Brevet FR3101784A1 — publié le 20210416

L’invention concerne un appareil d’exercice comprenant un pédalier accouplé à un dispositif de freinage. Ledit appareil d’exercice est constitué par un boitier (100) traversé par un axe principal (300) transversal, disposé à une hauteur comprise entre 120 et 170 millimètres du plan d’appui sur le sol, ledit axe principal (300) étant accouplé de part et d’autre dudit boîtier (100) à une flasque discale (301) portant un axe transversal excentré, lesdits axes excentrés étant orientés de manière diamétralement opposée par rapport audit axe principal transversal (300), chacun desdits axes excentrés étant articulé par rapport à une pièce de liaison (210) avec une pédale formée par une platine (200) articulée par rapport à ladite pièce de liaison (210) par un pivot parallèle à l’axe longitudinal de ladite platine (200) pour permettre le déplacement de ladite platine entre une position active horizontale et une position de rangement où elle est rabattue contre la face verticale dudit boîtier, ledit axe principal (300) entraînant un rotor d’inertie logé dans ledit boîtier (100). Figure 1 PEDALIER D’EXERCICE Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des pédaliers d'exercice. On sait que l’exercice est important pour éviter les risques de maladies cardiaques et d’accidents vasculaires cérébraux et, bien sûr, pour améliorer la qualité de vie. Plusieurs études médicales recommandent fortement que les personnes âgées fassent environ 3 heures d’activité physique par semaine, soit environ 30 minutes par jour. Les pédaliers sont spécialement conçus pour prendre soin de la santé des personnes sédentaires, souvent assises toute la journée à leur bureau, ou dans un fauteuil pour les personnes plus âgées. Les mouvements des jambes sont naturels et ne provoquent pas de postures forcées. L’exercice physique favorise le système circulatoire et renforce les os, augmente la flexibilité des jambes et la force des bras, aide à contrôler le poids et le taux de cholestérol, et réduit l’hypertension artérielle. Ils sont également adaptés à la rééducation après une blessure et très efficaces dans le traitement des douleurs arthritiques. Les personnes opérées aux genoux ou pour d’autres blessures trouvent une solution adaptée grâce à son faible impact lors de l’exercice physique et à la capacité d’ajuster la résistance. Plus particulièrement, la présente invention concerne un petit appareil d’exercice situé sous un meuble sous le contrôle d’un logiciel fonctionnant sur un ordinateur à usage général qui fournit une incitation informatisée à poursuivre l’exercice. De nombreux types de pédaliers d'exercice sont connus dans l'art antérieur. On distingue deux types de mécanismes, ceux à mouvement elliptique, et ceux à mouvement circulaire. Les solutions à mouvement elliptique permettant de transformer le mouvement circulaire des manivelles en un mouvement elliptique, afin de réduire la distance de course "morte" pendant la remonté arrière, et d'agrandir la longueur de la manivelle pendant la course "travail", ce qui réduit l'effort. Ce mouvement elliptique est imposé à la pédale par le fait que la manivelle se replie sur elle-même, évitant ainsi l'ampleur d'un mouvement inutile. Les solutions à mouvement circulaire concernent l’entraînement d’une roue d’inertie par un pédalier assurant un mouvement circulaire, comme sur une bicyclette. L’invention relève de ce deuxième type de pédaliers d’exercice, et plus particulièrement les pédaliers d’exercice à mouvement circulaire pouvant être utilisé sous une table ou un bureau, limitant l’ampleur des mouvements verticaux des jambes. État de la technique On connaît par exemple dans l’état de la technique le brevet US8512210B2 décrivant un système d'exercice physique de membres conçu pour être attaché à un fauteuil tournant de bureau sur roulettes, le système d'exercice physique de membres comprenant une plate-forme rigide, au moins une unité d'exercice physique de membres interchangeable, un mécanisme de résistance à l'effort et un câble, la plate-forme rigide étant couplée aux roulettes du fauteuil tournant de bureau, de telle sorte que le déplacement relatif entre la plate-forme rigide et le fauteuil tournant de bureau est minimal, l'unité d'exercice physique de membres interchangeable étant couplé à la plate-forme rigide et étant utilisable pour fournir un exercice physique