FR3044559A1

FR3044559A1 - Palme de nage a voilure axiale rigide

Info

Publication number: FR3044559A1
Application number: FR1670340A
Authority: FR
Inventors: Didier Kehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2017-06-09

Abstract

L'invention concerne une palme de nage conçue pour conserver les qualités propulsives de sa voilure à faible ou rapide vitesse de battement des jambes et augmenter le confort de nage. Elle est pourvue d'une voilure (6) dite axiale car positionnée dans l'axe du corps du nageur sous la semelle (11) d'un élément chaussant (1) à l'aplomb du coup de pied et qui coopère avec un élément de liaison élastique (5) pour coordonner le basculement alternatif de la voilure (6) vers un poussoir avant (4) et un poussoir arrière (3) fixés sur l'axe longitudinal médian d'un châssis (2) fixé sous la semelle (11) afin de transférer alternativement sur la voilure (6) la force propulsive produite par l'action des jambes. Cette palme de nage est particulièrement destinée aux déplacements des nageurs avec ou sans un équipement de plongée supplémentaire dans tout milieu aquatique.

Description

La présente invention concerne le domaine des palmes et monopalmes de nage.

Aujourd'hui la totalité des palmes sont composées d'une voilure souple placée dans le prolongement avant d'un chausson élastomère et fixée dans des armatures latérales qui sont le prolongement direct du chausson. On parle de bi-palmes pour une voilure à chaque chausson et de monopalme lorsqu'il y a deux chaussons fixés sur une seule grande voilure . Pour se déplacer le nageur équipé de bi-palmes ou d'une monopalme doit prendre appui avec la surface de voilure sur la masse d'eau grâce à un mouvement de jambes alternativement ascendant et descendant. Cette appui génère une force qui propulse le nageur en sens inverse de la poussée initiale. On considère qu'un appui avec une voilure formant un angle de 45 degrés environ par rapport à l'axe de déplacement du nageur est un angle pour une poussée optimale. C'est également la vitesse de battement des jambes et la surface de voilure déplaçant le volume d'eau qui vont principalement déterminer la force de cette poussée et donc la vitesse de déplacement du nageur. Plus la voilure sera raide plus il faudra une vitesse de battement des jambes (ou palmage : ce néologisme sera utilisé dans ce document) rapide plus la vitesse de déplacement sera grande. C'est le poids de l'eau qui en fléchissant les voilures relativement souples les orientera dans le bon angle lors du palmage. Ainsi l'angle de flexion de la voilure, sa surface, la vitesse de palmage déterminent la poussée et donc la vitesse de déplacement du nageur.

Le problème posé par les voilures souples peut être décrit de cette façon. On utilise des voilures souples pour simuler l'articulation nécessaire entre la voilure et les jambes sachant que pour obtenir une poussée efficace le plan de voilure doit former un angle de 45° environ avec l'axe de déplacement du nageur lors d'un mouvement ascendant ou descendant. Pour cela le nageur aura deux solutions : un palmage suffisamment rapide pour que l'appui sur la masse d'eau fléchisse les voilures jusqu'à l'angle approprié ou une cadence de palmage ralentie qui ne permettant pas un fléchissement suffisant des voilures imposera une flexion des genoux et une hyper-extension des chevilles importante pour orienter du mieux que possible les voilures en début de poussée.

Dans la 1ère solution la vitesse de palmage sera fonction de la flexibilité des voilures et devra être constante. Autrement dit lente avec des voilures souples ou rapide avec des voilures plus raides. Ces dernières imposent donc un palmage forcé qui fatigue rapidement le nageur. Pour s'économiser et ne pouvant diminuer en cours de route la raideur de ses voilures, il choisira la 2ème solution évoquée plus haut à savoir ralentir la cadence. Les voilures seront alors insuffisamment fléchies du fait d'une vitesse de jambe trop lente et le nageur compensera par une flexion importante des genoux et une hyper-extension des chevilles pour orienter l'appui de ses voilures. Cette flexion du genou importante est caractéristique du nageur qui se déplace à allure très lente avec des voilures dites nerveuses. Cette position peu hydrodynamique offre des zones d'appui négatives opposées au sens du déplacement. Une telle position dans l'eau est une source de perte d'efficacité et d'énergie.

Dans le cas ou le nageur utilisera des voilures très souples, la vitesse de palmage permettant de fléchir les voilures à 45 degrés par rapport à l'axe de déplacement sera certes plus aisée à maintenir mais le déplacement sera plutôt lent et peu puissant. Par ailleurs toute accélération du palmage amènera la flexion des voilures au-delà des 45° (vers 80° ou 90°) et à ces angles là le gain de vitesse relatif à la dépense d'énergie ne sera que très médiocre.

