Brevet FR3062787A1 — publié le 20180817

SYSTEME MAINS LIBRES DESTINE A UN UTILISATEUR DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention porte sur système mains libres destiné à un utilisateur et comprenant une armature et un support. Il s'agit d'un système permettant également le transport de charges. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE Il est connu du document GB2350286A, un sac à dos (2) comprend un sac (3), un harnais d'épaule (6, 7), un cadre de support 4, 5 et une ceinture (9). Le châssis 4, 5 est fixé à la poche (3) à un premier point le haut du sac adjacent et à un second niveau avec dorsale de pivot d'un porteur. L'extrémité inférieure du châssis est reliée à la ceinture de hanche à un troisième point, par exemple au moyen d'une ou plusieurs prises. Un élément de répartition de charge 20 est reliée au châssis ou à la poche à / au voisinage du deuxième point de connexion, et comporte une paire de parties d'aile (20a) disposée autour d'une partie centrale (20b) et se prolongeant de manière symétrique vers le bas et vers l'extérieur par rapport à la sac. Il existe des moyens de liaison de transmission de charge souple tendu entre la fin de chaque 20a de l'aile et la ceinture de hanche (9) au quatrième et cinquième points respectivement, qui peut être à / crêtes iliaques adjacentes du porteur. La ceinture de hanche (9) peut être reliée de manière flexible dans le sac à / adjacent au troisième point. Le harnais d'épaule (6, 7) peut être fixé au châssis ou à la poche. L'élément de répartition de charge peut être séparé de ou solidaire du bâti et son aile des parties 20a et 20b peuvent être formées d'un seul tenant. Le cadre peut comporter une seule barre longitudinale (25) ou deux barres espacées 4 avec une traverse 5 au sommet, ou il peut comprendre une plaque profilée (30). Il peut y avoir une languette souple 13 entre les deuxième et troisième points de connexion. Toutefois, selon ce document GB2350286A, une force de compression reste appliquée aux disques intervertébraux de part la force de pesanteur qui s'exerce au niveau des épaules de l'utilisateur. 3062787 2 Il est connu du document US20140085814A1, un support pour un ordinateur, bloc-notes ou autres comprenant une sangle de support de corps qui peut être placé autour du cou ou des épaules d'un utilisateur, et une unité d'étaiement du corps qui positionne un ordinateur vers l'extérieur à partir du 5 torse de l'utilisateur. Toutefois, selon ce document US20140085814A1, il est toujours prévu de maintenir un ordinateur à l'aide d'une sangle autour du cou ou des épaules de l'utilisateur. Cette sangle peut entraver les mouvements de l'utilisateur et même devenir douloureuse pour les vertèbres cervicales. 10 II existe donc un besoin pour un système main libres confortable, n'entravant aucun des mouvements de l'utilisateur et permettant d'éviter que la force de pesanteur ne s'exerce sur les disques intervertébraux, notamment le disque L1-L2. OBJET DE L'INVENTION 15 L'invention a pour objet de répondre à ce souhait tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités. Suivant l'invention il est proposé un système mains libres destiné à un utilisateur et comprenant une armature rigide et un support fixé à l'armature rigide. 20 Selon une caractéristique générale, le système mains libres est configuré de sorte que quand il est disposé autour de l'utilisateur il bascule sous l'effet d'une force de pesanteur du support vers l'avant de l'utilisateur autour d'un axe de rotation, et en ce que le système mains libres comprend trois points d'appui sur l'utilisateur pour retenir son basculement afin que le système 25 main libres soit monté sur l'utilisateur, deux desdits trois points dits points avant agissant sur les os iliaques de l'utilisateur et le troisième point dit point arrière agissant sur la colonne vertébrale de l'utilisateur. Ainsi, le poids du support ne repose pas sur les disques vertébraux, ce qui réduit les contraintes notamment sur le disque L1-L2 sur lequel se 30 déclenchent la majeure partie des hernies discales. 3062787 3 De plus, le cou de l'utilisateur n'est pas sollicité si bien que le confort en est accru et les mouvements de rotation du cou sont possibles facilement. Les points avant sont proches du centre de gravité de l'utilisateur pour empêcher un déséquilibre de l'utilisateur. De plus leur action s'effectue à un 5 emplacement du corps qui reste dur quelque soit la corpulence de l'utilisateur. Le point arrière agit par exemple sur plusieurs des vertèbres de l'utilisateur. On limite alors les contraintes sur chacune des vertèbres sur lesquelles le point arrière agit. 10 De préférence, le point arrière agit entre les deux omoplates de l'utilisateur de manière à ne pas entraver les mouvements des bras de l'utilisateur. De plus, on considère que les points arrières et avant peuvent avoir une surface d'application de la force sur l'utilisateur supérieure à celle d'un point. Par exemple, la surface d'application est 5 cm2. 