Brevet FR3072167A1 — publié le 20190412

BALANCE PLIABLE [0001] La présente invention concerne de manière générale une balance pliable, et en particulier l'invention concerne une balance pliable qui peut être aisément emportée par un utilisateur afin de peser ses repas pour suivre avec précision les rations alimentaires consommées. [0002] Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de pesée, tels que celui divulgué dans le document JP 2012112855A qui décrit une balance portable, dont les bras se replient. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient d'être tout de même volumineux et encombrant, avec la base qui reste de grandes dimensions. De plus, les nombreuses articulations rendent cet appareil complexe et donc coûteux à fabriquer. Enfin, la stabilité de l'appareil décrit peut poser question, car c'est la base de l'appareil, de faibles dimensions, qui repose sur un support et qui peut alors basculer. [0003] Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout 15 d'abord, de proposer une balance pliable qui soit aisément transportable et stable lors de l'utilisation, et qui reste aisée et bon marché à fabriquer. [0004] Pour cela un premier aspect de l'invention concerne une balance pliable comprenant : - une pièce d'articulation centrale, 20 - une pluralité de bras, chacun articulé par rapport à ladite pièce d'articulation centrale, de sorte à pouvoir conférer à la balance pliable un état plié dans lequel les bras sont accolés entre eux et un état déplié dans lequel la balance peut reposer sur un support et recevoir un objet à peser, - une pluralité de capteurs de poids, 25 caractérisée en ce que : - chaque bras : - comprend à une première extrémité un capteur de poids et un pied -2 d'appui, de sorte à pouvoir reposer sur le support lorsque la balance est dans l'état déplié, - et est articulé par rapport à la pièce d'articulation centrale à une deuxième extrémité, 5 - la pièce d'articulation centrale comprend un pied d'appui central et un capteur de poids. La balance pliable selon la mise en oeuvre ci-dessus présente donc un état plié compact, car les bras sont repliés sur eux-mêmes, ils sont donc groupés comme ceux d'un trépied replié. De plus, dans l'état déplié, la balance est stable car les 10 pieds d'appui sont embarqués sur les bras et sont agencés à l'extrémité opposée de la pièce d'articulation centrale, c'est-à-dire que les pieds sont en périphérie des bras dépliés. Enfin, la structure reste simple et peut rester légère, car la pièce d'articulation centrale est elle-même prévue pour être en contact avec le sol et elle est équipée d'un capteur de poids pour fournir une mesure globale fiable. En conséquence, les articulations entre les bras et la pièce d'articulation centrale n'ont pas besoin de reprendre une charge importante. [0005] Avantageusement, chaque bras, dans l'état déplié, est agencé pour recevoir l'objet à peser. En d'autres termes, chaque bras comprend une face avec un pied d'appui (pour reposer sur le support, plan de travail ou 20 table), et une face opposée qui reçoit l'objet à peser. [0006] Avantageusement, la balance pliable comprend un dispositif déformable qui présente une élasticité prédéterminée, de sorte que : - dans l'état déplié et recevant un objet à peser d'un poids inférieur à un poids prédéterminé, la balance pliable repose sur le support uniquement via les pieds 25 d'appui des bras articulés, - dans l'état déplié et recevant un objet à peser d'un poids supérieur ou égal au poids prédéterminé, la balance pliable repose sur le support via les pieds d'appui des bras articulés et via le pied d'appui central de la pièce d'articulation centrale. Selon cette mise en oeuvre, la balance pliable comprend donc un dispositif 30 élastique, qui permet une déformation de la structure, lorsque l'objet à peser dépasse le poids prédéterminé. En conséquence, à vide ou avec un objet léger, seuls les pieds d'appui périphériques sont en contact avec le support : l'appui est -3 stable. Si par contre l'objet est lourd, alors la balance pliable (par le biais du dispositif déformable) se déforme et le pied d'appui central repose aussi sur le support : la structure de la balance pliable peut rester légère tout en supportant un poids important. 