FR2735439A1 - Appareil de deplacement a patins mobiles et bras pivotants - Google Patents

Abstract

Ce dispositif pour la pratique d'un sport, comporte un châssis (19) ou support permettant la station debout, des moyens de transmission (4, 5, 6) d'une force ou d'un couple pour faire avancer le dispositif sur la terre, l'eau ou la neige, et des moyens d'actionnement (1, 12, 13) desdits moyens de transmission. Il est caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comportent des patins (13) recevant les pieds d'un utilisateur, couplés auxdits moyens de transmission d'une force ou d'une couple par l'intermédiaire d'un dispositif à bielles (4, 7, 9), de sorte qu'un mouvement de va-et-vient des patins (13) provoque l'actionnement desdits moyens de transmission, et des bras pivotants (1) munis de poignées (12) recevant les mains de l'utilisateur.

Description

La présente invention concerne des dispositifs pour l'exercice physique, du type utilisant la force des bras et des jambes pour actionner un mécanisme d'entrainement ou un mécanisme offrant une résistance à l'actionnement, notamment un mécanisme de freinage.

On connaît déjà, dans l'état de la technique, de nombreux appareils permettant de se déplacer, sur terre ou sur l'eau, grâce au mouvement alternatif des bras ou des jambes.

Ainsi, la pratique du vélo demande normalement une position assise. La poussée des jambes est verticale.

Elle est compensée par le poids du corps qui doit reposer sur une selle pour que la position soit aisée. Le mouvement moteur éventuel des bras dans cette position est très difficile.

On connaît également des appareils flottants équipés de rames ou de pagaies, qui demandent une position assise ou à genoux, les rames étant actionnées par les bras.

Ainsi, le brevet EP-0523787 Al présente un appareil flottant propulsé par le mouvement alternatif des pieds d'une personne. Cet appareil présente un certain nombre d'inconvénients.

Quand un pied avance, des clapets latéraux ont tendance à se fermer. Lorsque le pied recule, les clapets ont tendance à s'ouvrir. Si l'appareil présente un mouvement initial avant que le pied ne commence à reculer, il faut d'abord que la vitesse du pied vers l'arrière atteigne la vitesse de déplacement de l'engin pour qu'une force commence à ouvrir les clapets. I1 faut ensuite que le flotteur parcoure une distance additionnelle vers l'arrière pour que les clapets s'ouvrent entièrement et offrent une résistance antiretour. Des clapets de petite dimension s'ouvrent vite mais offrent une force anti-retour faible. Des clapets de grande dimension demandent un grand déplacement avant de s'ouvrir. Plus l'appareil avance vite, et plus le flotteur met du temps à offrir une force anti-retour.Des flotteurs ayant un grand volume ont une grande inertie et ne peuvent pas se déplacer rapidement. Le rendement de ce système est donc faible et la vitesse ne peut jamais être élevée.

Le brevet antérieur précité présente aussi un monoflotteur supportant deux patins qui coulissent sur un rail attaché à des clapets. Le mouvement des pieds n'est pas coordonné et lorsque les deux pieds sont joints, les deux patins peuvent se diriger à l'avant ou à l'arrière du flotteur. I1 est donc difficile de garder le poids du corps au centre du flotteur.

En outre, les dispositifs décrits ne permettent d'utiliser la force des bras.

Un autre appareil flottant est apparu récemment. I1 est propulsé par le mouvement alternatif des pieds de haut en bas. Chaque pied repose sur une pédale. Lorsque la pédale monte, une pompe située au dessous du flotteur aspire de l'eau. Lorsque la pédale descend, la pompe propulse l'eau vers l'arrière et fait avancer le flotteur. Les bras ne servent pas à la propulsion de l'engin. Les mains tiennent une rambarde pour équilibrer le corps sur le flotteur. Une barre située devant le sportif fait tourner un aileron qui permet de diriger le flotteur.

Par ailleurs, plusieurs appareils d'aérobic existent sur le marché. Certains utilisent des leviers pour le mouvement des bras. Ils sont généralement placés devant le sportif et ne permettent pas de faire un mouvement complet vers l'arrière. Le mouvement des bras n'est généralement pas coordonné avec celui des jambes.

Pour le mouvement des jambes, des tapis roulants font défiler le sol sous les pieds et n'offrent qu'une force de poussée limitée. Ils sont en général inclinés pour éviter que le corps ne bascule.

