igue (contractions musculaires réflexes) qui permet : 15 ainsi rééquilibrage. Ce type de travail nécessitant à la fois la perception du mouvement à l'intérieur du corps et déclenchant des actions musculaires d'adaptation est appelé un travail de proprioception. Il est très efficace dans la préparation des sportifs et en rééducation car il permet de 20 travailler la capacité du muscle non utilisée dans des exercices où le travail musculaires « réflexe » n'intervient pas. Il existe des plaques vibrantes disposant d'un amortissement à coussins d'air ajustable de façon précise au 25 poids de chaque utilisateur et dont les vibrations peuvent être adaptées aux besoins de chaque utilisateur. De tels appareils à plaque vibrante sont décrits dans le document WO 2008/129162. Ainsi, des études menées sur diverses populations entrainées par ondes vibratoires selon leur besoin 30 ont prouvé que ce type de travail améliore la densité osseuse, améliore l'équilibre et la mobilité des personnes âgées en plus de l'aide qu'il peut procurer pour l'amélioration des conditions physiques des sportifs et dans beaucoup de cas de rééducation. Il est bien évident que les résultats précités obtenus par l'utilisation des appareils à plaque vibrante sont dus à un entraînement personnalisé à chaque cas et à chaque besoin. L'appareil peut être programmé sur la durée et l'intensité des vibrations ; mais dans la plupart des cas son utilisation personnalisée nécessitera l'avis d'un expert tel qu'un kinésithérapeute. L'inconvénient de tels appareils à plaque vibrante tient au fait qu'ils ne font pas travailler la partie supérieure du 10 corps et en particulier les bras et les épaules. Le document WO 2008/085058 décrit des appareils avec des cordes munies de sangles à leur extrémité et avec lesquelles l'utilisateur est relié par une partie de son corps, par exemple les mains. Un système de moteur vibrant enserre les 15 cordes de façon à transmettre les vibrations aux cordes et ainsi jusqu'à l'utilisateur et selon sa position, aux bras. De tels systèmes présentent plusieurs inconvénients. D'une part, les vibrations se font uniquement selon une direction, celle de la corde. D'autre part, les vibrations 20 transmises par un tel appareil sont uniformes lorsque l'utilisateur utilise son poids pour tendre les cordes. Par conséquent, l'effet bénéfique des vibrations n'est plus transmis à l'utilisateur si celui-ci ne tend pas correctement la corde. Si l'utilisateur effectue un mouvement avec les 25 bras, les vibrations transmises à l'utilisateur auront une amplitude fluctuante si la force de traction exercée par l'utilisateur sur la corde n'est pas constante. Donc, l'entraînement avec un tel dispositif ne peut pas être contrôlé et les résultats encore moins garantis si 30 l'utilisateur effectue des mouvements pendant son exercice. Par conséquent, ce type d'appareil ne peut pas servir d'appareil de rééducation selon un protocole précis C'est pourquoi, le but de l'invention est de pallier les inconvénients précités en fournissant un appareil disposant d'une plaque vibrante et de moyens pour faire travailler l'ensemble des muscles de la partie haute du corps de façon uniforme et dans toutes les directions. L'objet de l'invention est donc un appareil de musculation et de rééducation comprenant un dispositif vibrant comportant au moins un moteur vibrant et au moins un moyen de préhension tel qu'une poignée destinée à être saisie par un utilisateur. L'appareil comprend au moins un bras rigide sur lequel le moyen de préhension est fixé de façon coulissante, de manière à transmettre les vibrations produites par le dispositif vibrant au moyen de préhension et à l'utilisateur. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : La figure 1 représente une vue de face de l'appareil selon l'invention, La figure 2 représente une vue en coupe du dispositif vibrant de l'appareil selon l'invention, La figure 3 représente une vue du dessus de l'appareil 20 selon l'invention, La figure 4 représente une vue en perspective d'une variante de l'appareil selon l'invention. En référence à la figure 1, l'appareil selon l'invention comporte un dispositif vibrant 20 monté sur un axe vertical 12 25 fixé à un pied 11 posé au sol. L'axe 12 est dans la direction de l'axe Z des figures. Le dispositif vibrant 20 est monté sur l'axe 12 par une liaison coulissante permettant de faire coulisser verticalement le dispositif vibrant le long du pied 12 et ainsi de le régler à la taille de l'utilisateur. Des 30 moyens de fixation rapide ou des moyens commandés tels qu'un vérin électrique permettent d'immobiliser le dispositif vibrant le long de l'axe 12. L'axe vertical 12 est équipé d'une articulation 22 qui permet une rotation de la partie située au-dessus de