Le problème principal dans les palmes de conception classique est bien l'impossibilité de moduler le degré de souplesse des voilures en temps réel pour l'adapter aux efforts consentis par le nageur. Quelque soit les caractéristiques mécaniques de la voilure son élasticité reste constante et impose ainsi une vitesse de palmage constante et adaptée faute de quoi le nageur devra modifier sa position en augmentant la flexion des genoux, l'amplitude des jambes et l'hyper-extension des chevilles. Dans la pratique cela amène souvent l'utilisateur sans possibilité de test préalable, à choisir pour une voilure souple qui peut être en deçà de son potentiel physique ou une voilure trop raide réclamant une adaptation de ses capacités physiques difficile à obtenir et pouvant épuiser ou décourager l'utilisateur. Les fabricants tentent de résoudre ce problème en recherchant un compromis idéal entre raideur et souplesse. Certains proposent d'ailleurs 5 niveaux de souplesse de voilure pour les monopalmes mais pas dans un seul modèle, ou bien des bi-palmes longues (jusqu'à 1 mètre) avec des épaisseurs différentes dans la voilure. Dans ces dernières l'extrémité de la voilure est la plus souple car moins épaisse et c'est elle qui est active à petite vitesse de palmage, la partie près du chausson plus raide est quand à elle prévue pour un appui plus ferme donc plus véloce ce qui a pour conséquence de placer la partie souple de la voilure en position négative lorsque la partie plus raide est fléchie. Ces modèles sont surtout prévus pour évoluer dans de grandes profondeurs, ils sont encombrants peu polyvalents et augmentent les coûts de fabrication.

Concernant les modèles de bi-palmes ou monopalme conçus pour les débutants, de par leur conception ont pour principal inconvénient de ne rester que peu de temps adaptés au nageur qui verra ses capacités physiques évoluer rapidement au début de la pratique. Cela pourra constituer ensuite un frein pour le nageur qui n'envisagera pas toujours plus tard l'achat d'un matériel plus conforme à son niveau pour continuer son sport avec plaisir et sécurité.

Un autre problème connu provient de la position des voilures fixées au bout des pieds et solidaires de l'avant du chausson qui implique une hyper-extension des chevilles pour orienter les voilures dans le bon angle et amorcer un appui correct durant les mouvements ascendants et descendants des jambes. Les forces qui s'exercent alors sur les articulations de la cheville provoquent un inconfort notable dû à l'intensité de l'effort ou à sa durée. Lors du mouvement descendant l'appui de la masse d'eau qui s'exerce sur la voilure en porte-à-faux pousse le nageur à brider sa vitesse de battement des jambes pour ne pas risquer un traumatisme des tendons ou des ligaments du pied. Une fatigue importante des muscles autour des chevilles apparaît lors d'une nage de plusieurs heures pour un chasseur sous-marin par exemple. Des traumatismes aux chevilles et aux pieds peuvent survenir de manière plus prononcée pour ceux qui utilisent des voilures très rigides en carbone.

Par ailleurs avec la fatigue des muscles extrinsèques antérieurs et des extenseurs des orteils, l'effort d'hyper-extension des chevilles est moindre, il devient plus difficile de maintenir cette orientation non naturelle des chevilles et les mouvements de palmage se trouvent ainsi rapidement escamotés. Notamment le mouvement ascendant peut-être quasiment inexistant après 45 minutes de nage au moment où la fatigue physique se fait le plus sentir. Le nageur tentera de compenser cette diminution de l'hyper-exten-sion des chevilles, consécutive à la fatigue musculaire ou à des douleurs, par une flexion exagérée des genoux et de la hanche afin d'orienter les voilures du mieux que possible. Dans cette position le corps crée une mauvaise hydrodynamique qui ralentit le nageur et sollicite surtout les quadriceps là où il faudrait une répartition de l'effort musculaire pour une meilleure gestion de la dépense énergétique.

Un autre problème important créé par les palmes dont la voilure est placée dans le prolongement de l'axe longitudinal du pied est de solliciter particulièrement les muscles extenseurs des orteils peu robustes et peu endurants et qui ne sont pas constitués pour s'opposer aux forces créées par l'effet de levier de la voilure positionnée en porte-à-faux à l'avant du pied. Ainsi de part la faiblesse de leur constitution anatomique les phalanges et métatarses limitent la vitesse d'exécution du palmage qui conditionne la vitesse de déplacement du nageur. Afin de ne pas provoquer un traumatisme au-delà du supportable ou un inconfort sur la durée, la vitesse de battement des jambes s'en trouve bridée. Les inconvénients exposés ici, hyper extension des chevilles, flexion excessive des genoux, pression excessive sur les orteils, voilure pas suffisamment polyvalente se retrouvent aussi bien dans les modèles de bi-palmes ou de monopalmes qui soumettent les pieds et chevilles quasiment aux mêmes contraintes.

Il est connu de l'état de la technique un dispositif à voilure inclinée pour faciliter le travail des chevilles et ayant fait l'objet d'une demande de brevet n°WO/2005039708. Ce dispositif est doté d'un plan de voilure qui émerge sous la semelle de la chaussure dans sa partie antérieure avec une inclinaison approximative de 45 degrés par rapport à l'axe longitudinal de la semelle. Le plan de voilure est fixé sous la semelle par des renforts triangulaires de chaque côté de la voilure formant ainsi une seule pièce. La liaison entre la voilure et le plan inférieure de la semelle est rigide. Ce dispositif reprend cependant les mêmes caractéristiques que les palmes avec voilures émergeant en avant du plan de semelle solidaire de la zone des orteils. Un de ces inconvénients pouvant être une force exercée sur des voilures placées en porte-à-faux qui sollicitent durant l'effort la partie la plus faiblement musclée des pieds à savoir les phalanges et métatarses. Un autre inconvénient est la rigidité de l'ensemble ainsi formé qui transfère tout le travail de flexion et d'orientation des voilures aux chevilles créant le risque d'une fatigue prématurée et une limitation dans la puissance du coup de pied afin de ménager les tendons et les muscles extenseurs des orteils.