Un autre appareil propose un mouvement de coureur de fond. Les skis glissent sur un rail et actionnent une poulie lorsque le pied est en appui et recule. Le pied qui avance se soulève et revient sans exercer de force motrice. La poulie qui tourne sous le pied exerce un mouvement circulaire à vitesse constante. Il faut donc que le pied ait atteint la vitesse de la poulie pour qu'il commence à exercer une force motrice. Le corps pousse en permanence, de sorte qu'il est en déséquilibre vers l'avant. Une butée, placée devant le bassin empêche le corps de basculer. Les bras peuvent tirer un câble en rotation sur une poulie placée devant l'appareil à la hauteur des yeux. Ils ne peuvent qu'exercer une force allant du haut vers le bas et vers l'arrière, mais aucune force motrice n'est exercée dans l'autre sens.

Par ailleurs le ski de piste a été inventé il y a plusieurs dizaines d'années, et son principe a peu évolué. Les pieds sont attachés aux planches par des fixations. Les bras tiennent des bâtons indépendants. Les skis sont dirigés par la rotation du haut du corps qui exerce un couple sur les pieds. Le moment associé est limité par la longueur du pied. Les évolutions ont porté sur un meilleur maintien des chevilles sur les chaussures et des chaussures sur les skis. Mais les contraintes exercées sur les chevilles et le pieds restent très importantes.

Sur un monoski, les pieds sont attachés côte à côte dans le sens du déplacement, sur une seule planche. La prise de carre est mal aisée car elle demande de soulever un pied par rapport à l'autre.

Sur un surf de piste, les pieds sont attachés dans le sens perpendiculaire au déplacement, sur une seule planche, par deux fixations. La distance entre les pieds est plus importante que sur un monoski et le moment qui permet la rotation est donc plus important. Mais la prise de carre est malaisée car elle demande dans un sens de se tenir sur les talons en tirant sur la pointe des pieds, et dans l'autre sens de se tenir sur la pointe des pieds.

Problème & résoudre
La présente invention a pour but de résoudre certains des problèmes mentionnés ci-dessus, qui affectent les dispositifs utilisant la force des bras et/ou des jambes pour faire de l'exercice physique. En particulier, l'invention a pour but de proposer un ou plusieurs dispositifs permettant un usage simultané et coordonné des bras et des jambes pour actionner et/ou faire avancer le dispositif. En outre, le mouvement des bras et des jambes doit pouvoir être appliqué avec un bon confort, et surtout une bonne efficacité, l'effort étant appliqué dans le temps de façon à maximiser la vitesse du dispositif ou la puissance mécanique obtenue à partir de l'effort physique.

En outre, le contrôle de la direction de l'appareil en mouvement ne doit pas condamner le mouvement des bras ou des jambes. Il doit être aussi simple que possible pour éviter un mécanisme de direction coûteux.

Afin de résoudre ce problème, l'invention concerne un dispositif pour la pratique d'un sport, comportant un châssis ou support permettant la station debout, des moyens de transmission d'une force ou d'un couple pour faire avancer ou diriger le dispositif sur la terre, l'eau ou la neige, et des moyens d'actionnement desdits moyens de transmission, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comportent des patins mobiles, destinés à recevoir les pieds d'un utilisateur et permettant l'application d'une force d'entrainement ou d'un couple, et des bras pivotants dont une extrémité est actionnée par les mains de l'utilisateur.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses du dispositif selon l'invention:
- lesdits patins et lesdits bras mobiles sont couplés auxdits moyens de transmission d'une force ou d'une couple par l'intermédiaire d'un dispositif à bielles, de sorte qu'un mouvement de va-et-vient des patins et/ou de pivotement des bras provoque l'actionnement desdits moyens de transmission.

- lesdits moyens de transmission comportent un vilebrequin mobile en rotation sur le châssis et comportant au moins deux paliers reliés auxdits patins par un premier embiellage, et deux paliers reliés auxdits bras pivotants par un second embiellage.

- ledit premier embiellage comporte, pour chacun des deux patins, un ensemble de bielles articulées par rapport à une extrémité de chaque patin, la bielle la plus distante du patin étant articulée sur l'un desdits paliers du vilebrequin.

- une extrémité de chaque patin est guidée longitudinalement dans une rainure de guidage aménagée dans le châssis, alors que l'autre extrémité, solidaire de la semelle est libre en rotation et en translation de façon à suivre le mouvement du pied de l'utilisateur.

- ladite semelle comporte à son extrémité avant, au moins une languette qui s'introduit latéralement dans une fixation en forme de renflement creux, pourvu d'une fente, permettant un effort vers l'avant, vers l'arrière, ou en rotation vers le haut ou vers le côté, et un dégagement par translation latérale sans intervention manuelle.

- lesdits barre articulées sont chacun pourvu d'une poignée articulée et coulissante, orientée vers l'intérieur par rapport aux barre articulées, de façon à ce que le mouvement de balancier des mains de l'utilisateur soit transformé en une oscillation des barre articulées dans des plans sensiblements verticaux correspondant au plan des mouvements de balancier des bras.