l'articulation dans un plan vertical (Y, Z) schématisé par le plan de la feuille dans la vue de face de la figure 1. L'articulation 22, qui peut être libre ou motorisée, est une liaison de type liaison pivot mais pourrait aussi être une liaison rotule afin d'autoriser une rotation dans tout l'espace. D'autre part, le dispositif vibrant 20 pivote autour de son axe de symétrie (aligné sur l'axe X des figures) ce qui permet de régler sa position, en fonction de l'exercice recherché, selon un angle maximal de 90° par rapport à la position horizontale, soit un angle total de 180°. La liaison pivot qui autorise cette rotation est placée entre la liaison coulissante le long de l'axe 12 et le dispositif vibrant. Cette liaison peut être bloquée ou laissée libre. Le mouvement de rotation obtenu grâce à cette liaison pivot se fait dans un plan vertical (Y, Z) schématisé par le plan de la feuille dans la vue de face de la figure 1. Pour des raisons esthétiques et pratiques, le dispositif vibrant 20 comporte un capot 21. Le capot 21 peut être de forme circulaire, carrée, rectangulaire, etc. Sur l'extérieur du capot sont placées une commande électrique 18 permettant la mise en tension de l'appareil et une interface utilisateur 19 munie de préférence d'un dispositif d'affichage et de boutons de commande. L'interface utilisateur est reliée à une unité de contrôle 30 fixée au capot 21. L'unité de contrôle permet de multiples fonctions, en particulier permet de programmer le fonctionnement de l'appareil, dans sa durée, son type, son intensité et sa fréquence. En effet, l'entraînement peut comporter des plages de travail entrecoupées de pauses pendant lesquelles l'appareil s'arrête de vibrer complètement. Par l'interface, l'utilisateur peut également visualiser, mémoriser et contrôler ses séances d'entraînement. Un premier bras 13 est monté rigide sur le dispositif vibrant 20. Un second bras 14 est également monté rigide sur le dispositif vibrant de façon à ce que les deux bras 13 et 14 soient sur le même plan schématisé sur la figure par le plan horizontal (X, Y). Les deux bras 13 et 14 comportent chacun une articulation 23 et 24 leur permettant de se plier dans le plan horizontal. Chaque articulation 23 et 24 dispose d'un moyen de rappel (non montré) qui tend à maintenir l'articulation dépliée. Les bras 13 et 14 de l'appareil au repos sont donc dépliés de façon à ce que pour chaque bras, la partie située avant l'articulation se trouve alignée avec la partie située après l'articulation. Les deux bras 13 ou 14 disposent respectivement d'une poignée 16 ou 17 fixée de façon coulissante le long des bras pour transmettre les vibrations produites par le dispositif vibrant au moyen de préhension et donc à l'utilisateur. Un moyen de fixation rapide permet d'immobiliser ou de libérer la poignée sur le bras et de régler ainsi sa position sur le bras selon la morphologie et l'envergure de l'utilisateur de chaque utilisateur. A noter que l'appareil ne pourrait disposer que d'un seul bras 13 ou 14. En référence à la figure 2 qui représente l'appareil selon l'invention vu en coupe, le capot dissimule au moins un moteur vibrant 32 et de préférence 2 ou 3 moteurs vibrants. Chaque moteur est de préférence de type moteur magnétique. L'interface utilisateur est adaptée pour permettre le réglage de l'amplitude et de la fréquence des vibrations de chaque moteur grâce au réglage d'un potentiomètre relié à chaque moteur. Il est également possible d'adapter des moteurs mécaniques munis de masselottes pour régler l'amplitude des vibrations. De préférence, chaque moteur est fixé à la plaque par plusieurs liaisons vissées. Le premier moteur délivre des vibrations dans le sens gauche droite ou selon l'axe Y de la figure 1. Le second moteur délivre des vibrations dans le sens avant arrière ou selon l'axe X de la figure 1. Le troisième moteur délivre des vibrations dans le sens haut bas ou selon l'axe Z de la figure 1. Chaque moteur délivre donc des vibrations dans les trois directions de l'espace. Le moteur 32 et les autres moteurs sont fixés de façon rigide à une plaque en acier 34 d'une épaisseur de l'ordre de 1 cm placée sous le capot 21. Les deux bras 13 et 14 sont également fixés à la plaque 34 par des moyens de fixation rigides 15 qui traversent le capot 21. Les moyens de fixation 15 peuvent être par exemple une soudure ou une liaison vissée ou tout autre moyen permettant de solidariser les bras 13 et l0 14 à la plaque 34. Les moyens de fixation 15 passent par des orifices pratiqués dans le capot afin qu'ils soient directement fixés sur la plaque sans être en contact avec le capot. Ainsi, les vibrations créées par le moteur sont directement transmises aux bras 13 et 14 par l'intermédiaire 15 de la plaque 34. La plaque 34 est fixée au capot 21 par des moyens de fixation de type tige et vis. Une pièce constituée d'un matériau souple est placée entre le moyen de fixation de la plaque et le capot et de préférence sur le moyen de fixation. 