EP0190065A1 - Appareil de musculation à cadre mobile autour d'un axe de transmission - Google Patents

Appareil de musculation à cadre mobile autour d'un axe de transmission Download PDF

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EP0190065A1
EP0190065A1 EP86400047A EP86400047A EP0190065A1 EP 0190065 A1 EP0190065 A1 EP 0190065A1 EP 86400047 A EP86400047 A EP 86400047A EP 86400047 A EP86400047 A EP 86400047A EP 0190065 A1 EP0190065 A1 EP 0190065A1
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Louis Champavier
Alain Giaccardi
Jean-Pierre Villemaire
Pierre Simon Vigna
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    • A63B21/4047—Pivoting movement

Definitions

  • the present invention relates to a weight training device, and more particularly to such a device comprising an exercise bar movable relative to a frame.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks.
  • the subject of the invention is a weight training device comprising an exercise bar (13) movable relative to a frame (1) characterized in that said frame comprises a freely oscillating structure (3) around a axis of rotation (2), structure on which said bar is slidably mounted.
  • This mobile frame serves as a reference plane for the movement of the maneuvering bar; attached to this bar are attached, at one or both ends, the drive members, consisting either of a real mass or of an equivalent simulated mass constituted by the tension of jacks, springs or by the operation of a motor reversible in the four quadrants of the speed-torque plane.
  • the freedom of rotation of the frame relative to the axis allows the operator to determine his work plan according to his morphology and preferences.
  • the displacement of the exercise bar inside the reference plane constituted by the whole of the frame allows the return of the loads in one or two parallel planes, perpendicular to the axis of transmission, (constancy of the moment of forces ), whether the loads are real (masses made up of cast iron discs) or simulated (loads made up of engine torques, springs or hydraulic cylinders).
  • the invention also relates to the drive of the axis of rotation by the drive bar by means of said members (chains, cables or articulated rods) by means of toothed wheels or grooved pulleys, rigidly fixed on the shaft. of rotation.
  • a preferred device of the invention comprises an electric motor, for example with double shaft output, coaxial with the axis of rotation, on which current laws can be programmed.
  • the device consists of a horizontal platform forming a base (1), and a movable horizontal drive shaft (2) resting on bearings (16).
  • This shaft (2) supports all the elements of the mobile frame, essentially two uprights (3) with central slide (3 '), positioned longitudinally on the axis (2) and angularly movable relative thereto and, from on either side of these two uprights, two toothed wheels (4) for the transmission of movement, rigidly fixed on the axis.
  • One end of the drive shaft (2) has another toothed wheel or toothed belt pulley (5), connected by a chain or belt (6) to a toothed wheel or other toothed pulley (7), keyed onto the shaft of an electric motor (8).
  • the two uprights (3) are connected to the upper part by a mechanical connection (9) joining the two uprights (3).
  • two toothed wheels or grooved pulleys (10) of the same type as (4), mounted idly on the axis and located in the same vertical plane as the pulley (4), perpendicular to the two trees (2) and (9).
  • the toothed wheels (4) and (10) are connected to each other by appropriate transmission means (chains, toothed belts, cables, etc.), the front end of the two transmission chains being securely held in place by both ends of the exercise bar (12).
  • This exercise bar (12) consists of two coaxial bars:
  • Two ancillary devices (14) fixed on the base (1) receive hydraulic cylinders or springs (15), whose role is to bring back and maintain, when stationary, the frame in a plane perpendicular to the base.
  • FIG. 2 shows the detail of the fastenings of the drive shaft (2) on the bearings (16), themselves fixed on angles (17), as well as the detail of the mounting of the uprights (3), and of the wheels teeth (4) and (5) on the drive shaft (2).
  • FIG. 3 shows the arrangement of the pulleys or toothed wheels for transmitting the movement (5) and (7), on the mechanical connection side with the motor (8).
  • This arrangement has the advantage taking into account the characteristics of the motors to allow the production of a reduction gear by the choice of pulleys (5) and (7) of appropriate diameters.
  • FIG. 4 Another preferred embodiment of the invention, illustrated in FIG. 4, consists in the choice of a motor (20) with double shaft outlet, constituted by the axis (2) itself.
  • the mechanical assembly described in the present invention constitutes a mobile frame around a transmission axis mechanically connected to an electric motor serving as a load.
  • the system makes it possible to work in a variable plane and to bring the forces exerted on the bar (12) down and perpendicular to the drive shaft (2).
  • the mobile frame allows simultaneously the displacement of the bar kept horizontal by the transmission system and the monitoring of the movement executed, by its angular displacement.
  • the device of the invention is particularly suitable for the production of bodybuilding, reeducation or medical equipment used in effort measurement.