- ledit châssis est constitué par un châssis fixe destiné à être posé sur le sol ou à être adapté à un engin pour la pratique d'un sport, lesdits moyens de transmission étant connectés à un dispositif de freinage apte à consommer l'énergie mécanique développée par l'utilisateur.

- ledit châssis est constitué par un flotteur pourvu d'une dérive et d'au moins une hélice de propulsion disposée sous le flotteur, ladite hélice étant connectée auxdits moyens de transmission de façon à être entraînée en rotation lors de l'actionnement desdits moyens de transmission par le mouvement des bras et/ou des jambes de l'utilisateur.

- l'arbre de ladite hélice est connectée auxdits moyens de transmission par l'intermédiaire d'un câble flexible à faible torsion, de façon que la rotation du câble sur lui-même entraîne la rotation de l'hélice.

- l'arbre d'hélice est monté sur une embase pivotante mobile notamment autour d'au moins une charnière solidaire du châssis, de sorte que l'embase et l'hélice se replient en cas de choc de l'hélice contre le fond marin.

- ledit châssis est constitué par un châssis pourvu de deux roues du type des roues de bicyclette, le moyeu de l'une au moins desdites roues étant connecté auxdits moyens de transmission de façon que l'actionnement des patins et/ou des bras de balancier entraîne la mise en rotation desdites roues de bicyclette.

- ledit châssis est constitué par une plateforme pourvu d'une pluralité de roues en contact avec le sol, lesdites roues étant connectées et entrainées par une chenillette, et au moins l'une des roues étant connectée pour un entraînement en rotation par lesdits moyens de transmission.

- ledit châssis est constitué par un monoski, ledit monoski étant pourvu de moyens de guidage longitudinal desdits patins, et lesdits patins étant reliés par l'intermédiaire d'un filin de longueur fixe circulant sur des poulies de renvoi, de sorte que la course dans un sens donné de l'un des patins correspond à une course identique de l'autre patin en sens opposé.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail en liaison avec les dessins représentant divers modes d'exécution non limitatifs de l'invention, dans lesquels: - la Figure 1 représente les éléments d'un vilebrequin propulsé par des bielles, cette combinaison étant déjà connue et utilisée dans des dispositifs antérieurs; - la Figure 2 est une vue de côté partiellement en coupe du mécanisme d'actionnement et de transmission du dispositif selon l'invention; - la Figure 3 est une coupe transversale du mécanisme d'actionnement et de transmission de la figure 2.

- les Figures 4A et 4B sont des vues de détail représentant un patin articulé et une fixation appartenants au mécanisme d'actionnement; - la Figure 5 est une vue partiellement en coupe d'un vilebrequin appartenant au mécanisme de transmission; - la Figure 6 montre en plan le principe de direction par rotation du corps.

- la Figure 7 est une vue de côté d'une variante du dispositif selon l'invention, mise en oeuvre sous la forme d'un dispositif à flotteur; - la Figure 8 est une vue de côté partiellement en coupe d'une variante du dispositif selon l'invention, mis en oeuvre sous la forme d'un dispositif fixe pour la pratique de l'aérobic; - la Figure 9 est une vue de côté partiellement en coupe d'une variante du dispositif selon l'invention, mis en oeuvre sous la forme d'un dispositif mobile en forme de bicyclette; - la Figure 10 est une vue de dessus du dispositif de la figure 9; - la Figure 11 est une vue de côté partiellement en coupe d'une variante du dispositif selon l'invention, mis en oeuvre sous la forme d'un dispositif mobile en forme de chenillette; - la Figure 12 est une vue de dessus du dispositif à chenillette de la Figure 11;; - la Figure 13 est une vue de dessus d'une variante du dispositif selon l'invention, mis en oeuvre sous la forme d'un monoski de piste; - la Figure 14 est une vue en coupe transversale du monoski de la figure 13;
Le principe de l'invention peut être plus facilement compris grâce à une description des éléments de base, à savoir le vilebrequin propulsé par des bielles, la synchronisation du mouvement des patins, et la direction par inclinaison et rotation du corps. Le principe est ensuite illustré avec les exemples de réalisations présentées dans les figures.

De nombreuses applications peuvent utiliser le principe de l'invention, tel qu'exposé ci-dessus. Nous allons maintenant décrire de façon plus détaillée cinq exemples de réalisation, en liaison avec les figures, à savoir: le flotteur-coureur sur eau, le coureur d'aérobic, le dispositif à roues de bicyclette, le dispositif à chenillette et le dispositif à monoski, de type télemark .

Le vilebrequin propulsé par des bielles et des barres pivotantes
On se réfère à la Figure 1, représentant un dispositif d'entraînement connu. Une barre pivotante 1 peut tourner librement autour d'un axe 2 situé à un emplacement fixe sur un appareil, non représenté. Une bielle 4 est reliée à la barre 1 par une première tête de bielle 3, et est reliée à un vilebrequin 6 par une seconde tête de bielle 5.