20 Cette pièce sert à absorber les vibrations provenant du moteur 32. Cette pièce est de préférence en caoutchouc mais peut-être d'un autre matériau répondant à des critères d'élasticité et d'amortissement des vibrations qu'il reçoit. Cette pièce permet d'isoler les vibrations afin que celles-ci soient 25 principalement dans la plaque et dans les bras. Le capot est ainsi isolé en quelque sorte des vibrations. Un câble électrique 37 relié au secteur permet d'alimenter électriquement le ou les moteurs. En référence à la figure 3, l'appareil est représenté 30 selon une vue de dessus. Le pied 11 a la forme d'un croissant de façon à libérer la place au sol à l'emplacement où l'utilisateur se tient debout tout en offrant une assise convenant à la stabilité de l'appareil. Les bras 13 et 14 sont cintrés vers l'avant de manière à pouvoir être saisis plus facilement par l'utilisateur. Avant chaque utilisation de l'appareil, celui-ci est réglé à la taille de l'utilisateur grâce à la liaison coulissante du dispositif vibrant 20 sur l'axe 12. L'appareil est mis en tension par l'actionnement de l'interrupteur 18 illustré sur la figure 1. L'utilisateur se place dos à l'appareil et saisit les deux poignées 16 et 17 de façon à adopter une position bras ouvert et en croix. Selon le programme d'entrainement que l'utilisateur ou son entraîneur aura choisi, le dispositif se met en route pour un certain temps et les vibrations du moteur sont transmises aux bras 13 et 14 jusqu'aux bras de l'utilisateur. Les vibrations du premier moteur induisent un mouvement des bras 13 et 14 de gauche à droite et de droite à gauche selon l'axe Y sur les figures, les vibrations du second moteur induisent un mouvement des bras 13 et 14 d'avant en arrière et d'arrière en avant selon l'axe X sur les figures, tandis que les vibrations du troisième moteur induisent un mouvement des bras 13 et 14 de haut en bas et de bas en haut, selon l'axe Z sur les figures. La vibration obtenue par la combinaison des trois moteurs a des composantes multidirectionnelles et permet de stimuler intensément la fonction d'équilibration de l'utilisateur. A noter que des capteurs de force peuvent être installés sur chacun des bras 13 ou 14 de l'appareil pour doser, en plus ou en moins, et mesurer le travail sur les épaules de l'utilisateur, selon la pathologie à traiter ou les résultats à obtenir ou pour faire progresser le traitement. Le programme d'entraînement est défini en entrant au préalable un certain nombre de données dans l'appareil grâce à l'interface utilisateur, ces données peuvent être enregistrées afin de constituer un programme d'entrainement réutilisable. Les données entrées sont principalement la durée du travail (durée pendant laquelle les vibrations sont maintenues) et éventuellement la durée des pauses entre les plages de travail, l'intensité et la fréquence des vibrations. Ces données peuvent être appliquées aux deux moteurs à la fois, dans ce cas les deux moteurs fonctionneront simultanément. Cependant, des données différentes peuvent être saisies pour chaque moteur pour un fonctionnement indépendant l'un de l'autre. Les moteurs peuvent être également réglés et programmés par l'intermédiaire de l'unité de contrôle et de son interface pour fonctionner selon un programme aléatoire afin de « surprendre » les muscles et d'empêcher ainsi l'effet d'accoutumance musculaire. Pendant la durée du travail, l'utilisateur peut faire varier sa position et exercer des mouvements afin de travailler en dynamique. Au départ, dans la position bras en croix l'utilisateur fait travailler ses muscles bras ouverts. Dans ce cas, on dit que le travail se fait en chaine musculaire ouverte. Grâce aux articulations 22 et 23, l'utilisateur peut également travailler en chaine musculaire fermée en pliant les bras. Dans cette position, l'utilisateur devra opposer une certaine résistance aux bras 13 et 14 de l'appareil du fait des moyens de rappel des articulations qui tendent à les maintenir dépliés. Chaque position de l'utilisateur permet un travail musculaire statique. L'utilisateur peut également utiliser l'appareil selon l'invention en débloquant l'articulation du dispositif vibrant sur l'axe 12 ainsi que l'articulation 22 de l'axe 12 lui-même de façon à laisser libres les rotations que ces articulations permettent. Dans ce cas, l'utilisateur peut effectuer toutes sortes de mouvements tout en maintenant les poignées. Par exemple, il peut effectuer les mouvements du joueur de tennis, du golfeur, etc. A noter que l'appareil selon