15 Selon d'autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison : -l'armature rigide comprend le point arrière et comprend un premier tube qui entoure un des deux côtés de l'utilisateur en allant du support au point arrière, et le premier tube présente la forme d'une courbe selon laquelle le point arrière est situé à un niveau au dessus du support. 20 -l'armature rigide comprend un appui dorsal attaché au premier tube, l'appui dorsal comprenant le point arrière. -l'appui dorsal comprend du métal. On obtient ainsi un contrepoids au niveau de l'appui dorsal qui limite les forces appliquées par l'intermédiaire du point arrière sur la colonne 25 vertébrale. En effet, ce poids vient équilibrer celui supporté par les points avant en permettant de maintenir un équilibre proche du centre de gravité du porteur tout en permettant une force d'appui du point arrière sur la colonne 3062787 4 vertébrale demeurant confortable. Cela permet d'éviter une altération de la posture de l'utilisateur. -le système mains libres comprend une tige de coulissement et un contrepoids monté coulissant sur ladite tige de coulissement, le contrepoids 5 étant placé en arrière au delà de l'armature rigide. On obtient ainsi un contrepoids qui limite les forces appliquées par l'intermédiaire du point arrière. Notamment dans le cas où des charges lourdes sont déposées sur le support. En faisant coulisser le contrepoids, on peut ajuster la force exercée par le 10 contrepoids. Avantageusement, le tube de coulissement est ajouté dans la partie basse afin de conserver un maximum de stabilité à l'ensemble. -l'armature rigide comprend un deuxième tube entourant l'autre côté de l'utilisateur, la tige de coulissement étant fixée au deuxième tube et le 15 deuxième tube est fixé au premier tube. On peut ainsi renforcer la structure de l'armature rigide. C'est utile notamment pour le port de charges très lourdes. -la force de pesanteur est appliquée sur l'armature rigide par l'intermédiaire d'un point d'application, le point application étant situé devant l'utilisateur de 20 telle sorte que l'axe de rotation est disposé entre l'utilisateur et le point d'application. En d'autres termes, l'axe de rotation est disposé entre l'utilisateur et le point d'application de sorte que le système mains libres bascule vers l'avant lorsqu'il est monté sur l'utilisateur. 25 -un ratio L2/L1 est compris entre 1,2 et 5 dans lequel L1 est la distance entre l'axe de rotation et le point d'application et L2 est la distance entre l'axe de rotation et le point arrière. En choisissant une distance L2 supérieure à la distance L1, on réduit d'autant la force appliquée sur la colonne vertébrale par le point arrière. 3062787 5 -le support comprend une tablette fixée sur l'armature rigide, la tablette comprenant les deux points avant. -l'armature rigide comprend les deux points avant. -le support comprend une tige et un cadre annulaire pour recevoir un seau, la 5 tige étant fixée sur l'armature rigide et la tige est configurée pour s'étendre suivant une direction oblique vers le haut par rapport à l'horizontale lorsque le système mains libres est monté sur l'utilisateur. La tige s'étendant à l'oblique cela permet de dégager les jambes de l'utilisateur ce qui est intéressant notamment s'il travaille sur une échelle ou 10 s'il se déplace. -le support comprend une tige et un réceptacle pour recevoir un élément longitudinal, la tige étant fixée sur l'armature rigide. Par exemple, l'élément longitudinal est le mat d'un drapeau, une canne à pêche ou une perche apte à être reliée à un appareil capable de prendre des 15 photos ou des vidéos. -le support comprend un bac. On peut également prévoir que le support comprend d'autres outils ou systèmes, par exemple un porte bébé, une caisse à outils, un pupitre, une caisse, une cagette ou un seau. On pourrait également prévoir que le 20 support est apte à supporter des instruments de musique, des claviers. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : 25 -les figures 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, représentent selon un premier mode de réalisation, des vues du système mains libres selon l'invention; -la figure 8 représente le système mains libres selon le premier mode de réalisation monté sur l'utilisateur; 3062787 6 -les figures 9 et 10 expliquent le fonctionnement du système mains libres; -la figure 11 représente le système mains libres selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; -la figure 12 représente le système mains libres selon un troisième mode de 5 réalisation de l'invention; -la figure 13 représente le système mains libres selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; - les figures 14 et 15 représentent le système mains libres selon une première variante d'un cinquième mode de réalisation de l'invention; et 10 - les figures 16 et 17 représentent le système mains libres selon une deuxième variante du cinquième mode de réalisation de l'invention. Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION 15 Les figures 1 à 8 représentent selon un premier mode de réalisation, des vues du système mains libres selon l'invention. Plus précisément la figure 1 correspond à une vue de face, la figure 2 correspond à une vue de dessus, la figure 3 correspond à une vue de côté, la figure 4 correspond à une vue de trois quart, la figure 5 correspond à une vue de côté quand le système mains 20 libres est monté sur l'utilisateur, la figure 6 correspond à une vue de derrière quand le système mains libres est monté sur l'utilisateur, la figure 7 correspond à une vue de dessous, la figure 8 correspond à une vue de côté quand le système mains libres est monté sur l'utilisateur. Le système mains libres 10 destiné à un utilisateur 4 comprend une armature 25 rigide 13 et un support 1 fixé à l'armature rigide 13. Par exemple, l'armature comprend un premier tube 2 qui entoure un des deux côtés de l'utilisateur 4. 3062787 7 Selon un exemple de réalisation, l'armature rigide 13 peut comprendre un appui dorsal 3 attaché au premier tube 2, l'appui dorsal 3. Le support 1 présente une force de pesanteur F1. La force de pesanteur Fl est appliquée par exemple sur l'armature rigide 13 par l'intermédiaire d'un 5 point d'application Pl. Comme on peut le voir notamment sur la figure 7, la force de pesanteur est appliquée par le support sur l'armature rigide 13 par l'intermédiaire de plusieurs points chacun avec une certaine force. Toutefois, on peut regrouper la force appliquée sur chacun des plusieurs points en une seule 10 force, appelée force de pesanteur Fl appliquée sur un unique point P1, appelé point d'application. Sous l'effet de la force de pesanteur F1, le système mains libres 10 quand il est disposé autour de l'utilisateur 4 bascule. Plus précisément, le système mains libres 10 est configuré de sorte que 15 quand il est disposé autour de l'utilisateur 4, il bascule sous l'effet d'une force Fl de pesanteur du support 1 vers l'avant de l'utilisateur 4 autour d'un axe de rotation I. Pour obtenir cela, il est prévu que le point application P1 étant situé devant l'utilisateur 4 de telle sorte que l'axe de rotation I est disposé entre l'utilisateur 20 4 et le point d'application Pl. De plus, il est prévu que le système mains libres 10 comprend trois points P2, P3, P4 d'appui sur l'utilisateur 4 pour retenir son basculement. Ainsi, le système mains libres 10 est maintenu sur l'utilisateur 4. En d'autres termes le système mains libres 10 est ainsi monté sur l'utilisateur 4 comme on peut le 25 voir sur la figure 8. Le point d'appui P2 va agir sur un point P'2 de l'utilisateur visible sur la figure 5. Par exemple, l'armature rigide 13 comprend le point arrière P2. Le point P'2 est situé sur la colonne vertébrale de l'utilisateur 4 par exemple entre les deux omoplates. En d'autres termes, le point d'appui P2 est un point arrière 30 P2 agissant sur la colonne vertébrale de l'utilisateur 4. 3062 787 8 Les points d'appui P3 et P4 vont agir respectivement sur des points P'3 et P'4 de l'utilisateur. Comme on peut le voir sur la figure 9, les points P'3 et P'4 se situent sur les os iliaques de l'utilisateur 4. Plus précisément, le point P'3 se situe sur l'os iliaque 9 gauche de l'utilisateur et le point P'4 se situe sur l'os 5 iliaque 9 droit de l'utilisateur 4. En d'autres, les points d'appui P3 et P4 sont des points avant agissant sur les os iliaques 9 de l'utilisateur 4. Comme on peut le voir notamment sur les figures 3 à 6, le premier tube entoure un des deux côtés de l'utilisateur en allant du support 1 au point arrière P2. De plus, le premier tube 2 présente la forme d'une courbe selon 10 laquelle le point arrière P2 est situé à un niveau au dessus du support 1. Dans le cas de l'exemple de réalisation selon lequel l'armature comprend un appui dorsal 3, l'appui dorsal peut comprendre le point arrière P2. Par exemple, l'appui dorsal est fait en bois. On peut toutefois prévoir que l'appui dorsal 3 comprend du métal afin de permettre de faire contrepoids 15 afin de réduire la force exercée par le point arrière sur la colonne vertébrale de l'utilisateur. D'autres modes de réalisation du contrepoids sont expliqués en référence aux figures 14 à 17. Selon ce mode de réalisation le support comprend une tablette 1 fixée sur l'armature rigide 13. Cette tablette 1 et sa fixation sont visibles notamment 20 sur la figure 7. Par exemple, la tablette comprend les deux points avant P3, P4. Comme on peut le voir sur la figure 8, l'utilisateur 4 comprend un centre de gravité G. Les points avant P3 et P4 sont proches du centre de gravité de sorte que leur action se fasse sur des points proches du centre de gravité de 25 l'utilisateur pour limiter son déséquilibre. La figure 10 explique le fonctionnement du système mains libres de manière schématique. Sur la figure 10, on peut voir: -l'axe I représenté sous la forme d'un point, le plan de la figure 10 étant perpendiculaire à l'axe I. On peut prévoir par exemple que l'axe I est 30 confondu avec les points avant P3 et P4. 