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Abstract

Appareil de musculation comprenant une barre d'exercice (13) mobile par rapport à un bâti (1). Cet appareil est caractérisé en ce que ledit bâti comporte une structure librement oscillante (3) autour d'un axe de rotation (2), structure sur laquelle ladite barre est montée coulissante. L'axe de rotation (2) joue également le rôle d'axe de transmission des charges opposées au déplacement de la barre d'exercise (13).

Description

  • La présente invention concerne un appareil de musculation, et plus particulièrement un tel appareil comprenant une barre d'exercice mobile par rapport à un bâti.
  • On connaît essentiellement dans l'état de la technique un type de charpente en forme de parallélogramme, fixée solidement sur un socle, dans le plan duquel, une barre d'exercice peut se déplacer. A cette barre est rattachée, par des moyens appropriés, (chaînes, câbles) la masse correspondant à l'exercice.
  • Les inconvénients de ces dispositifs sont connus, en particulier :
    • - l'obligation d'une structure rigide et solide, susceptible d'encaisser la valeur des différents efforts lors des mouvements de l'athlète,
    • - l'obligation pour l'athlète de confondre le plan de travail de son corps avec le plan de déplacement de la barre (vertical). C'est au corps humain de s'adapter aux contraintes de la mécanique.
    • - Difficulté d'adapter une motorisation apportant souplesse et programmation à ce genre d'appareillage.
  • Ces inconvénients ont pour conséquence de limiter l'utilisation de ce type de matériel lors de l'entraînement des athlètes ou de la rééducation des patients.
  • La présente invention vise à palier ces inconvénients.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un appareil de musculation comprenant une barre d'exercice (13) mobile par rapport à un bâti (1) caractérisé en ce que ledit bâti comporte une structure librement oscillante (3) autour d'un axe de rotation (2), structure sur laquelle ladite barre est montée coulissante.
  • Cette charpente mobile sert de plan de référence, au déplacement de la barre de manoeuvre ; à cette barre sont rattachés, à une ou aux deux extrémités, les organes d'entraînement, constitués soit d'une masse réelle soit d'une masse simulée équivalente constituée par la tension de vérins, de ressorts ou par le fonctionnement d'un moteur réversible dans les quatre quadrants du plan vitesse-couple.
  • La liberté de la rotation de la charpente par rapport à l'axe permet à l'opérateur de déterminer son plan de travail selon sa morphologie et ses préférences.
  • Le déplacement de la barre d'exercice à l'intérieur du plan de référence constitué par l'ensemble de la charpente permet le renvoi des charges dans un ou deux plans parallèles, perpendiculaires à l'axe de transmission, (constance du moment des forces), que les charges soient réelles (masses constituées par des disques de fonte) ou simulées (charges constituées par des couples de moteur, des ressorts ou des vérins hydrauliques).
  • L'invention vise également l'entraînement de l'axe de rotation par la barre d'entraînement au moyen desdits organes (chaînes, câbles ou tiges articulées) par le biais de roues dentées ou de poulies à gorge, fixées rigidement sur l'arbre de rotation.
  • Un dispositif préféré de l'invention comprend un moteur électrique, par exemple à double sortie d'arbre, coaxial à l'axe de rotation, sur lequel on peut programmer des lois de courant.
  • On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, deux modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation,
    • - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective, à plus grande échelle, de détails du mode de réalisation de la figure 1, et
    • - la figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation.
  • Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, le dispositif se compose d'une plate-forme horizontale formant socle (1), et d'un arbre de transmission horizontal mobile (2) reposant sur des paliers (16).
  • Cet arbre (2) supporte tous les éléments de la charpente mobile, soit essentiellement deux montants (3) avec glissière centrale (3'), positionnés longitudinalement sur l'axe (2) et mobiles angulairement par rapport à celui-ci et, de part et d'autre de ces deux montants, deux roues dentées (4) pour la transmission du mouvement, fixées rigidement sur l'axe.
  • Une extrémité de l'arbre de transmission (2) comporte une autre roue dentée ou poulie à courroie crantée (5), raccordée par une chaine ou courroie (6) à une roue dentée ou autre poulie crantée (7), clavetée sur l'arbre d'un moteur électrique (8).
  • Les deux montants (3) sont reliés à la partie supérieure par une liaison mécanique (9) solidarisant les deux montants (3).
  • Aux deux extrémités de l'arbre (9) se trouvent deux roues dentées ou poulies à gorge (10) de même type que (4), montées folles sur l'axe et situées dans le même plan vertical que la poulie (4), perpendiculaires aux deux arbres (2) et (9).
  • Les roues dentées (4) et (10) sont reliées entre elles par des moyens de transmission appropriés (chaines, courroies crantées, câbles, ...), le brin avant des deux chaînes de transmission étant solidement tenu aux deux extrémités de la barre d'exercice (12).
  • Cette barre d'exercice (12) est constituée de deux barres coaxiales :
  • - une barre interne (12) passe dans les glissières (3') des montants verticaux (3), les extrémités hautes et basses de ces glissières servant d'arrêtoirs et assurant une protection mécanique efficace en cas de chute de la barre ; cette barre (12) est fixée sur les chaînes de transmission (11),
    • - une barre extérieure (13), celle que tient l'athlète, peut tourner librement sur la barre intérieure (12), permettant un excellent positionnement. Cette barre, guidée latéralement par les deux montants (3) évite les déplacements latéraux.
  • Deux dispositifs annexes (14) fixés sur le socle (1) reçoivent des vérins hydrauliques ou des ressorts (15), dont leur rôle est de ramener et de maintenir, à l'arrêt, la charpente dans un plan perpendiculaire au socle.
  • La figure 2 montre le détail des fixations de l'arbre de transmission (2) sur les paliers (16), eux-mêmes fixés sur des cornières (17), ainsi que le détail du montage des montants (3), et des roues dentées (4) et (5) sur l'arbre de transmission (2).
  • La figure 3 montre la disposition des poulies ou roues dentées de transmission du mouvement (5) et (7), côté raccordement mécanique avec le moteur (8).
  • Cette disposition a l'avantage compte-tenu des caractéristiques des moteurs de permettre la réalisation d'un réducteur par le choix de poulies (5) et (7) de diamètres appropriés.
  • Un autre mode de réalisation préféré de l'invention,illustré à la figure 4, consiste dans le choix d'un moteur (20) à double sortie d'arbre, constitué par l'axe (2) lui-même.
  • L'ensemble mécanique décrit dans la présente invention constitue une charpente mobile autour d'un axe de transmission raccordé mécaniquement à un moteur électrique servant de charge.
  • Le système permet de travailler dans un plan variable et de ramener les efforts exercés sur la barre (12) vers le bas et perpendiculairement à l'arbre de transmission (2).
  • Le guidage de la barre externe (13) sur les montants (3) supprime les déplacements latéraux.
  • La charpente mobile permet simultanément le déplacement de la barre maintenue horizontale par le système de transmission et le suivi du mouvement exécuté, par son déplacement angulaire.
  • Le dispositif de l'invention est particulièrement adapté à la réalisation de matériels de musculation, de rééducation ou d'appareillages médicaux utilisés en mesureur d'efforts.