à au moins un groupe musculaire du corps de l'utilisateur, le mécanisme de résistance à l'effort étant couplé à la plate-forme rigide et à l'unité d'exercice physique de membres interchangeable, le mécanisme de résistance à l'effort fournissant une résistance au déplacement de l'unité d'exercice physique de membres interchangeable, le câble étant couplé entre l'unité d'exercice physique de membres interchangeable et le mécanisme de résistance à l'effort. Le brevet américain US7648447 décrit un autre exemple de dispositif d'exercice pour les jambes destiné à être utilisé avec une chaise de bureau, comprenant un dossier, un siège et un support de siège. Le dispositif d'exercice de jambe comprend un mécanisme d'exercice de jambe destiné à être utilisé par un utilisateur assis sur le siège de bureau afin d'exercer les jambes de l'utilisateur, et un mécanisme de connexion rigide s'étendant depuis le mécanisme d'exercice de jambe pour relier de manière détachable et rigide le mécanisme d'exercice de jambe au support de la chaise de bureau. Une autre solution connue est décrite dans le brevet US9278251 décrivant un vélo stationnaire compact est configuré pour s'insérer sous un bureau. Il comporte un ensemble de conduite silencieux, conçu pour être conduit par un utilisateur. Un boîtier est couplé mécaniquement à l'ensemble d'entraînement silencieux. Un ensemble de fixation est couplé mécaniquement au boîtier et configuré pour fixer le boîtier à une chaise occupée par l'utilisateur, plaçant l'ensemble d'entraînement silencieux bien en avant des genoux de l'utilisateur. Inconvénients de l’art antérieur Les solutions de l’art antérieur ne donnent pas totalement satisfaction. Pour permettre une utilisation dans des espaces restreints (sous un bureau ou sous une table), on privilégie généralement des mouvements elliptiques qui ne sont toutefois pas adapté à un exercice long et régulier. Les solutions à mouvement cyclique proposées dans l’art antérieur nécessitent une forte inclinaison des jambes pour réduire le débattement vertical, ce qui engendre une composante de poussée horizontal tendant à éloigner le siège du pédalier. On a proposé pour remédier à ce problème d’attacher le pédalier d’exercice au siège. Solution apportée par l'invention La présente invention surmonte ces difficultés en créant un dispositif d'exercice pouvant fonctionner sous un bureau, une table ou un autre meuble en fournissant un entraînement efficace et non fatigant. La présente invention permet à un utilisateur de se concentrer sur des tâches quotidiennes pendant des périodes d'exercice. A cet effet, l’invention concerne selon son acception la plus générale un appareil d’exercice comprenant un pédalier accouplé à un dispositif de freinage caractérisé en ce qu’il est constitué par un boitier traversé par un axe principal transversal, disposé à une hauteur comprise entre 120 et 170 millimètres du plan d’appui sur le sol, ledit axe étant accouplé de part et d’autre dudit boîtier à une flasque discale portant un axe transversal excentré, lesdits axes excentrés étant orientés de manière diamétralement opposée par rapport audit axe principal transversal, chacun desdits axes excentrés étant articulé par rapport à une pièce de liaison avec une pédale formée par une platine articulée par rapport à ladite pièce de liaison par un pivot parallèle à l’axe longitudinal de ladite platine pour permettre le déplacement de ladite platine entre une position active horizontale et une position de rangement où elle est rabattue contre la face verticale dudit boîtier, ledit axe principal entraînant un rotor d’inertie logé dans ledit boîtier. De préférence, la distance entre l’axe principal et un axe secondaire est comprise entre 30 et 40 mm, de préférence entre 34 et 36 mm. Avantageusement, ledit boîtier comporte des piétements pourvus de pieds ; lesdits piétements s’étendant transversalement par rapport audit boîtier. Selon un mode de réalisation particulier, lesdits piétements sont articulés par rapport audit boîtier pour permettre une position de travail transversale et une position de rangement où ils sont alignés avec la face inférieure du boîtier. Avantageusement, l’appareil comporte un disque d’inertie interagissant magnétiquement avec un aimant permanent dont la distance par rapport à la périphérie dudit disque d’inertie est ajustable. Selon une variante, lesdites pédales sont