Lorsque la barre 1 fait une rotation limitée dans un sens, le vilebrequin 6 fait une rotation beaucoup plus importante dans la même direction. Lorsque le vilebrequin 6 vu de côté est parallèle à la bielle 4, la barre 1 a atteint l'angle de rotation maximum.

Le mécanisme transforme donc un mouvement de rotation limité de la barre 1, de gauche à droite et de droite à gauche dans la figure, autour de l'axe 2, en un mouvement de rotation complète d'un vilebrequin 6.

Cette cinématique de transmission connue est utilisée dans le cadre de l'invention, en liaison avec un mécanisme d'actionnement adéquat, qui sera détaillé plus loin.

Mécanisme d'actionnement
En référence aux figures 2 et 3, le principe du vilebrequin 6 propulsé par des bielles 4 tel que décrit plus haut, s'applique au mouvement alternatif des mains et des pieds d'avant en arrière et d'arrière en avant.

Le mouvement de chaque main engendre la rotation de la barre 1 autour de l'axe 2 situé à un emplacement fixe sur l'appareil et solidaire d'un châssis 18. Une bielle 4 est reliée à la barre 1 par une tête de bielle 3, et est reliée à un vilebrequin 6 par une tête de bielle 5.

Chaque main du coureur tient une poignée 12 qui peut tourner autour d'un axe relié à une bague 11 qui coulisse autour de la barre 1. Le coureur peut ainsi garder ses poignets orientés de façon naturelle, l'axe de liaison entre la poignée 12 et la barre 1, et le coulissement de la poignée 12 sur la barre 1 effectuant l'adaptation nécéssaire entre le mouvement des poignets et celui des barres 1.

Si le coureur veut exercer ses biceps et ses triceps, il peut plier ses bras, et garder la poignée en haut de la barre 1. S'il veut exercer les muscles des épaules, il peut garder les bras tendus et faire glisser la bague 11 vers le bas lorsque le bras descend.

Le mouvement des pieds de l'utilisateur est exploité au moyen d'un ensembles de bielles 7,9 connectées d'une part à des patins 13 et d'autre part à une bielle 4' reliée au vilebrequin 6.

Le mouvement de chaque patin engendre le déplacement d'une première bielle 9 qui engendre à son tour la rotation d'une deuxième bielle 7 autour de l'axe 2. Une bielle 4' est reliée à la bielle 7 par une tête de bielle 3', et est reliée au vilebrequin 6 par une tête de bielle 5'. Ce mécanisme d'actionnement à trois bielles 4',7,9 transforme un grand déplacement du pied d'avant en arrière et d'arrière en avant en une rotation complète d'un vilebrequin de petite dimension.

Sur la figure 3, on voit en outre comment le vilebrequin 6 est monté en rotation dans des roulements 6' solidaires du châssis 18.

Patins articulés et fixations
En référence à les Figures 3,4A,4B, Chaque pied repose sur un patin 13 monté de préférence sur des roulettes 14,14',14'' qui coulissent dans une rainure longitudinale 18' solidaire du châssis 18.

le patin articulé 13 est composé d'un socle 17 sur lequel est fixée une roue avant centrale 14, une roue arrière centrale 14' et des roues arrière latérales 14''. Les roues centrales 14,14' supportent le poids du corps. Les roues latérales 14'', de plus petit diamètre, sont guidées dans une glissière 18' qui empêche les roues arrière de quitter la glissière 18'. La bielle 9 est fixée sur l'axe de la roue arrière par la tête de bielle 10, sur le côté du pied.

La partie avant du socle 17 peut se soulever par rapport à la glissière 18'. La partie avant de la semelle 15 du coureur est solidaire de la partie avant du socle 17. Le talon du coureur peut donc se soulever par rapport au socle 17. Le pied est donc libre en rotation vers l'avant et vers l'arrière, et en translation vers le haut.

Le pied du coureur qui se déplace d'avant en arrière peut donc prendre appui sur son patin en position horizontale. En fin de pas, le talon du pied le plus en arrière peut se soulever d'une hauteur limitée. Le pied le plus en avant peut basculer vers l'avant. Le patin articulé permet ainsi au coureur d'exercer le mouvement de la marche, du jogging ou de la course à pied, tout en ayant ses pieds guidés dans un sens longitudinal par la glissière 18' du châssis 18.

Le mouvement d'avant en arrière et d'arrière en avant est intégralement transmis à la bielle 9, qui à son tour actionne la bielle 7, la bielle 4' et le vilebrequin 6 (non représentés en figure 4).

Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le patin 13 comporte une fixation de chaussure particulièrement bien adaptée, représentée en figures 4A et 4B. Cette fixation est réalisée sous la forme d'un dispositif cale-pied 50 comprenant une languette 51 relativement souple solidaire de l'avant de la semelle 15 de chaussure, et d'au moins une pièce 52 creuse sensiblement cylindrique fixée à une extrémité du patin 13, et présentant une fente 53 permettant l'introduction latérale de la languette 51. Dans le cas de la figure, on a représenté une fixation à deux languettes 51 et deux pièces 52 cylindriques. L'extrémité libre de chaque languette 51 est pourvue d'un renflement 54 notamment en forme de cylindre plein, coaxial avec l'axe de chaque cylindre creux 52, de sorte que les languettes 51 ne peuvent rentrer et sortir de leur cylindre 52 correspondant que latéralement.Par contre, les languettes 51 sont maintenues de façon articulée dans les cylindres creux 52 pendant tout le mouvement fonctionnel correspondant à l'effort du sportif, et permettent un effort aussi bien vers l'avant que vers l'arrière, ou en rotation vers le côté ou vers le haut, ce qui n'est pas le cas des fixations souples existantes.

Afin de dégager la chaussure de sa fixation 50, il suffit d'écarter le pied latéralement en direction de l'ouverture 56 du cylindre creux 52, le chant latéral des languettes 51 étant aligné avec la fente 53 du cylindre creux correspondant. Il n'y a donc pas besoin d'interventions manuelles.

Afin de faciliter l'engagement de la languette 51 dans le cylindre creux 52 respectif, ce-dernier est pourvu d'une première partie 57 conique qui guide le renflement 54 de la languette vers l'ouverture du cylindre. De la même manière, un goulot d'étranglement 58 ajusté pour rendre difficile la sortie du renflement 54 de la languette lorsque le pied exerce des forces autres qu'une simple translation latérale, ce qui permet de ne pas sortir indûment de la fixation pendant l'effort.

Synchronisation du mouvement des membres
On se réfère à la Figure 5, où est représenté le vilebrequin 6 qui, par l'intermédiaire des bielles de liaison (7,9,4,4') décrites précédemment et non représentées ici, permet de synchroniser le mouvement de chaque membre. Chaque bielle 4,4' (figure 2) est fixée au vilebrequin 6 par une tête de bielle 5 articulée sur des paliers respectifs a,b du vilebrequin 6. Le vilebrequin 6 permet à la main d'un coté de se déplacer dans le même sens que le pied du côte opposé, et dans le sens opposé du pied du même côté.

Pour faciliter la direction du dispositif dans le cas où le chassis 18 est monté sur un appareil mobile, un système optionnel 6'' de roue libre à cliquet peut se situer entre la tête de bielle actionnée au pied et la tête de bielle actionnée à la main, de sorte que le mouvement des paliers internes (a) du vilebrequin peut être découplé du mouvement des paliers externes (b) de celui-ci. Ce système permet donc d'arrêter le mouvement des mains pendant que le mouvement des pieds continue. Le coureur peut ainsi prendre des virages plus aisément en exerçant sur les barres 1 une force de rotation continue vers la droite ou vers la gauche et en continuant le mouvement des jambes. Il peut aussi incliner l'appareil et prendre des carres internes en reculant le pied et le bras dans la direction du virage.

Mouvement sinusoïdal
Au début d'un pas, un membre (bras ou pied) part d'une position de butée en avant ou en arrière à une vitesse nulle. La vitesse augmente pendant une première phase, puis diminue pendant une deuxième phase jusqu'à retrouver une vitesse nulle en butée dans l'autre direction. Le mouvement naturel de va-et-vient des membres correspond à un déplacement et une vitesse de formes sinusoidales en fonction du temps.

Le mécanisme des bielles 4,4' actionnées par des barres pivotantes 1 ou des patins 13, transforme un mouvement sinusoïdal des membres en un mouvement de rotation à vitesse constante du vilebrequin 6. Chaque membre peut donc participer à la rotation du vilebrequin à chacune des phases d'un pas en exerçant une force dans le sens du mouvement, ce qui permet à la fois de coordonner le mouvement des bras et des jambes, et d'obtenir constamment l'application d'une force motrice par au moins un des membres.

Direction par rotation et inclinaison du corps
En référence à la Figure 6, on explique la manière dont le dispositif permet de tourner, lorsqu'il est monté sur un châssis mobile. Le coureur peut avancer et reculer ses mains et ses pieds librement, de façon à créer un couple. Le coureur peut aussi incliner l'appareil en poussant sur un pied, et en exerçant une force équivalente vers la droite ou vers la gauche sur les deux barres 1 associés aux deux mains (voir flèches F). Il est très important que l'axe 2 autour duquel tourne la barre 1 soit très rigide. Le coureur peut aussi exercer une force de rotation du haut du corps par rapport au bas, ce qui se traduit par un couple schématisé par les flèches
F'. Le moment associé est maximal lorsque les pieds et les mains sont écartés.