Un autre dispositif connu cherchant à favoriser l'orientation la plus économe et efficace possible du plan de voilure est celui des palmes de natation du brevet n°FR2659862 possédant une voilure déformable montée à articulation libre autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du chaussant. A l'avant au plan de semelles supérieures et inférieures sont placées des butées venant limiter le débattement angulaire. Ici la voilure pivote librement autour de son axe sans que se manifeste une force de propulsion et crée une poussée active uniquement au contact des butées supérieures et inférieures dans un angle semble-t-il qui n'est pas supérieur à 20 degrés. Lors de ce débattement libre de la voilure entre les butées supérieures et inférieures, sous l'action des jambes, la masse d'eau fait pivoter la voilure qui n'offre alors aucune résistance et ne permet pas durant cette rotation le déplacement des fluides responsable de la poussée et cela représente une diminution du temps d'appui préjudiciable au déplacement.

Une autre conception est la palme de natation avec voilure à flexibilité contrôlée du brevet n°EP1082975. Elle est pourvue d'une voilure avec des encoches latérales en vue de facilité sa flexion au niveau de ces encoches et dotée sur la face supérieure de la voilure de butées qui entrent en contact avec la voilure au moment où celle-ci fléchie à son maximum soit vers 60 à 80°. Ce qui signifie que tout le travail est fourni par la résistance en flexion de la voilure pour obtenir une poussée. En effet à ces angles la répartition des forces n'étant pas optimale il s'agit ici d'un moyen venant limiter simplement le débattement de la voilure. Par ailleurs nous retrouvons ici un dispositif dépendant de l'élasticité constante de la voilure qui va imposer une cadence de palmage constante pour conserver une vitesse de déplacement et une attitude hydrodynamique. Elle est placée à l'avant dans le prolongement du pied dont les inconvénients ont été décrits plus haut. Une fois en butée cette voilure conçue avec une certaine souplesse fléchira sous une action plus importante de la force de l'eau et produira une poussée moins efficace dans ce cas.

Il est connu un autre dispositif, la palme à articulation centrale du brevet n°WO9808574 qui prévoit un pivot qui réunit les éléments de la voilure autour de la partie chaussante de façon à ce que la voilure pivote dans une position approximativement parallèle à ladite jambe inférieure. L'ensemble attaché au pied et à la cheville semble rester rigide. Comme déjà évoqué plus haut on retrouve ici le problème des voilures dont le degré d'élasticité invariable impose ainsi une vitesse de palmage unique pour obtenir une inclinaison de voilure suffisante faute de quoi le nageur devra augmenter la flexion des genoux, de la hanche et l'amplitude des jambes. L'objectif de la présente invention est d'apporter une solution aux problèmes exposés ci-dessus tout en conservant des qualités propulsives nécessaires. Pour cela l'invention porte sur une palme de nage à voilure axiale rigide qui est remarquable en ce qu'elle apporte des solutions aux problèmes évoqués à savoir : - qu'elle apporte des solutions aux bi-palmes et monopalmes car le dispositif peut être équipé d'une voilure indépendante pour chaque élément chaussant ou bien d’une seule voilure pour les deux éléments chaussants. - qu'elle permet d'obtenir une poussée générée dans un angle optimal à vitesse lente ou rapide de palmage tout en conservant une position la plus hydrodynamique possible. - qu'elle permet de supprimer l'hyper-extension des chevilles car dotée d'une voilure dans l'axe du nageur. Ainsi la voilure est dite axiale. - qu'elle permet une mise en jeu quasi nulle de la partie musculairement la plus faible du pied à savoir les orteils en concentrant les efforts au plus près de l'axe des jambes. L'invention y parvient grâce à une palme de nage à voilure axiale rigide comprenant un élément chaussant doté d'une semelle conformée pour pouvoir y fixer un châssis. Ce dernier est pourvu d'un logement ouvert par un cadre dans lequel vient se loger le sommet d'un élément de liaison élastique en forme de pavé en vue de son blocage. Ledit élément de liaison est ensuite relié à l'extrémité sommitale d'une voilure rigide par un assemblage profil contre profil. Le châssis est également pourvu au centre et perpen diculairement à sa longueur de deux axes saillants gauche et droit. Ces deux axes reçoivent les tubes creux des attaches installées parallèlement à l'arête au sommet de la voilure aux bords gauche et droit. Ces attaches représentent ainsi un point de pivot pour la voilure. De plus le basculement de ladite voilure en avant et arrière par rapport à l'axe de déplacement du nageur est accompagné par l'élément de liaison élastique. La voilure ne nécessite donc pas une souplesse particulière et peut être rigide assurant d'autant mieux le déplacement des fluides. L'orientation aux 45 degrés nécessaires est obtenue par les poussoirs qui limitent ainsi l'amplitude des débattements de la voilure. Ce sont deux appendices prenant naissance sous le châssis fixé sous la semelle à l'avant et à l'arrière sur lesquels la voilure vient alternativement en appui et qui sont chargés également de transmettre la poussée sur celle-ci.