formées par une coque creuse rigidifiée par des raidisseurs transversaux et des raidisseurs longitudinaux. Selon une variante préférée lesdites pédales comportent deux montants pourvus d’un passage du pivot longitudinal assurant l’articulation par rapport à la pièce de liaison. Selon un mode de réalisation particulier, ledit disque d’inertie (320) est un disque en fonte, monté sur une poulie en fonderie ou en injection plastique. Description détaillée d’un exemple non limitatif de réalisation La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, se référant aux dessins annexés où : La figure 1 représente une vue en perspective de l’appareil selon l’invention. La figure 2 représente une vue de dessous de l’appareil selon l’invention. La figure 3 représente une vue de dessus de l’appareil selon l’invention sans son boîtier. La figure 4 représente une vue de trois quarts avant de l’appareil selon l’invention sans son boîtier. La figure 5 représente une vue du mécanisme intérieur l’appareil selon l’invention sans son boîtier. La figure 6 représente une vue intérieure de la platine selon l’invention sans son boîtier. Description d’ensemble L’appareil d’exercice selon l’exemple décrit de l’invention est constitué par un boîtier (100) parallélépipédique en matière plastique, par exemple en acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS) ou en polyamide chargé de fibres de verre présentant à sa surface inférieure deux piètements (110, 120) pivotant par rapport à des axes verticaux (113, 123). Il constitue l’habillage d’un châssis métallique assurant la tenue du mécanisme d’entraînement d’une roue d’inertie (320). Ces piétements (110, 120) sont constitués par des barres transversales en matière plastique rigide, par exemple de l’ABS et présentent à leurs extrémités des pieds respectivement (111, 112 et 121, 122). Ces pieds (111, 112 et 121, 122) peuvent être revêtus par une surface anti-glissement. Pour le transport, les piétements (110, 120) peuvent être retirés pour réduire l’encombrement grâce à une liaison mécanique par des picots s’engageant dans des cavités de réception prévues dans le fond intérieur du boîtier (100) et le cas échéant du châssis métallique. Par ailleurs, la partie supérieure du boîtier (100) comporte une poignée (101) facilitant le transport. L’appareil comporte en outre deux platines (200, 250) formant des pédales. Ces platines (200, 250) de forme sensiblement rectangulaire, avec des coins arrondis, présentant une surface d’appui plane entourée partiellement par un rebord (201, 251) constituant un cale-pied. Ces platines (200, 250) sont articulés par rapport à une pièce de liaison (210, 260) par un pivot longitudinal, permettant le basculement de chaque pédale (200, 250) entre une position active, où elle est dans un plan transversal, et une position de rangement où elle est rabattue contre la paroi latérale du boîtier (100). Chaque pièce de liaison (210, 260) est-elle même montée sur un axe transversal (212, 262) excentré par rapport à une flasque discale (301) accouplée à un axe principal (300) transversal traversant le boîtier (100). La distance entre l’axe principal (300) et le plan d’appui au sol, défini par les surfaces inférieures des quatre pieds (111, 112, 121, 122) est compris entre 120 et 170 millimètres et de préférence de 150 mm ± 10 mm. La distance entre l’axe principal (300) et les axes excentrés est de 40 mm ± 10 mm. Ces dimensions – réduites par rapport aux dimensions observées sur les pédaliers d’exercice de l’état de la technique – permet un mouvement souple et naturel, avec un faible débattement en hauteur, ce qui permet une utilisation sous une table ou un bureau, et avec une faible amplitude de la composante horizontale, ce qui réduit l’effort de répulsion du siège de l’utilisateur. L’axe principal (300) entraîne une roue d’inertie (320) dont le freinage est assuré par induction par deux culasses (321, 322) prolongeant un aimant permanent (323) dont la position est commandée par une molette (324) entraînant une tige filetée (325) pour modifier le niveau d’engagement de la culasse (321, 322) sur la périphérie de la roue (320). La roue d’inertie (320) est entraînée par l’axe principal (300) par l’intermédiaire d’un étage multiplicateur comprenant une roue intermédiaire (305) et une courroie (306). La roue intermédiaire (306) entraîne à son tour une roue (308) coaxiale avec l’axe (300) et la roue d’inertie (320), par l’intermédiaire d’une courroie (307). Le rapport est d’environ 13, typiquement entre 10 et 20. Le disque d’inertie (320) est un disque en fonte, monté sur une poulie en fonderie ou en injection plastique. Il est couplé à un disque en aluminium ayant pour fonction le freinage par courants de Foucault par interaction magnétique avec l’aimant permanent (323). La roue d’inertie (320) est réalisée en injection plastique, avec un disque en fonte rajoutée. Une dynamo (330) est entraînée par la roue (320) et fournit de l’électricité lors de la rotation de la roue (320). Le mécanisme est supporté par un bâti métallique entouré par le boitier (100). Optionnellement, la molette (324) est motorisée et pilotée à distance, par exemple par un téléphone intelligent ou une tablette, ou encore par les boutons de commande (102, 103). Description détaillée de la platine (200,250) La pédale (200, 250) est formée par une coque creuse (245) rigidifiée par des raidisseurs (241) transversaux et des raidisseurs (242) longitudinaux. Elle comporte deux montants (244, 246) pourvus d’un passage du pivot longitudinal (247) assurant l’articulation par rapport à la pièce de liaison (210). Ces passages présentent un crantage assurant une indexation de la position de la pédale, entre la position active pour l’exercice et la position repliée pour le rangement. Le verrouillage s’effectue par un ergot en position déployée, avec un retrait vers l’extérieur puis retour et verrouillage contre le bras par un ergot Un axe excentré (212) est guidé par un palier transversal de la pièce de liaison (210). Il est fixé sur une flasque discale (301) entraînant l’axe principal (100). Appareil d’exercice comprenant un pédalier accouplé à un dispositif de freinage caractérisé en ce qu’il est constitué par un boitier (100) traversé par un axe principal (300) transversal, disposé à une hauteur comprise entre 120 et 170 millimètres du plan d’appui sur le sol, ledit axe principal (300) étant accouplé de part et d’autre dudit boîtier (100) à une flasque discale (301) portant un axe transversal excentré (212, 262), lesdits axes excentrés (212, 262) étant orientés de manière diamétralement opposée par rapport audit axe principal transversal (300), chacun desdits axes excentrés (212, 262) étant articulé par rapport à une pièce de liaison (210, 260) avec une pédale formée par une platine (200, 250) articulée par rapport à ladite pièce de liaison (210, 260) par un pivot (247) parallèle à l’axe longitudinal de ladite platine (200, 250) pour permettre le déplacement de ladite platine entre une position active horizontale et une position de rangement où elle est rabattue contre la face verticale dudit boîtier, ledit axe principal (300) entraînant un rotor d’inertie (320) logé dans ledit boîtier (100). Appareil d’exercice selon la revendication 1 caractérisé en ce que la distance entre l’axe principal (300) et lesdits axes excentrés (212, 262) est comprise entre 30 et 40 mm, de préférence entre 34 et 36 mm. Appareil d’exercice selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit boîtier (100) comporte des piétements (110, 120) pourvus de pieds (111,112 ; 121, 122), lesdits piétements (110, 120) s’étendant transversalement par rapport audit boîtier (100). Appareil d’exercice selon la revendication précédente caractérisé en ce que lesdits piétements (110, 120) sont démontables par rapport audit boîtier (100) pour réduire l’encombrement lors du transport et du rangement. Appareil d’exercice selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit rotor d’inertie (320) interagit magnétiquement avec un aimant permanent dont la distance par rapport à la périphérie dudit disque d’inertie (320) est ajustable. Appareil d’exercice selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites pédales (200, 250) sont formée par une coque creuse (245) rigidifiée par des raidisseurs (241) transversaux et des raidisseurs (242) longitudinaux. Appareil d’exercice selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites pédales (200, 250) comportent deux montants (244, 246) pourvus d’un passage du pivot longitudinal (247) assurant l’articulation par rapport à la pièce de liaison (210). Appareil d’exercice selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit rotor d’inertie (320) est un disque en fonte, monté sur une poulie en fonderie ou en injection plastique.