La conjugaison de la rotation des pieds et des mains dans une direction et de l'inclinaison qui compense la force centrifuge, fait tourner l'appareil.

Le flotteur-coureur
En référence à la Figure 7, le flotteur-coureur représenté est composé d'un flotteur 19 faisant office de châssis, sur lequel est monté le dispositif décrit plus haut. Le flotteur 19 est composé d'un seul élément fait de matériaux légers tels que ceux qui sont utilisés pour la planche à voile, ayant une longueur, une largeur et une hauteur suffisantes pour supporter dans l'eau le poids d'une personne.

Une hélice 22 tourne autour d'un arbre d'hélice 23 emboîté dans une embase 21. Cette embase 21 est emboîtée sous le flotteur 19 et est profilée comme une dérive et comporte une partie fixe 21' solidaire du flotteur et une partie mobile 21'' qui peut faire une rotation d'un quart de tour vers l'arrière autour d'un axe 41. L'embase 21 est conçue de façon que lorsque l'embase 21 ou l'hélice 22 touche un objet flottant ou le bord du rivage avec une certaine force, la partie mobile de l'embase peut faire une rotation d'un quart de tour, comme représenté en vue de détail 7B. Ceci protège l'hélice contre des chocs violents et permet d'utiliser des matériaux légers et peu onéreux comme du plastique ou du PVC.

Lorsque le sportif actionne le mécanisme de transmission au moyen de ses bras et/ou jambes, l'hélice 22 exerce une force qui fait pivoter la partie mobile de l'embase vers l'avant, et la bloque en position verticale.

L'hélice 22 est de dimension suffisante pour optimiser le rendement de la propulsion engendrée par la puissance des deux bras et des deux jambes.

Pour la transmission de la force motrice jusqu'à l'hélice, une roue d'engrenage 24 est solidaire du vilebrequin 6. La roue d'engrenage 24 entraîne une roue d'engrenage menée 26 dont l'axe de rotation 25 est perpendiculaire à l'axe du vilebrequin 6. Les roues d'engrenage 24 et 26 sont choisies pour démultiplier la vitesse de rotation du vilebrequin.

La roue d'engrenage 26 tourne autour d'un axe 25, notamment en roue libre, de façon similaire à la roue libre d'un pignon arrière de vélo. Lorsque la roue d'engrenage 26 tourne dans un sens plus rapidement que l'axe 25, elle entraîne la rotation de l'axe 25. Dans le cas contraire, l'axe 25 peut tourner librement. Ce mécanisme de roue libre permet à l'hélice de propulser le flotteur lorsque la vitesse de va-et-vient des bras et des jambes est grande par rapport à la vitesse de déplacement. L'hélice 22 tourne en roue libre et ne freine pas le flotteur 19 lorsque le coureur arrête ses mouvements et pendant la descente des vagues.

Un câble flexible 27 entouré d'une gaine relie l'axe 25 à l'arbre d'hélice 23. Il transmet ainsi le mouvement de rotation de la roue dentée 26 à l'hélice 22.

Le coureur d'aérobic
En référence à la Figure 8, le dispositif dit coureur d'aérobic est équipé d'un châssis ou structure de base 29 et d'un mécanisme de vilebrequin propulsé par des bielles, tel que décrit dans les Figures 1 à 5.

Une poulie 30 est solidaire du vilebrequin 6. La poulie 30 peut être freinée par un ruban, un galet, un frein à patins, à tambour, à disque, un frein électromagnétique, ou tout autre mécanisme utilisé pour freiner la roue d'un vélo d'appartement et apte à consommer l'énergie mécanique développée par l'utilisateur.

Le vélo-coureur
En référence aux figures 9 et 10, la variante du dispositif selon l'invention appelée vélo-coureur est équipée d'une structure profilée faisant office de châssis 39, d'une roue avant 31, d'une roue arrière 31', et d'un mécanisme de vilebrequin propulsé par des bielles, tel que décrit dans les Figures 1 à 5.

Un pignon avant 32 est solidaire en rotation du vilebrequin 6. Il entraîne un pignon arrière 33 par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'une courroie 33'. Le pignon arrière 33 est muni d'une roue libre. Un changement de vitesse et des freins tels que ceux qui équipent les vélos, et non représentés, peuvent être prévus, et actionnés au niveau des poignées 12.

Le ski-coureur
On se réfère aux figures 11 et 12, représentant une variante du dispositif, appelée le ski-coureur .

Celui-ci est équipé d'une structure rigide 49 faisant office de châssis, d'une crémaillère 35 qui tourne autour d'une roue avant 36, d'une roue arrière 36' et d'un mécanisme de vilebrequin 6 propulsé par des bielles, tel que décrit dans les Figures 1 à 5. Une roue centrale 37 est montée mobile autour de l'axe 2.

