Brevet FR2968570A1 — publié le 20120615

ERGOMETRE DESTINE AUX SKIEURS La présente invention concerne un ergomètre permettant de reproduire la gestuelle de poussée du haut du corps telle qu'elle est réalisée par un skieur, comme par exemple un skieur de fond, de ski cross, de snowboard ou un skieur alpin, et d'analyser Ies performances. On connaît de nombreux ergomètres, surtout dans le domaine du cycle, ces appareils étant généralement mis à la disposition des clients dans une salle de gymnastique. Il existe aussi des ergomètres à la disposition des nageurs, mais rien n'est adapté pour analyses les mouvements des skieurs, et ainsi améliorer leurs performances. Les difficultés de mesure in situ on conduit les entraîneurs et les chercheurs à développer des appareils spécifiques d'évaluation. Ainsi, plusieurs ergomètres ont vu le jour, comme par exemple l'ergomètre pour membres supérieurs modifié de GaskilI et al. (1998), l'ergomètre à bras Freestyle 7 (Rundell et al, 1995 ; GaskilI et al, 1999), le Nordic Track 900 (Haug et al, 1999), l'ergomètre à bras Russe (Sportstar, 1990) . Néanmoins, ces ergomètres sont souvent essentiellement des appareils de salle de musculation destinés au grand public qui ne reproduisent que grossièrement la gestuelle spécifique du ski et qui ne permettent pas l'accès aux efforts dynamiques au cours du geste. PIusieurs solutions techniques ont été tentées pour répondre aux exigences de spécificité gestuelle : frein aérodynamique (mais qui induit une contraction isocinétique), frein par frottement, frein par contrepoids et poulie. Ces dernières solutions n'ont néanmoins pas pu reproduire la gestuelle spécifique. Certains systèmes comme le système « Nordic Track » semble être utilisés de manière courante dans un cadre de fitness mais en aucun cas dans le cadre de la préparation physique. De plus, ce dernier type d'ergomètre n'est utilisable que dans le cadre d'une gestuelle de pas alternatif (style classique en ski de fond). La présente invention a ainsi pour objectif de pallier à ces inconvénients en proposant un dispositif simple, fiable, ayant un aspect 10 ludique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en perspective de l'ergomètre de 15 l'invention. La figure 2 est une vue latérale. La figure 3 est une vue de détails en perspective, illustrant les moyens mécaniques logés dans le socle. La figure 4 est une vue de détails représentant la partie haute d'un 20 des ensembles de traction de l'ergomètre. Les figures 5a et 5b, illustrent de façon schématique, le volant d'inertie et son système de freinage. Les figures 6a, 6b, 6c illustrent un utilisateur au cours de l'utilisation de l'ergomètre de l'invention. La figure 7 est une vue latérale de l'ergomètre selon une utilisation faite dans le cadre de l'entraînement pour la poussée des bâtons nécessaire au surf et ski cross. L'ergomètre (1) de l'invention de plan de symétrie générale (P) est constitué d'un socle (2) portant un mât (3) auquel sont retenus deux ensembles de traction (40a, 40b). Chacun des ensembles de tractions (40a, 40b) comprend un bras latéral (4), tandis que l'ergométre comprend un plateau (5) permettant à l'utilisateur de se positionner par rapport au mât. Nous reviendrons plus loin dans la description à propos de ce plateau. Le mât (3) s'étend vers le haut avantageusement verticalement, tandis que les deux bras latéraux (4) s'étendent de part et d'autre du plan de symétrie générale (P) et obliquement depuis la zone de retenue au mât vers le haut (HA) en direction du plateau (5). Ajoutons que les deux bras latéraux (4) sont avantageusement parallèles et leur extrémité inférieure respective (6) sont fixées à une traverse horizontale (7) elle-même fixée au mât de façon à être réglable en position verticale. A cet effet des moyens de réglage en hauteur (70) de la traverse sont prévus. On notera que l'extrémité supérieure (8) de chacun des bras latéraux (4) porte une poulie supérieure de renvoi (9), tandis que l'extrémité inférieure (6) de chacun des bras porte une poulie inférieure de renvoi (10). Chacun des bras latéraux (4) porte un rail de coulissement (11) permettant à un chariot mobile (12) de se déplacer le long du bras correspondant qui le porte, chacun des chariots mobiles (12) portant une troisième poulie de renvoi (13). L'extrémité supérieure (14) du mât (3) porte une traverse supérieure (15) portant à chacune de ses extrémités une poulie de renvoi (16). L'utilisateur (17) exerce l'ensemble de ses gestes par traction de ses deux bras de deux ensembles de traction (40a, 40b). Chacun de ces ensembles est constitué par un premier cordon de traction respectivement (19), qui passe dans les poulies de renvoi, dont l'extrémité