La semelle est dotée de moyens de fixation moulés affleurant le plan inférieur de semelle de façon à y fixer le châssis au contour identique à la semelle mais plus petit et qui bloque, dans le logement de sa partie centrale pourvu d'un cadre d'ouverture, la partie sommitale en forme de pavé de l'élément de liaison élastique. Depuis le pavé sommital positionné à l'aplomb aux environs de l'os naviculaire se dégage à un angle de 55 degrés par rapport à l'axe longitudinal de la semelle la partie de l'élément de liaison élastique formée d'une branche qui peut être à double ou simple brin. Dans le cas d'une double branche une entretoise la joint sur la partie inférieure connectée à la voilure. L'élément de liaison élastique sur le périmètre de sa moitié inférieure est rainuré pour être assemblé profil contre profil au profil mâle chantourné à cet effet le long d'une perpendiculaire de l'arête sommitale de la voilure. Tout autre type d'assemblage conservant l'intégrité mécanique de l'élément de liaison élastique peut être envisagé. Il est possible par exemple de réaliser un assemble par enfourchement.

En fin de basculement la voilure vient rejoindre sa position idéale à 45 degrés alternativement sur un des poussoirs avant ou arrière chargé de transférer la poussée lors du battement de jambes. Lorsque le nageur stoppe le palmage l'élément de liaison élastique grâce à ses caractéristiques mécaniques dues aux matériaux élastomères retrouve sa position neutre et replace la voilure dans sa position axiale. La partie de l'élément de liaison élastique assemblée sur la voilure est pourvue de coques de renfort avant et arrière servant de zone d'appui aux poussoirs avant et arrière décrits plus haut. Ces coques possèdent chacune 3 points d'attache sur la voilure fixés avec des moyens appropriés.

Cette voilure est dite axiale car positionnée dans l'axe longitudinal du corps du fait de son inclinaison par rapport à l'horizontale à 55 degrés additionnée de la flexion naturelle des chevilles d'environ 35 degrés.

Les attaches avec axe cylindrique fixées au sommet des voilures et l'élément de liaison élastique sont les parties qui relient la voilure à l'élément chaussant via le châssis fixé sous la semelle. Le grand avantage d'un tel ensemble est de disposer d'un type d'assemblage toujours identique quelque soit la version bi-palmes ou monopalme de l'appareil de nage. Il est donc possible de produire ce dispositif avec toute type de voilure. De plus le calibrage et le large éventail de dureté shore des matières élastomères permet de moduler et d'adapter les caractéristiques techniques de l'élément de liaison élastique en fonction de la surface de voilure produite.

Un autre objectif peut être atteint par l'invention grâce à l'action combinée des poussoirs et de l'élément de liaison élastique. Ce dernier est suffisamment raide pour soutenir la voilure à l'horizontale dans l'eau en l'absence de mouvement de palmage et suffisamment souple pour faire basculer ladite voilure, dés la 1ère impulsion ascendante ou descendante des jambes, tout en offrant une résistance aux fluides. Cette caractéristique est recherchée pour rendre la voilure opérationnelle à une vitesse lente de palmage pour des déplacements volontairement lents tout en conservant le corps en position la plus rectiligne et hydrodynamique possible. Cet élément de liaison élastique formé d'une branche principale simple ou double peut pour sa part être réalisé en élastomère synthétique ou naturel et calibré de façon à être suffisamment souple pour articuler les mouvements ascendants et descendants de la voilure avec un palmage lent. Lorsqu'un certain angle de flexion est atteint ce sont les deux poussoirs qui s'opposant alternativement au mouvement de la voilure lui transmettent la poussée.

Ces poussoirs avant et arrière, placés antérieurement et postérieurement à la voilure, coopèrent alternativement avec celle-ci. Ces deux éléments formant saillie sont fixés sur le châssis fixé sous la semelle. Sur l'axe longitudinal médian du châssis est fixé le poussoir avant à l'aplomb des environs de l'os naviculaire et le poussoir arrière à l'aplomb de la zone malléolaire du pied lorsque ce dernier est parallèle au sol. Lorsque la voilure pivote sur son axe suite au fléchissement de l'élément de liaison élastique elle atteint en fin de course alternativement l'un des poussoirs avant ou arrière qui exerce alors sur la coque de renfort située sur la partie inférieure de l'élément de liaison élastique, un appui ferme et ce tout au long du palmage dans le sens ascendant ou descendant. Ces poussoirs sont conformés de façon à présenter chacun à leur extrémité tournée vers le plan de voilure, des patins interchangeables dont la face dirigée vers le plan de voilure offre à celle-ci une surface angulaire de rotation, suivant le type de patin choisi, de 40, 45 ou 50 degrés lorsque le plan de voilure est parallèle à l'axe longitudinal du nageur. Avantageusement le choc du poussoir sur les coques de renfort est amorti par la matière élastomère des patins.