l'invention peut être équipé d'une télécommande permettant de piloter l'appareil à distance. Selon une variante, le dispositif vibrant de l'appareil selon l'invention peut être directement fixé au mur. Dans ce cas l'appareil est le même que celui décrit dans le mode de réalisation préféré de l'invention excepté qu'il ne comporte ni axe 12 ni pied 11. En référence à la figure 4, l'appareil selon l'invention peut être avantageusement adapté sur le socle d'une plaque vibrante 40 du type de celle décrite dans la demande de brevet international WO 2008/129162. Dans ce cas, l'axe 12 de l'appareil selon l'invention est adapté sur le socle de la plaque vibrante à la place du mât de la plaque vibrante. Une telle plaque vibrante 40 dispose d'un amortissement à coussins d'air ajustable de façon précise au poids de chaque utilisateur. Un réservoir d'air permet de maintenir la pression de l'air dans les coussins d'air à une valeur prédéterminée. Des vibrations identiques sont produites dans toute la plaque vibrante qui est soumise à un mouvement alternatif vertical tout en restant horizontale avec une amplitude comprise entre lmm et 3mm. En outre, on peut augmenter et diminuer alternativement la pression dans les coussins d'air de façon à provoquer un mouvement oscillant et tournant de la plaque vibrante. REVENDICATIONS1. Appareil de musculation et de rééducation comprenant un dispositif vibrant (20) comportant au moins un moteur vibrant et au moins un moyen de préhension (16, 17) tel qu'une poignée destinée à être saisie par un utilisateur ; Ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bras rigide (13, 14) sur lequel ledit moyen de préhension est fixé de façon coulissante, de manière à transmettre les vibrations produites par ledit dispositif vibrant audit moyen de préhension et à l'utilisateur. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le dispositif vibrant comprend trois moteurs vibrants produisant respectivement des vibrations dans l'une des trois directions de l'espace, une plaque (34) sur laquelle lesdits moteurs et le ou lesdits bras (13, 14) sont fixés de façon rigide de façon à rendre solidaires lesdits moteurs, lesdits bras et ladite plaque. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif vibrant comprend également une unité de contrôle (30) à la disposition de l'utilisateur au moyen d'une interface (19) adaptée pour entrer les programmes de fonctionnement dudit appareil ainsi que les paramètres nécessaires tels que la valeur de la fréquence et de l'amplitude des vibrations de chaque moteur. 4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel lesdits programmes de fonctionnement comprennent des programmes permettant d'obtenir des fréquences aléatoires des vibrations de chaque moteur. . Appareil selon la revendication 3 ou 4, comprenant en outre une télécommande permettant de piloter l'appareil à distance par l'intermédiaire de ladite unité de contrôle (30). 6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif vibrant comporte une articulation adaptée de manière à pouvoir pivoter jusqu'à 180° autour de son axe. 40 7. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel le ou lesdits bras (13, 14) comportent respectivement une articulation (23, 24) leur permettant de se plier dans un même plan, un moyen de rappel sur chaque 45 articulation tendant à maintenir l'articulation dépliée. 8. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel des capteurs de force sont installés sur le ou lesdits bras (13, 14) pour doser, en plus ou en moins, et 50 mesurer le travail sur les épaules de l'utilisateur, selon la pathologie à traiter ou les résultats à obtenir ou pour faire progresser le traitement 9. Appareil selon l'une des revendications précédentes 55 dans lequel ledit dispositif vibrant est monté coulissant sur un axe (12) fixé à un pied (11) posé au sol, de façon à régler la hauteur du dispositif vibrant à la taille de l'utilisateur. 10. Appareil selon la revendication 9, dans lequel des 60 moyens de fixation rapides ou des moyens commandés tels qu'un vérin électrique permettent d'immobiliser le dispositif vibrant le long de l'axe (12). 11. Appareil selon la revendication 9 ou 10, dans lequel 65 ledit axe (12) comporte une articulation (22). 3512. Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel ledit dispositif vibrant est monté coulissant sur un axe (12) adaptable sur le socle d'une plaque vibrante (40). 70 13. Appareil selon la revendication 12, dans lequel ladite plaque vibrante (40) comprend un dispositif d'amortissement à coussins d'air ajustable de façon précise au poids de chaque utilisateur, des vibrations étant produites dans ladite plaque 75 vibrante qui est ainsi soumise à un mouvement alternatif vertical tout en restant horizontale.