5 [0007] Avantageusement, la balance pliable comprend au moins une pièce de butée définissant une butée mécanique entre la pièce d'articulation centrale et chacun des bras, et le dispositif déformable comprend la pièce de butée. La pièce de butée peut être elle-même élastique, ou alors accouplée à un ressort qui lui permet de s'effacer lorsque le poids à supporter devient important. 10 [0008] Avantageusement, le dispositif déformable comprend la pièce d'articulation centrale. La pièce de butée peut être elle-même intégrée à la pièce d'articulation centrale. [0009] Avantageusement, le dispositif déformable comprend au moins l'un des bras. On peut prévoir par exemple des bras avec une résistance 15 à la flexion particulière, pour se déformer lorsque le poids à supporter dépasse le poids prédéterminé. [0010] Avantageusement, chacun des bras présente une direction longitudinale, et est articulé par rapport à la pièce d'articulation centrale selon une liaison pivot qui présente un axe de pivotement sensiblement perpendiculaire à ladite direction longitudinale. La balance pliable se replie selon la cinématique d'un trépied. [0011] Avantageusement, la balance pliable comprend trois bras. [0012] Avantageusement, la balance pliable comprend: - un module d'acquisition de signaux, connecté à chaque capteur de poids, et 25 agencé pour recevoir un signal de chaque capteur de poids, - un module de communication sans fil, connecté au module d'acquisition des signaux, et agencé pour envoyer à un appareil distant un signal représentatif du poids de l'objet à peser, ou des signaux des capteurs de poids, ou du signal de chacun des capteurs de poids. Selon cette mise en oeuvre, la balance pliable 30 comprend un module électronique pour numériser les signaux des capteurs de poids, et une unité de communication sans fil (par onde radio), pour envoyer à un appareil distant (un téléphone portable, une tablette ou un ordinateur) la -4 mesure du poids effectuée. [0013] Avantageusement, la balance pliable comprend : - un module d'acquisition de signaux, connecté à chaque capteur de poids, et agencé pour recevoir un signal de chaque capteur de poids, 5 - un afficheur, connecté au module d'acquisition des signaux, et agencé pour afficher un poids de l'objet à peser. Selon cette mise en oeuvre, la balance pliable comprend un module électronique pour numériser les signaux des capteurs de poids, et une unité d'affichage, pour afficher directement la mesure du poids effectuée. 10 [0014] Bien entendu, on peut prévoir aussi un module d'amplification du signal en sortie des capteurs de poids. [0015] Avantageusement, l'afficheur est agencé du côté de la première extrémité de l'un des bras, c'est-à-dire en périphérie de la balance pliable, pour procurer une lecture aisée. 15 [0016] Avantageusement, chaque capteur de poids comprend : - une plaque support, - une jauge de contrainte fixée à la plaque support pour en mesurer une déformation élastique, et chaque plaque support est agencée entre la balance et un des pieds d'appui. 20 [0017] Avantageusement, un des bras comprend un logement agencé pour recevoir au moins une batterie électrique ou une pile électrique. [0018] Avantageusement, la pièce d'articulation centrale comprend un pont de guidage de fils électriques, et une ouverture de passage du pied d'appui central adjacente au pont de guidage. Cela permet de simplifier le moule 25 de fabrication de la pièce d'articulation centrale. [0019] Avantageusement, la balance pliable comprend des moyens élastiques agencés pour retenir les bras lorsque la balance pliable est dans l'état plié. [0020] Avantageusement, les moyens élastiques comprennent au 30 moins une patte élastique avec une portion d'indexage embarquée sur l'un des bras ou de la pièce d'articulation centrale et une portion d'accouplement avec une contre forme de la portion d'indexage est embarquée sur l'autre des bras ou -5 de la pièce d'articulation centrale. [0021] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement 5 limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'une balance pliable selon l'invention, dans un état plié, - la figure 2 représente