Un pignon avant 32 est solidaire du vilebrequin 6.

Il entraîne un pignon arrière 33 par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'une courroie 33'. Le pignon arrière est muni d'une roue libre. Un changement de vitesse et des freins tels que ceux qui équipent les vélos peuvent être prévus et actionnés au niveau des poignées 12.

Le monoski télemark
La pratique de ski de type télémark utilise des chaussures souples et des fixations simples qui pincent une languette à l'avant des chaussures. Les bras tiennent des bâtons indépendants. Pour tourner, le skieur plie sa jambe arrière et tourne le haut du corps dans le sens du la pente. Ce sport ne se pratique que sur deux skis.

En référence aux figures 13 et 14, l'invention propose une variante du dispositif pour pratiquer le monoski télemark . Ce dispositif est composé d'un châssis sous la forme d'une planche glissante sur la neige, en forme de monoski 59, et spatulée vers l'avant.

Une barre pivotante 1, placée de chaque coté du ski peut faire une rotation dans le sens longitudinal du ski autour d'un axe 2 solidaire du ski. Chaque main du skieur tient une poignée 12 qui peut tourner autour d'un axe relié à une bague 11 qui coulisse autour et le long de la barre 1.

Si le coureur exerce une force équivalente vers la droite ou vers la gauche, sur les barres 1 associées aux deux mains, il fait basculer le ski 59 et exerce une pression sur les carres. S'il exerce une rotation du haut du corps par rapport au bas du corps, il exerce automatiquement une force vers la droite sur une barre et vers la gauche sur l'autre bras, ce qui crée un couple de rotation au niveau de la liaison des barres 1 sur l'axe 2, ayant pour conséquence de faire tourner le ski pour virer.

Chaque pied est fixé sur un patin 13 monté sur des roues 14 qui coulissent dans une rainure 18'. Le pied est retenu par une fixation 37 qui tient l'avant de la chaussure et permet de décoller le talon, ou inversément.

Les chaussures sont de préférence souples et se plient lorsque le talon se décolle. Elles sont rigides dans le sens des rotations droite-gauche pour permettre un bon contrôle des virages.

Un câble ou filin 38 (figure 13) est attaché à l'avant de chaque patin. Un câble 38' est attaché à l'arrière de chaque patin. Les câbles 38 et 38' coulissent autour de poulies de renvoi 40 situées à l'avant et à l'arrière des rainures 18'. Lorsqu'un pied se déplace vers l'avant, l'autre pied se déplace vers l'arrière d'une distance équivalente. Le centre de gravité du coureur peut donc facilement rester au centre du ski.

La conjugaison des déplacements des pieds et des mains permet un très grand contrôle des virages sans effort sur le chevilles ou sur les pieds. Les fixations peuvent donc être plus simples, les chaussures plus confortables, et la maîtrise des virages à grande pente et grande vitesse plus aisée. La prise de carre est aisée et permet de faire de grands virages coupés avec une position du corps très inclinée.

Il ressort de la description qui précède que le dispositif selon l'invention répond parfaitement aux buts et objectifs fixés. En outre, le dispositif permet de disposer d'une pluralités de châssis différents, qui peuvent être associés à un dispositif d'actionnement et de transmission unique.

L'utilisation du dispositif selon l'invention permet à une personne de se déplacer ou de faire de l'exercice physique dans une position debout grâce au mouvement alternatif des bras et des jambes. Le mouvement des jambes et des bras est comparable à celui d'un coureur de fond. La coordination des mouvements offre un exercice complet de l'ensemble du corps.

Afin que le corps reste en position debout, une phase de poussée du corps vers l'avant est suivie par une phase d'équilibrage du corps vers l'arrière. Les jambes et les bras se déplacent d'avant en arrière et d'arrière en avant avec un mouvement de va et vient. Les membres sont synchronisés et lorsqu'une barre se déplace dans un sens, le pied du même coté et la barre du côté opposé se déplacent dans le sens oppose.