Le rôle des poussoirs avant et arrière est de transmettre la poussée et de compenser, en appuyant alternativement sur le haut de la voilure à l'endroit exact des coques de renfort, la souplesse de l'élément de liaison élastique calibré pour fléchir lorsque la pression de l'eau s'exerce sur la voilure à une vitesse lente de palmage. Le poussoir arrière au contact avec la voilure transmet la poussée initiée par les jambes pendant que dans le même temps la zone dorsale des tarses tire la voilure vers l'avant toujours à 40, 45 ou 50 degrés environ suivant le choix du patin. Le même principe est à l’œuvre dans le sens ascendant. A partir de l'appui depuis la zone du tendon calcanéen sous l'action des jambes, la voilure est repoussée vers le haut, pivote sous la force de l'eau tout en lui opposant une résistance et ce jusqu'à l'angle maximal au contact du poussoir avant qui peut ainsi s'opposer au basculement de la voilure et transmettre la poussée exercée depuis le niveau des tarses, l'action dudit poussoir avant s'additionnant au même moment avec celle de la zone du talon qui tire.

Ce travail combiné des poussoirs avant arrière et de l'élément de liaison élastique permet une vitesse de palmage lente ou rapide. A une cadence lente de palmage l'élément de liaison élastique mis en jeu fléchit et opère la rotation avant ou arrière de la voilure et vient alternativement au contact de chaque poussoirs tout en maintenant le plan de voilure en appui sur l'eau. A une cadence plus rapide la force plus importante exercée par les masses d'eau fléchit l'élément de liaison élastique et fait pivoter la voilure. La liaison élastique n'opposant pas une résistance suffisante trouve un point d'appui avec les poussoirs fixés sous la semelle qui fournissent alors une poussée solide. Ils viennent à ce moment chacun leur tour appuyer sur les coques de renfort de l'élément de liaison élastique prévues à cet effet. De cette façon l'utilisation de la voilure axiale rigide conserve une efficacité opérationnelle optimale quelque soit la violence du coup de pied et la cadence de palmage choisie par le nageur, ce qui est une solution de l'invention au problème évoqué plus haut qui est le manque de polyvalence de la flexion des palmes ou monopalmes traditionnelles.

Selon les caractéristiques de l'invention cette palme a l'avantage de pouvoir rendre la voilure active dés l'amorce du mouvement ascendant ou descendant des jambes sans imposer aux chevilles une hyper-extension ou aux genoux une flexion importante. En effet la voilure, sous la semelle aux environs de l'aplomb de l'os naviculaire, inclinée à 55 degrés en plus de la flexion naturelle des chevilles d'environ 35 degrés la place dans l'axe du corps. Cela permet de déplacer les masses d'eau sans qu'il soit nécessaire d'opérer une hyper-extension des chevilles. L'élément de liaison élastique accompagne ensuite le mouvement de bascule de la voilure qui atteint dans un angle approprié un des poussoirs avant ou arrière. Ainsi durant le cycle complet du mouvement de palmage il est possible de générer une poussée grâce à la position axiale de départ de la voilure qui autorise le maintien des jambes du nageur dans une position hydrodynamique. Ce sont les muscles de la ceinture abdominale, des fessiers et des cuisses qui effectuent l'essentiel du travail, il n'est plus nécessaire de solliciter anormalement l'articulation des chevilles ou de plier excessivement les genoux ce qui est un but visé de l'invention.

Un autre avantage de cet ensemble est lors des mouvements ascendants et descendants, de très peu solliciter les phalanges et les métatarses qui restent la partie la moins robuste du pied. Le choix de positionner la voilure sous la semelle aux environs de l'aplomb de l'os naviculaire du pied permet de concentrer les efforts sur la zone du coup de pied et du talon. En effet, le cou de pied est plus résistant car moins en porte-à-faux que la zone peu musclée des orteils et mobilise un muscle plus robuste : le tibial antérieur. L'objectif de cette disposition avantageuse est d'éviter la mise en jeu des phalanges et métatarses ces derniers venant en fait de par leur résistance musculaire moindre limiter la puissance et la rapidité du mouvement de palmage. C'est un des buts atteint de l'invention que de permettre l'exécution des mouvements de palmage en shuntant la zone des orteils offrant ainsi aux chevilles une plus grande résistance et donc la possibilité d'augmenter significativement la force propulsive lorsque cela s'avère nécessaire sans risquer un traumatisme de l'articulation.

Les objectifs, caractéristiques et avantages exposés ci-dessus ressortiront avec encore plus de facilité de la description suivante et des dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de réalisation de cette palme de nage à voilure axiale.

La figure 2 est une vue éclatée de l'élément chaussant, du châssis, des poussoirs.

La figure 3 et 4 sont des vues éclatées de la semelle, châssis, élément de liaison élastique, voilure.

La figure 5 est une vue éclatée des poussoirs et patins.

La figure 6 est une vue de dos de l'invention en mode monopalme.

La figure 7 sont des exemples de voilures selon l'invention.

On se reporte auxdits dessins pour décrire deux modes de réalisation avantageux quoique que non limitatifs de cette palme de nage à voilure axiale rigide selon l'invention.