une vue de dessus de la balance pliable de la figure 1 dans un état déplié, 10 - la figure 3 représente une vue de dessous de la balance pliable dans l'état déplié, - la figure 4 représente une vue de côté de la balance pliable dans l'état déplié, supportant un objet d'un poids inférieur à un poids prédéterminé, - la figure 5 représente une vue de côté de la balance pliable dans 15 l'état déplié, supportant un objet d'un poids supérieur au poids prédéterminé, - les figures 6 et 7 représentent des parties internes de la balance pliable de la figure 1, - la figure 8 représente un détail de la vue de dessous de la balance pliable de la figure 3, 20 - la figure 9 représente une plaque support et une jauge de contrainte formant un capteur de poids de la balance pliable de la figure 1. [0022] La figure 1 représente une balance pliable selon la présente invention, dans un état plié. La balance pliable comprend une pièce d'articulation centrale 10 et trois bras 20 repliés et accolés les uns aux autres. Sur la figure 1, on voit un des bras 20 qui comprend un afficheur 50, ainsi que deux boutons de commandes 55 pour permettre à un utilisateur d'effectuer des commandes (mise en fonctionnement, remise à zéro, tare...). Dans cet état plié, la balance pliable est aisément transportable dans un sac ou dans la poche de l'utilisateur. [0023] La figure 2 représente une vue de dessus de la balance pliable de la figure 1 dans un état déplié, où on voit les trois bras 20 déployés, et chacun relié à la pièce d'articulation centrale 10 par une liaison pivot d'axe 20a, qui est sensiblement perpendiculaire à une direction longitudinale 20b du bras -6 20 correspondant. [0024] La figure 3 représente une vue de dessous de la balance pliable de la figure 1 dans l'état déplié, où on voit les trois bras 20 déployés, et un pied d'appui 30 agencé à l'extrémité de chacun des bras 20. Un pied d'appui 5 central 31 est également agencé sous la pièce d'articulation centrale 10. [0025] Comme le montrent les figures 4 et 5, la balance pliable, dans l'état déplié, repose sur un support 100 (une table, un plateau repas, un plan de travail...) via les pieds d'appui 30, et sous certaines conditions, via le pied d'appui central 31. 10 [0026] En effet, selon un aspect de l'invention, la balance pliable comprend un dispositif déformable qui garantit que si la balance pliable reçoit un objet à peser d'un poids P1 inférieur à un poids prédéterminé (par exemple 10 N, environ 1 Kg), alors seuls les pieds d'appui 30 agencés aux extrémités en périphérie des bras 20 reposent sur le support 100, comme le montre 15 spécifiquement la figure 4. Comme la structure est celle d'un trépied, l'appui est isostatique et stable. [0027] Par contre, si la balance pliable reçoit un objet à peser d'un poids P2 supérieur au poids prédéterminé (toujours 10 N par exemple), alors les pieds d'appui 30 agencés aux extrémités en périphérie des bras 20 reposent sur 20 le support 100, mais également le pied d'appui central 31, comme le montre spécifiquement la figure 5, grâce au dispositif déformable. Cette mise en oeuvre permet de garantir un appui stable, mais limite la complexité globale de l'appareil, car en cas d'objet lourd, alors le pied d'appui central 31 reprend aussi des efforts. [0028] Pour obtenir ce résultat, le dispositif déformable présente 25 une élasticité prédéterminée, et autorise une déformation de la balance pliable lorsque l'objet à peser dépasse le poids prédéterminé. [0029] A titre d'exemple, on peut prévoir une pièce de butée dans la pièce d'articulation centrale 10, qui entre en butée avec les bras 20 en position dépliée pour définir la géométrie "à vide" de la balance pliable de la figure 4, et 30 cette pièce de butée peut être prévue pour se déformer élastiquement (de manière réversible), afin d'autoriser la géométrie "en charge" de la figure 5. La -7 pièce de butée peut être élastique, montée sur ressort, ou directement intégrée dans la pièce d'articulation centrale 10 (une patte élastique intégrée à la structure de la pièce d'articulation centrale 10, aisément obtenue par moulage). [0030] On peut aussi envisager de prévoir une flexion élastique au 5 niveau des bras 20 pour