Le mouvement est efficace et il fait intervenir successivement les muscles qui poussent et les muscles qui tirent des bras et des jambes. Le mécanisme offre donc une résistance à chaque phase du mouvement. Au début d'un pas, un membre part d'une position de butée en avant ou en arrière à une vitesse nulle. Il y a une première phase d'accélération, puis de décélération avant de retrouver une vitesse nulle en butée dans l'autre direction. Le déplacement de va et vient des membres par rapport à l'axe du temps fait donc un mouvement sinusoldal, alors qu'un mécanisme de l'état de la technique qui offre une résistance linéaire au mouvement des membres ne peut être propulsé que pendant la phase réduite ou le membre a une vitesse maximale.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour la pratique d'un sport, comportant un châssis ou support (18;19;29;39;49;59) permettant la station debout, des moyens de transmission (4,4',5,6,7,9) d'une force ou d'un couple pour faire avancer ou diriger le dispositif sur la terre, l'eau ou la neige, et des moyens d'actionnement (1,13) desdits moyens de transmission, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comportent des patins mobiles (13), destinés à recevoir les pieds d'un utilisateur et permettant l'application d'une force d'entrainement ou d'un couple, et des bras pivotants (1) dont une extrémité est actionnée par les mains de l'utilisateur.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits patins (13) et lesdits bras (1) mobiles sont couplés auxdits moyens de transmission (4,4',5,6,7,9) d'une force ou d'une couple par l'intermédiaire d'un dispositif à vilebrequin (6), de sorte qu'un mouvement de va-et-vient des patins (13) et/ou de pivotement des bras (1) provoque l'actionnement desdits moyens de transmission.

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif à vilebrequin (6) comporte un vilebrequin (6) mobile en rotation sur le châssis et comportant au moins deux paliers (a) reliés auxdits patins (13) par un premier embiellage (9,7,4') et deux paliers (b) reliés auxdites barres pivotantes (1) par un second embiellage (4).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit premier embiellage comporte, pour chacun des deux patins (13), un ensemble de bielles (9,7,4') articulés, la bielle (4') la plus distante du patin (13) étant articulée sur l'un desdits paliers (a) du vilebrequin (6), et la bielle (9) la plus proche du patin (13) étant articulée sur le patin (13).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une extrémité de chaque patin (13) est guidée longitudinalement dans une rainure de guidage (18') aménagée dans le châssis (18;19;29;39;49), alors que l'autre extrémité solidaire de la semelle (15) est libre en rotation et en translation de façon à suivre le mouvement du pied de l'utilisateur.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite semelle (15) comporte à une extrémité au moins une languette (51) pourvue à son extrémité libre d'un renflement (54), et en ce que le patin (13) comporte une pièce creuse (52), notamment sous la forme d'un cylindre creux, pourvue d'une fente (53) permettant l'introduction latérale de la languette (51), et d'une ouverture (56) permettant l'introduction axiale du renflement (54).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites barres articulées (1) sont chacune pourvues d'une poignée (12) articulée et coulissante, orientée vers l'intérieur par rapport aux barre articulées (1), de façon à ce que le mouvement de balancier des mains de l'utilisateur soit transformé en un pivotement des barre articulées (1) dans des plans sensiblements verticaux correspondant au plan des mouvements de balancier des bras.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit châssis (18) est constitué par un châssis fixe (29) destiné à être posé sur le sol, lesdits moyens de transmission ((4,4',6,7,9) étant connectés à un dispositif de freinage apte à consommer l'énergie mécanique développée par l'utilisateur.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit châssis (18) est constitué par un flotteur (19) pourvu d'une dérive (21) et d'au moins d'une hélice de propulsion (22) disposée sous le flotteur, ladite hélice (22) étant connectée auxdits moyens de transmission de façon à être entraînée en rotation lors de l'actionnement des moyens de transmission par le mouvement des bras et/ou des jambes de l'utilisateur.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'arbre (23) de ladite hélice (22) est connecté auxdits moyens de transmission (4,4',6,7,9) par l'intermédiaire d'un câble flexible (27) à faible torsion, entrainé en rotation par des roues d'engrenage (24,26) connectées au vilebrequin (6), de façon que la rotation du câble (27) sur lui-même entraîne la rotation de l'hélice (22).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'arbre d'hélice (23) est monté sur une embase (21) pivotante, de sorte que l'embase (21) et l'hélice (22) se replient en cas de choc de l'hélice contre le fond marin.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit châssis (18) est constitué par un support (39) pourvu de deux roues (31,31') du type des roues de bicyclette, le moyeu de l'une au moins desdites roues étant connecté auxdits moyens de transmission (4,4',6,7,9) de façon que l'actionnement des patins (13) et/ou des bras de balancier (1) entraîne la mise en rotation desdites roues de bicyclette.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit châssis (18) est constitué par une plateforme (49) pourvue d'une pluralité de roues (36,36',37) en contact avec le sol, lesdites roues étant connectées et entrainées par une chenillette (35), et au moins l'une des roues (36,36',37) étant connectée auxdits moyens de transmission pour un entraînement par ceux-ci en rotation.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit châssis (18) est constitué par un monoski (59), ledit monoski étant pourvu de moyens (18) de guidage longitudinal desdits patins (13), et lesdits patins (13) étant reliés par l'intermédiaire d'un filin (38,38') de longueur fixe circulant sur des poulies de renvoi (40), de sorte que la course dans un sens donné de l'un des patins correspond à une course identique de l'autre patin en sens oppose.