3062787 9 -le point P1 par lequel est appliquée la force de pesanteur F1 du support 1 sur l'armature 13; -le point P2 par lequel est appliquée la force F2 de l'armature 13 sur le point P'2 de l'utilisateur; 5 -les points P3 et P4 par lesquels la force F3 est appliquée sur les points P'3 et P'4 de l'utilisateur. Selon le premier mode de réalisation, les points P3 et P4 sont situés sur le support, de sorte que la force F3 est appliquée par le support sur les points P'3 et P'4 de l'utilisateur. Comme on peut le voir sur la figure 10, le basculement du système mains 10 libres autour de l'axe I, génère à partir de la force F1, les forces F3 et F2. La force F3 appliquée sur l'utilisateur génère une force de réaction R3 sur les points P3 et P4. De même, la force F2 appliquée sur l'utilisateur génère une force de réaction sur le point P2. Ce sont ces deux couples de forces R3, F3 et R2, F2 qui permettent le maintien du système mains libres sur l'utilisateur 15 de sorte que le système mains libres est monté sur l'utilisateur. De plus, même quand le support est rempli avec un poids important, le système mains libres reste monté sur l'utilisateur puisque les couples de forces R3, F3 et R2, F2 augmentent en conséquence. Dans le plan de la figure 10, c'est à dire le plan perpendiculaire à l'axe I, la 20 distance entre l'axe I et le point P1 est L1 tandis que la distance entre l'axe I et le point P2 est L2. En utilisant le principe fondamental de la dynamique de Newton sur le levier que forme le système mains libres, on obtient F1/R2=L2/L1, c'est à dire étant donné R2=F2, F1/F2=L2/L1 ou encore F2/F1=L1/L2. Ainsi on peut réduire F2 25 par rapport à F1 en choisissant L1 inférieur à L2. Par exemple, on choisit le ratio L2/L1 est compris entre 1,2 et 5 dans lequel L1 est la distance entre l'axe de rotation I et le point d'application P1 et L2 est la distance entre l'axe de rotation I et le point arrière P2. Cela permet de réduire la force F2 exercée sur la colonne vertébrale. 30 La figure 11 représente le système mains libres selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le deuxième mode de réalisation se distingue du 3062787 10 premier mode de réalisation en ce que le support comprend un bac 5. De plus, selon le deuxième mode de réalisation c'est l'armature rigide 2 comprend les deux points avant P3, P4 de sorte que la force F3 est appliquée par le l'armature rigide sur les points P'3 et P'4 de l'utilisateur. 5 La figure 12 représente le système mains libres selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Le troisième mode de réalisation se distingue du deuxième mode de réalisation en ce que le support comprend une tige 8 et un cadre annulaire 7 pour recevoir un seau 12. On peut prévoir que la tige 8 étant fixée sur l'armature rigide 13, elle est 10 configurée pour s'étendre suivant une direction oblique vers le haut par rapport à l'horizontale lorsque le système mains libres 10 est monté sur l'utilisateur 4. Cela permet de dégager les jambes de l'utilisateur. La figure 13 représente le système mains libres selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Le quatrième mode de réalisation se distingue du 15 troisième mode de réalisation en ce que le support comprend une tige 6 et un réceptacle 11 pour recevoir un élément longitudinal, la tige 6 étant fixée sur l'armature rigide 13. Par exemple, l'élément longitudinal est le mat d'un drapeau, une canne à pêche ou une perche apte à être reliée à un appareil capable de prendre des 20 photos ou des vidéos. Les figures 14 et 15 représentent le système mains libres selon une première variante d'un cinquième mode de réalisation de l'invention. Cette première variante se distingue du quatrième mode de réalisation en ce que le système mains libres comprend une tige de coulissement 15 et un contrepoids 14 25 monté coulissant sur ladite tige de coulissement 15, le contrepoids 14 étant placé en arrière au delà de l'armature rigide 13. La tige de coulissement est par exemple fixée sur le premier tube 2. Les figures 16 et 17 représentent le système mains libres selon une deuxième variante du cinquième mode de réalisation de l'invention. La 30 deuxième variante se distingue de la première variante en ce que l'armature rigide 13 comprend un deuxième tube 16 entourant l'autre côté de 3062787 11 l'utilisateur, la tige de coulissement 15 étant fixée au deuxième tube 16 et en ce que le deuxième tube 16 est fixé au premier tube 2. On peut ainsi renforcer la structure de l'armature rigide. C'est utile notamment pour le port de charges très lourdes. 