mettre en oeuvre les deux géométries des figures 4 et 5. [0031] En alternative, on peut prévoir une articulation libre ou élastique au niveau de chaque bras 20 qui serait alors réalisé en deux parties articulées. Dans cette mise en oeuvre, on peut envisager une alternative très 10 simplifiée qui consisterait à former une articulation avec un ressort de raideur quasi nulle, qui permet de laisser les bras 20 très flexibles avec la pièce d'articulation centrale 10 qui peut s'enfoncer pour être en contact avec le support, sans impacter la mesure de poids. [0032] Pour garantir et maintenir la position des bras 20 de la 15 balance pliable dans l'état plié de la figure 1, il est prévu une patte élastique 11 intégrée à la structure de la pièce d'articulation centrale 10, qui interagit avec une portion d'accouplement 21 des bras 20, pour procurer un effet d'emboîtement élastique (un clipsage ou encliquetage), qui garantit la position repliée des bras 20, comme le montre la figure 6. 20 [0033] La figure 6 représente également des fils électriques 22 qui cheminent entre le bras 20 représenté et la pièce d'articulation centrale 10, et la figure 7 représente un pont de guidage 12 de la pièce d'articulation centrale 10, qui est un passe fil pour positionner de manière fiable les fils électriques 22 (non visibles figure 7 pour des raisons de clarté) au-dessus d'une plaque support 42 25 qui fait partie de capteurs de poids 40 dont la structure est décrite ci-dessous et à la figure 9. [0034] La figure 8 représente le pied d'appui central 31, et une ouverture de passage 13 ménagée dans la pièce d'articulation centrale 10. Afin de simplifier la structure du moule de fabrication de cette pièce d'articulation 30 centrale 10, un aspect de l'invention consiste à ménager un bord rectiligne à l'ouverture de passage 13 et à placer le pont de guidage 12 tangent à ce bord -8 rectiligne. [0035] Afin de peser de manière fiable les objets, la balance pliable comprend une pluralité de capteurs de poids 40 qui sont représentés figure 9. Chaque capteur de poids 40 comprend notamment une plaque support 42 (fixée 5 par des vis à la structure de la balance pliable, les bras 20 ou la pièce d'articulation centrale 10) qui embarque une jauge de contrainte 41 qui mesure une déformation de la plaque support 42. En effet, cette dernière embarque aussi un pied d'appui 30 ou le pied d'appui central 31, si bien que le poids de l'objet à peser est repris par la plaque support 42 et elle se déforme (ici en flexion), la 10 déformation étant mesurée par la jauge de contrainte 41, qui génère un signal en conséquence. [0036] La balance pliable comprend un module électronique pour recevoir et traiter les signaux générés par chaque capteur de poids 40 de la balance pliable (par exemple un amplificateur, un convertisseur analogique- 15 numérique, une unité de traitement et de calcul...). Il est alors possible d'afficher sur l'afficheur 50 le poids de l'objet à peser. On peut aussi, en alternative ou en complément, envoyer par liaison sans fil, un signal représentatif du poids à un appareil distant (un téléphone portable, une tablette...), pour traiter ces données dans un programme de suivi alimentaire, de régime, ou plus généralement dans 20 un programme de suivi d'activités. Dans ce cas, le module électronique comprend aussi une unité de liaison sans fil, par onde radio, ou plus généralement électromagnétiques. [0037] On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux 25 différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, il est fait référence à des jauges de contrainte pour constituer les capteurs de poids, REVENDICATIONS1. Balance pliable comprenant : - une pièce d'articulation centrale (10), - une pluralité de bras (20), chacun articulé par rapport à ladite pièce d'articulation centrale (10), de sorte à pouvoir conférer à la balance pliable un état plié dans lequel les bras (20) sont accolés entre eux et un état déplié dans lequel la balance peut reposer sur un support et recevoir un objet à peser, - une pluralité de capteurs de poids, 10 caractérisée en ce que : - chaque bras (20) : - comprend à une première extrémité un capteur de poids (40) et un pied d'appui (30), de sorte à pouvoir reposer sur le support lorsque la balance est dans l'état déplié, 15 - et est articulé par rapport à la pièce d'articulation centrale (10) à une deuxième extrémité, - la pièce d'articulation centrale (10) comprend un pied d'appui central (31) et un capteur de poids (40). 