Suivant un 1er mode de réalisation aux figures 1, 2 et 3 l'élément chaussant (1) de forme classique, recouvre le pied du talon jusqu'aux orteils en laissant l'articulation de la cheville libre. Cet élément chaussant (1) est doté d'une semelle (11) qui intègre 4 moyens de fixation (12; 13; 14; 15) placés le long de l'axe longitudinal du plan inférieur de semelle (11). Sur les 2/3 du plan de semelle est fixé un châssis (2) qui possède le long de son axe longitudinal 4 trous (21; 22; 23; 24) pour y fixer les poussoirs avant (4) et arrière (3) pourvus chacun d'œillets de fixation (32; 33; 42; 43). L'ensemble moyens de fixation (12; 13; 14; 15), trous (21; 22; 23; 24) et œillets de fixation (32; 33; 42; 43) sont alignés suivant le même axe afin d'être fixés par des moyens (34, 35,.44, 45) rendant solidaire l'ensemble : châssis (2) ; élément de liaison élastique (5) ; poussoir arrière (3) et poussoir avant (4) sous ladite semelle (11).

Le périmètre du châssis (2) suit le périmètre de la semelle (11) tout en conservant une marge par rapport à ce périmètre (cf figure 1 et 2). Suivant le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3 astucieusement le châssis (2) possède un logement (26) dont le fond est concave et délimité par les parois latérales du châssis (2) et 2 plots d'arrêt (26A, 26B) situés à l'avant et à l'arrière du logement (26). Ce dernier et le cadre (25) sont positionnés aux environs de l'aplomb de l'os naviculaire.

Par ailleurs comme illustré selon le mode de réalisation à la figure 4 l'élément de liaison élastique (5) dans sa partie haute forme un pavé (51) rectangulaire aux dimensions du logement (26) et dont la face inférieure (51 A) convexe présente une courbure identique à celle du fond du logement (26) de façon à venir épouser parfaitement ledit logement (26). Dans ce dernier est réalisé un cadre (25) dans sa partie centrale qui est le point de passage de la branche double (52) de l'élément de liaison élastique (5). La tête en forme de pavé (51) apte à être encastrée dans le logement (26) est en conséquence positionnée aux environs de l'aplomb de l'os naviculaire. La face supérieure du pavé (51) est parallèle au plan du châssis (2). La double branche (52) forme un angle vers l'avant de 55 degrés avec la face supérieure du pavé (51).

Comme illustré selon le mode de réalisation aux figures 4 et 7, l'élément de liaison élastique (5) est pourvu sur le périmètre de sa moitié inférieure d'une rainure (56) pour son assemblage profil contre profil avec le profil (61) mâle chantourné depuis une perpendiculaire de l'arête sommitale (63) de la voilure (6). Le profil mâle (61) dispose à sa base d'une languette (62) qui est pourvue d'un trou (623) à son extrémité et qui est dirigée vers le sommet pour s'encastrer dans la rainure (56) présente à la base de l'en-tretoise (54) qui relie la branche double (52) en son milieu. Le bas de l'entretoise (54) est traversé par un trou (561) qui est en face du trou (623) de la languette (62).

Selon les figures 5 et 7, par un assemblage à enfourchement à partir de l'arête sommitaie (63) de la voilure (6), des attaches (64 et 65) sont fixées à gauche et à droite dans les trous latéraux (645 et 646) du sommet de la voilure (6). Ces attaches disposent chacune d'un tube creux (639 et 640) parallèle au plan de voilure apte à loger les axes centraux (27 et 28) du châssis (2) (cf figure 2). Des coques avant (71) et arrière (72) de protection, qui épousent la partie de l'élément de liaison élastique (5) connectées sur la voilure (6), sont pourvues chacune d'un trou (respectivement 713 et 723) au milieu dans leur partie basse et d’œillets latéraux (respectivement 711, 712 et 721,722) dans leur partie haute, l'ensemble de ces trous se positionnant en face des trous (621, 622, 623) de la voilure (6) et en face du trou (561) de l'élément de liaison élastique (5) en vue de maintenir et rendre solidaire l'ensemble coques (71, 72), voilure (6) et élément de liaison élastique (5) avec des moyens de fixation appropriés. Ces coques de protection (71 et 72) servent de zone d'appui lorsque la voilure (6) dans son mouvement de pivot vers l'avant et l'arrière vient au contact des poussoirs (3 et 4).

Selon la représentation à la figure 4 la branche double (52) prend naissance à la base de la face inférieure (51 A) convexe du pavé (51) et son axe longitudinal forme avec le plan supérieur dudit pavé (51) un angle de 55 degrés. Le rebord de la face inférieure (51 A) qui court sur tout le périmètre dudit pavé (51) est la partie qui repose sur le fond du logement (26) (cf figures 2 et 3) de la coque (2).

Le calibrage et le choix d'un compromis approprié entre raideur et souplesse de l'élément de liaison élastique (5) en élastomère naturel ou synthétique qui un organe de liaison entre l'élément chaussant (1) et la voilure (6), permet en l'absence d'action de nage le maintient de la voilure (6) dans l'axe du corps du nageur lorsque ses chevilles sont en extension naturelle de 35 degrés. En action de nage la souplesse moyenne idéale de l'élément de liaison élastique (5) permet un mouvement de pivot de la voilure (6) à faible vitesse de palmage, vers l'avant ou l'arrière de l'axe de déplacement du nageur, guidé par l'axe central (27 et 28) du châssis (2).

Le poussoir arrière (3) illustré figure 5, peut être un prisme hexagonal conformé pour que sa face inférieure (31a) dirigée vers le plan de voilure, forme un angle, lorsqu'il est équipé d'un patin (36, 36a ou 36b), de 40 à 50 degrés avec un plan de voilure en position axiale.