de traction (20) rejoint un tambour d'enroulement (21) en passant par un ensemble de poulies de renvoie et notamment par la troisième poulie de renvoi (13) portée par le chariot mobile (12) puis s'enroule autour de la poulie inférieure de renvoi (10), pour rejoindre le chariot mobile ou le cordon y est fixé. Par ailleurs au chariot mobile (12) est fixé un deuxième cordon de traction (22) qui passe autour de la poulie supérieure de renvoi (9) pour s'enrouler sur la quatrième poulie de renvoi et rejoindre le tambour d'enroulement (21). Chacun des tambours d'enroulement (21) est logé dans le socle (2) tandis qu'il est sollicité par un système élastique permettant à chacun des ensemble de traction de revenir dans sa position de non-sollicitation. Le système élastique est par exemple constitué par un lien 20 élastique (23) dont l'une des extrémités (53) est fixée au socle et l'autre des extrémités est reliée à un tambour d'enroulement du lien élastique (52). L'ergomètre permet de configurer la charge résistive pour tout type d'exercice. A cet effet chacun des tambours d'enroulement (21) est 25 relié à un volant d'inertie (24) dont la rotation est freinée par un frein magnétique (25). Le volant d'inertie permet de configurer la charge résistive pour tous types d'exercices, il retranscrit de manière précise les sensations liées à l'action sur les bâtons lors des départs, des accélérations et des exercices techniques de variation d'allure. Notons que le volant d'inertie comprend un frein qui assure le réglage fin de la charge pour les exercices dynamiques. Le frein est par exemple et avantageusement un frein magnétique (25) qui est constitué par un ensemble d'aimants permanents (26) qui sont 10 disposés sur une platine (27) mobile pouvant être déplacée pour engager plus ou moins l'ensemble des aimants sur le volant d'inertie qui est en acier. Comme nous l'avons écrit précédemment le plateau (5) permet à l'utilisateur de se positionner par rapport au mât. A cet effet, sa position 15 par rapport au mât est réglable pour pouvoir l'éloigner plus ou moins dudit mât, à cet effet le plateau (5) est relié au socle (2) grâce à une liaison réglable (29). Ajoutons que le plateau (5) est mobile en rotation permettant à l'utilisateur de le tourner pour le placer et de le verrouiller soit dans une position face au mât telle que celle d'un skieur de fond, soit en position 20 oblique telle que celle d'un surfeur. Afin de retenir l'utilisateur, le plateau (5) comprend deux platines de retenue (28a, 28b) équipée chacune d'un système de fixation par sangles réglables, connues en soit. Chacune des platines de retenue est montée sur 25 un système d'amortissement tel qu'un silentbloc pour permettre une instabilité selon les axes antéropostérieur et transverse. On notera qu'il est prévu un système de verrouillage permettant de bloquer I'instabilité due au silentbloc. Le plateau permettant à l'athlète de se positionner est réglable dans sa distance avec la potence et il est monté sur un axe de5 rotation permet de le tourner pour orienter l'athlète de face (ski) ou de coté (snowboard). Les figures 6a, 6b, 6c illustrent un utilisateur au cours l'utilisation 5 de l'ergomètre. La figure 7 est une vue latérale de l'ergomètre selon une utilisation faite dans le cadre de l'entraînement pour la poussée des bâtons nécessaire au surf et ski cross. Ainsi, le trajet du lien de traction est modifié, afin que 10 les premiers cordons de traction (19) soit sensiblement horizontaux. A cet effet, l'accrochage du premier lien de traction (19) est déconnecté du chariot pour être fixé au bras et ensuite passer autour de la poulie inférieure de renvoi (10) puis autour de la poulie (13) du chariot et ensuite passer sur une poulie (100) disposée à proximité de la poulie inférieure de 15 renvoi L'ergomètre comprend selon l'invention des moyens de mesure afin de mesurer différents paramètres des mouvements de bras de l'utilisateur. Ces moyens permettent de mesurer et d'enregistrer l'amplitude des gestes et la vitesse de ceux-ci. A cet effet chacun des 20 supports (30) de la poulie inférieure de renvoi (10) comprend une jauge de contrainte (31), tandis que chacune des quatrième poulie de renvoi (16) est équipée d'un potentiomètre (32) mesurant la vitesse de rotation de la poulie te donc de la vitesse du geste. 