2. Balance pliable selon la revendication précédente, comprenant 20 un dispositif déformable qui présente une élasticité prédéterminée, de sorte que : - dans l'état déplié et recevant un objet à peser d'un poids inférieur à un poids prédéterminé, la balance pliable repose sur le support uniquement via les pieds d'appui (30) des bras (20) articulés, 25 - dans l'état déplié et recevant un objet à peser d'un poids supérieur ou égal au poids prédéterminé, la balance pliable repose sur le support via les pieds d'appui (30) des bras (20) articulés et via le pied d'appui central (31) de la pièce -10- d'articulation centrale (10). 3. Balance pliable selon la revendication précédente, comprenant au moins une pièce de butée définissant une butée mécanique entre la pièce d'articulation centrale (10) et chacun des bras (20), dans laquelle le dispositif 5 déformable comprend la pièce de butée. 4. Balance pliable selon l'une des revendications 2 ou 3, dans laquelle le dispositif déformable comprend la pièce d'articulation centrale (10). 5. Balance pliable selon l'une des revendications 2 à 4, dans laquelle le dispositif déformable comprend au moins l'un des bras (20). 6. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chacun des bras (20) présente une direction longitudinale, et est articulé par rapport à la pièce d'articulation centrale (10) selon une liaison pivot qui présente un axe de pivotement sensiblement perpendiculaire à ladite direction longitudinale. 7. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, comprenant trois bras (20). 8. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, comprenant : - un module d'acquisition de signaux, connecté à chaque capteur de poids (40), 20 et agencé pour recevoir un signal de chaque capteur de poids (40), - un module de communication sans fil, connecté au module d'acquisition des signaux, et agencé pour envoyer à un appareil distant un signal représentatif du poids de l'objet à peser, ou des signaux des capteurs de poids, ou du signal de chacun des capteurs de poids. 25 9. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, comprenant : - un module d'acquisition de signaux, connecté à chaque capteur de poids (40), et agencé pour recevoir un signal de chaque capteur de poids (40), - un afficheur (50), connecté au module d'acquisition des signaux, et agencé pour afficher un poids de l'objet à peser. 10. Balance pliable selon la revendication précédente, dans laquelle l'afficheur (50) est agencé du côté de la première extrémité de l'un des bras (20). 5 11. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chaque capteur de poids (40) comprend : - une plaque support (42), - une jauge de contrainte (41) fixée à la plaque support (42) pour en mesurer une déformation élastique, 10 et dans laquelle chaque plaque support (42) est agencée entre la balance et un des pieds d'appui (30, 31). 12. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle un des bras (20) comprend un logement agencé pour recevoir au moins une batterie électrique ou une pile électrique. 15 13. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la pièce d'articulation centrale (10) comprend un pont de guidage (12) de fils électriques (22), et une ouverture de passage (13) du pied d'appui central (31) adjacente au pont de guidage. 14. Balance pliable selon l'une des revendications précédentes, comprenant des moyens élastiques agencés pour retenir les bras (20) lorsque la balance pliable est dans l'état plié. 15. Balance pliable selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens élastiques comprennent au moins une patte élastique (11) avec une portion d'indexage embarquée sur l'un des bras (20) ou de la pièce d'articulation centrale (10), et dans laquelle une portion d'accouplement (21) avec une contre forme de la portion d'indexage est embarquée sur l'autre des bras (20) ou de la pièce d'articulation centrale (10).