Il est pourvu d'œillets coniques (32) et (33) traversés par des moyens de fixation qui le maintiennent en place sur l'axe médian du châssis (2) à l'aplomb de la zone malléolaire du pied. Comme illustré figure 5 la face (31a) du poussoir arrière (3) est aménagée pour porter un patin interchangeable (36, 37, 38) dont la face (31) est orientée à 40, 45, 50 degrés par rapport à la face extérieure (72a) de la coque arrière (72) suivant le patin choisi. Ils sont pourvus d'une vis (39) et de plots (391 et 392) en vue de leur assemblage dans les trous de fixation (39a, 391a, 392a) prévus sur la face (31a) du poussoir arrière (3) dirigée vers le plan de voilure.

Comme illustré à la figure 5, le poussoir avant (4) peut être de forme trapézoïdale dimensionné pour former avec sa face inférieure (41a) plus étroite et équipée d'un patin (46, 46a ou 46b) un angle de 40 à 50 degrés avec le plan de voilure en position axiale. Il est pourvu d'œillets coniques (42) et (43) tra versés par des moyens de fixation qui le maintiennent en place sur l'axe médian du châssis (2) à l'aplomb des métatarses du pied. Comme illustré figure 5 la face (41a) du poussoir avant (4) est aménagée pour porter un patin interchangeable (46, 46a, 46b) dont la face (41) est orientée à 40, 45 ou 50 degrés par rapport à la face (71a) de la coque avant (71) suivant le patin choisi. Ils sont pourvus d'une vis (49) et de plots (491 et 492) en vue de leur assemblage dans les trous de fixation (49a, 491a, 492a) prévus sur la face (41a) du poussoir avant (4) dirigée vers le plan de voilure.

Ce système de fixation est non limitatif et à titre d'exemple un système de clips pour un échange rapide peut être prévu. Tous les patins (36, 36a, 36b, 46, 46a, 46b) sont conçus dans un matériau élasto-mère choisi avec une dureté shore appropriée de façon à amortir le choc ponctuel lors du cycle de pal-mage sur les coques avant (71) et arrière (72) de renfort. Ils sont interchangeables pour modifier l'amplitude de débattement de la voilure (6) permettent d'adapter les caractéristiques de la poussée en fonction des capacités physiques propres à chaque individu.

Le dimensionnement des poussoirs arrière (3) et avant (4) équipés de patin (36 et 46) est tel que les faces (31 et 41) de ces derniers orientées vers le plan de voilure entrent alternativement en contact avec la face des coques de renfort avant (71 A) et arrière (72A) lorsque la voilure (6) bascule vers l'un ou l'autre des patins. L'élément chaussant (1) peut-être réalisé à partir d'un moulage dans un élastomère naturel ou synthétique le tout monté sur une semelle (11) en polyuréthane rigide ou en polypropylène équipée de moyens de fixation intégrés. Il peut être suivant un autre mode d’exécution avantageux cousu et collé sur une semelle en polyuréthane intégrant des moyens de fixations, à partir d'un cuir en PVC souple ou en polyuréthane assurant au mieux le transfert des efforts avec une fermeture à lacets plastiques ou fermeture à glissière ou encore une fermeture à rabats pourvus de matière auto-agrippante. La voilure (6) est conformée dans une matière dont l'épaisseur lui donne une raideur suffisante pour ne fléchir que très légèrement sous l'action de la force de l'eau. Elle est pourvue sur la moitié haute de son périmètre d'une bordure (66) plus épaisse pour le maintien de son plan. Le polypropylène qui est un matériau hydrofuge est adapté dans une épaisseur suffisante pour la voilure rigide. Mais dans le but d'être à la fois plus légère et tout aussi résistante et rigide elle peut également être réalisée en matériaux composites à base de fibre de verre, carbone et résine époxy.

Le châssis (2) et les poussoirs avant (4) et arrière (3) peuvent être par exemple injectés en polypropylène dans des moules conçus à cet effet. Le châssis en particulier peut être réalisé en carbone et ou fibres de verre à partir d'un moule approprié. Les poussoirs arrière (3) et avant (4) peuvent être également moulés directement avec le châssis (2), seule la partie des patins (36 et 46) restant amovible.

Comme illustré suivant un deuxième mode de réalisation à la figure 6 et 7 les palmes de nage à voilure axiale rigide fonctionnent avec une surface de voilure rigide unifiant les deux éléments chaussants dans une configuration dite monopalme. En modulant soit le calibrage soit la dureté shore de l'élastomère on obtient un élément de liaison élastique (5) adapté à des voilures de surfaces diverses. Le degré de souplesse est choisi en fonction de la surface de voilure quelque soit le mode à savoir bi-palmes ou mono- palme. L'ensemble du dispositif de nage opérant de la même façon dans l'une ou l'autre configuration, les descriptions techniques et fonctionnements décrits ci-dessus sont en tous points identiques excepté, comme illustré à la figure 7, le positionnement du profil (61) découpé dans le plan de voilure (7) en mode monopalme qui sera placé de chaque côté de la médiatrice coupant l'arête sommitale (63) en ménageant un écartement suffisant pour le placement des jambes.