5 Selon le cinquième mode de réalisation, on obtient ainsi un contrepoids qui limite les forces appliquées par l'intermédiaire du point arrière. Notamment dans le cas où des charges lourdes sont déposées sur le support. En jouant faisant coulisser le contrepoids, on peut ajuster la force exercée par le contrepoids. 10 Avantageusement, le tube de coulissement est ajouté dans la partie basse afin de conserver un maximum de stabilité à l'ensemble. REVENDICATIONS1. Système mains libres (10) destiné à un utilisateur (4) et comprenant une armature rigide (13) et un support (1, 8, 6, 5) fixé à l'armature rigide (13), caractérisé en ce que le système mains libres (10) est configuré de sorte que quand il est disposé autour de l'utilisateur (4) il bascule sous l'effet d'une force (F1) de pesanteur du support (1, 8, 6, 5) vers l'avant de l'utilisateur (4) autour d'un axe de rotation (I), et en ce que le système mains libres (10) comprend trois points d'appui (P2, P3, P4) sur l'utilisateur (4) pour retenir son basculement afin que le système main libres (10) soit monté sur l'utilisateur (4), deux desdits trois points dits points avant (P3, P4) agissant sur les os iliaques (9) de l'utilisateur (4) et le troisième point dit point arrière (P2) agissant sur la colonne vertébrale de l'utilisateur (4). 2. Système mains libres (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature rigide (13) comprend le point arrière (P2) et comprend un premier tube (2) qui entoure un des deux côtés de l'utilisateur (4) en allant du support (1, 8, 6, 5) au point arrière (P2), et en ce que le premier tube (2) présente la forme d'une courbe selon laquelle le point arrière (P2) est situé à un niveau au dessus du support (1, 8, 6, 5). 3. Système mains libres (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'armature rigide (13) comprend un appui dorsal (3) attaché au premier tube (2), l'appui dorsal (3) comprenant le point arrière (P2). 4. Système mains libres (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'appui dorsal (3) comprend du métal. 5. Système mains libres (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de coulissement (15) et un contrepoids (14) monté coulissant sur ladite tige de coulissement (15), le contrepoids (14) étant placé en arrière au delà de l'armature rigide (13). 6. Système mains libres (10) selon la revendication précédente quand dépendante d'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'armature rigide (13) comprend un deuxième tube (16) entourant l'autre côté de 3062787 13 l'utilisateur, la tige de coulissement (15) étant fixée au deuxième tube et en ce que le deuxième tube (16) est fixé au premier tube (2). 7. Système mains libres (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force de pesanteur (F1) est appliquée sur l'armature 5 rigide (13) par l'intermédiaire d'un point d'application (P1), le point application (P1) étant situé devant l'utilisateur (4) de telle sorte que l'axe de rotation (I) est disposé entre l'utilisateur (4) et le point d'application (P1). 8. Système mains libres (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un ratio L2/L1 est compris entre 1,2 et 5 dans lequel L1 est la 10 distance entre l'axe de rotation (I) et le point d'application (P1) et L2 est la distance entre l'axe de rotation (I) et le point arrière (P2). 9. Système mains libres (10) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le support comprend une tablette (1) fixée sur l'armature rigide (13), la tablette comprenant les deux points avant (P3, P4). 15 10. Système mains libres (10) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'armature rigide (13) comprend les deux points avant (P3, P4). 11. Système mains libres (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support comprend une tige (8) et un cadre annulaire (7) pour 20 recevoir un seau (12), la tige (8) étant fixée sur l'armature rigide (13) et en ce que la tige est configurée pour s'étendre suivant une direction oblique vers le haut par rapport à l'horizontale lorsque le système mains libres (10) est monté sur l'utilisateur (4). 12. Système mains libres (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce 25 que le support comprend une tige (6) et un réceptacle (11) pour recevoir un élément longitudinal, la tige (6) étant fixée sur l'armature rigide (13). 13. Système mains libres (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le support comprend un bac (5).