Claims (7)

1. Appareil de musculation comprenant une barre d'exercice (13) mobile par rapport à un bâti (1) caractérisé en ce que ledit bâti comporte une structure librement oscillante (3) autour d'un axe de rotation (2), structure sur laquelle ladite barre est montée coulissante.
2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe de rotation (2) assure également le support du bâti mobile et la transmission des efforts.,
3. Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que la barre d'exercice (12) est agencée pour se déplacer dans le plan des montants de la charpente, à l'intérieur de glissières (3') servant de guides, pratiquées dans les montants.
4. Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que la charpente mobile (3) comporte à sa partie supérieure une liaison mécanique (9) solidarisant les deux montants.
5. Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que la barre d'exercice (12) est liée à des moyens d'entraînement (11) transmettant simultanément le mouvement et la charge de la barre vers des roues dentées (10) montées folles sur un axe supérieur (9) et vers des roues dentées (4) liées de manière rigide à l'arbre de rotation.
6. Appareil son la revendication 5 caractérisé en ce que les charges sont renvoyées dans un ou deux plans perpendiculaires à l'arbre de transmission (2) déterminés par les roues dentées (4) et (10).
7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que la charge sur ladite barre est assurée à l'aida d'un moteur à double sortie d'arbre, coaxial audit arbre de rotation.
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Inventor name: CHAMPAVIER, LOUIS

Inventor name: VILLEMAIRE, JEAN-PIERRE

Inventor name: VIGNA, PIERRE SIMON

Inventor name: GIACCARDI, ALAIN