Cette palme de nage à voilure axiale rigide selon l'invention est particulièrement destinée aux déplacements des nageurs avec ou sans un équipement de plongée supplémentaire en tout milieu aquatique.

Claims

REVENDICATIONS 1 ) Palme de nage à voilure axiale rigide caractérisée en ce qu'elle comporte : Un élément chaussant (1) avec une semelle (11) équipée d'un châssis (2) sur lequel est fixé un élément de liaison élastique (5) qui, pour assurer la coopération entre une voilure rigide (6) axiale et l'élément chaussant (1) suivant un angle dièdre du plan de voilure (6) et du plan de semelle (11) d'environ 55 degrés vers l'avant dont le point d'origine sur l'axe longitudinal de la semelle (11) est environ à l'aplomb de l'os navi-culaire du pied, est calibré d'une part pour maintenir la voilure rigide (6) dans l'axe longitudinal du nageur en l'absence de mouvement des jambes et d'autre part fléchir dés une faible vitesse de battement des jambes afin de permettre le basculement de la voilure (6) alternativement entre deux poussoirs avant (4) et arrière (3) tous deux fixés sur le châssis (2) et conformés pour transférer, lors de l'appui sur la voilure (6) dans un angle défini, la poussée propulsive produite par l'action des jambes du nageur.
2 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon la revendication 1, caractérisée en ce que la semelle (11) dispose de deux moyens de fixation (12; 13) le long de l'axe longitudinal médian moulés dans son épaisseur à l'arrière et de deux autres moyens de fixation (14; 15) moulés dans son épaisseur à l'avant, utilisés pour fixer l'ensemble châssis (2), élément de liaison élastique (5) et poussoirs avant et arrière (3 et 4).
3 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon la revendication 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément de liaison élastique (5) a son sommet en forme de pavé (51), fixé dans un cadre (25) aménagé dans un logement (26) au centre du châssis (2), d'où se dégage vers le bas depuis la base du pavé (51) à un angle de 55 degrés par rapport à l'axe longitudinal de la semelle (11) une branche double (52) ou simple qui est élastique dont la moitié inférieure est rainurée sur son périmètre en vue de son assemblage contre le profil mâle (61) chantourné le long d'une perpendiculaire coupant l'arête sommitale de la voilure (6).
4 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon les revendications 1 et 2 comprenant un châssis (2) caractérisé par son périmètre identique à celui de la semelle (11) mais plus petit et pourvu de trous le long de son axe longitudinal médian pour y fixer les poussoirs arrière (3) et avant (4) et d'autre part, de deux axes cylindriques saillants placés au miheu des côtés gauche et droit et perpendiculaires à l'axe longitudinal dudit châssis (2).
5 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon la revendication 1 et 3 caractérisée en ce que la voilure (6) possède d'une part deux attaches (64 et 65) fixées sur son bord supérieur l'une à gauche et l'autre à droite, dotées de tubes creux (639 et 640) qui s'engagent dans les axes (27 et 28) saillants du châssis (2) et d'autre part d'une coque avant (71) et d'une coque arrière (72), qui épousent la partie de l'élément de liaison élastique (5) connectée sur la voilure (6), capables toutes deux de supporter l'appui des poussoirs arrière (3) et avant (4).
6 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend fixé sous le châssis (2) à l'arrière, le poussoir arrière (3) pourvu de trous de fixation et conformé pour transmettre solidement quelque soit la vitesse de battement des jambes la poussée propulsive sur un point d'appui situé sur la coque arrière (72).
7 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend fixé sous le châssis (2) à l'avant, le poussoir avant (4) pourvu de trous de fixation et conformé pour transmettre la poussée propulsive sur un point d'appui situé sur la coque avant (71).
8 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon le revendication 6 caractérisée en ce que le poussoir arrière (3) est pourvu sur sa face (31a) d'un patin (36) doté de moyens de fixation qui le rendent interchangeable par un autre d'épaisseur différente dont la face (31) tournée vers le plan de voilure (6) forme avec celui-ci un angle dièdre de façon à pouvoir moduler de 30 à 50 degrés l'amplitude de rotation de la voilure (6) entre son axe au repos parallèle à celui du nageur et la face (31) du patin (36).
9 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon la revendication 7 caractérisée en ce que le poussoir avant (4) est pourvu sur sa face (41a) d'un patin (46) doté de moyens de fixation qui le rendent interchangeable par un autre d'épaisseur différente dont la face (41) tournée vers le plan de voilure (6) forme avec celui-ci un angle dièdre de façon à pouvoir moduler de 30 à 50 degrés l'amplitude de rotation de la voilure (6) entre son axe de repos parallèle à celui du nageur et la face (41) du patin (46).
10 ) Palme de nage à voilure axiale rigide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les voilures (6) peuvent être installées sur chaque élément chaussant (1) gauche et droit ou bien être remplacées suivant un mode monopalme, par une seule voilure (7) qui pour son assemblage avec les éléments de liaison élastique (5) gauche et droit est pourvue d'une part, de chaque côté de la médiatrice coupant l'arête sommitale (63) du plan de voilure (7), de deux profils (61) chantournés et espacés entre eux d'une distance suffisante à l'écartement des jambes et d'autre part est pourvue d'attaches (64 et 65) à gauche et à droite de chaque profil (61).