25 L'acquisition et le traitement des données mesurées sont effectuées par un logiciel adapté. A cet effet les capteurs et les potentiomètres sont connectés à un boitier de connexion (33), destiné à être relié par un câblage adapté (34) à un ordinateur (35) équipé du logiciel de traitement. L'acquisition et le traitement des données sont effectués par un logiciel. Ainsi, chaque cycle de mouvement enregistré peut être analysé de façon individuelle selon différents paramètres au choix (Force Maximale, Vitesse Maximale, Force x Vitesse, Impulsion, Force Moyenne, Durée d'Impulsion, Montée de Force, Amplitude). Le logiciel permet de visualiser grâce à l'écran de l'ordinateur, et de traiter les résultats en synchronisant un enregistrement vidéo avec les 1() courbes représentant l'évolution du paramètre d'étude choisi en fonction du temps. Le logiciel permet, en outre, de séparer ou de superposer les courbes permettant de différencier l'évolution du paramètre étudié selon le coté droit ou gauche au choix de l'utilisateur. 15 Les résultats sont communiqués aux entraîneurs et athlètes sous forme de représentations graphiques spécifiques : relation force - vitesse, puissance - vitesse et/ou indice d'endurance dans le cas d'un test à nombre de contractions élevé. Un diagnostic des capacités de force des groupes musculaires du haut du corps est ainsi réalisé. Les contenus 20 d'entraînement peuvent ainsi être orientés de manière individuelle. On a compris que l'ergomètre permet de reproduire la gestuelle de poussée du haut du corps telle qu'elle est réalisée en ski de fond, ski cross, snowboard et ski alpin. Précisons que les deux ensembles de traction (40a, 40b) sont indépendants l'un de l'autre. 25 Précisons aussi que l'extrémité du cordon de traction comprend des moyens de préhension, comme par exemple une dragonne et une poignée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de 5 réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. 9 REVENDICATIONS1. Ergomètre (1) pour l'entraînement des skieur, caractérisé en ce qu'iI est constitué d'un socle (2) portant un mât (3) auquel sont retenus deux ensembles de traction (40a, 40b), chacun des ensembles de tractions (40a, 40b) comprenant un bras latéral (4), tandis que l'ergomètre comprend un plateau (5) permettant à I'utilisateur de se positionner par rapport au mât, les deux bras latéraux (4) s'étendant de part et d'autre du plan de symétrie générale (P) de l'ergomètre et obliquement depuis la zone de retenue au mât vers le haut (HA) en direction du plateau (5) l'extrémité supérieure (8) de chacun des bras latéraux (4) porte une poulie supérieure de renvoi (9), tandis que I'extrémité inférieure (6) de chacun des bras portant une poulie inférieure de renvoi (10, 100), chacun des bras latéraux (4) porte un rail de coulissement (11) permettant à un chariot mobile (12) de se déplacer le long du bras correspondant qui le porte, chacun des chariots mobiles (12) portant une troisième poulie de renvoi (13), l'extrémité supérieure (14) du mât (3) portant à chacune de ses extrémités une poulie de renvoi (16), chacun de ces ensembles est constitué par un premier cordon de traction respectivement (19), qui passe dans les poulies de renvoi, dont l'extrémité de traction (20) rejoint un tambour d'enroulement (21) en passant par un ensemble de poulies de renvoie et notamment par la troisième poulie de renvoi (13) portée par le chariot mobile (12) puis s'enroule autour de la poulie inférieure de renvoi (10), pour rejoindre le chariot mobile ou le cordon y est fixé, Par ailleurs le chariot mobile (12) est fixé un deuxième cordon de traction (22) qui passe autour de la poulie supérieure de renvoi (9) pour s'enrouler sur la quatrième poulie de renvoi et rejoindre le tambour d'enroulement (21). 2. Ergomètre (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un volant d'inertie (24) dont la rotation est freinée par un frein magnétique (25). 3. Ergomètre(1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux bras latéraux (4) sont avantageusement parallèles et leur extrémité inférieure respective (6) sont fixées à une traverse horizontale (7) elle-même fixée au mât de façon à être réglable en position verticale. 4. Ergomètre (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacun des tambours d'enroulement (21) est logé dans le socle (2) tandis qu'il est sollicité par un système élastique permettant à chacun des ensemble de traction de revenir dans sa position de non sollicitation. 5. Ergomètre (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système élastique est constitué par un lien élastique (23) dont l'une des extrémités (53) est fixée au socle et l'autre des extrémités est reliée à un tambour d'enroulement du lien élastique (52). 6. Ergomètre (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau (5) qui permet à l'utilisateur de se positionner par rapport au mât, ledit plateau étant relié au socle (2) grâce à une liaison réglable (29), et comprend deux platines de retenue (28a, 28b) équipée chacune d'un système de fixation par sangles réglables .25