FR3124374A1

FR3124374A1 - Coque déformable, et dispositif de maintien ou d’assistance d’un corps humain ou animal mettant en œuvre une telle coque

Info

Publication number: FR3124374A1
Application number: FR2106741A
Authority: FR
Inventors: Rémy Duboc; Gaston Clément Onana
Original assignee: Ximo
Current assignee: Ximo
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2022-12-30
Also published as: WO2022269012A1

Abstract

L’invention concerne une coque déformable (31) comprenant une pluralité d'alvéoles (314) organisées en structure à motifs répétés selon au moins une direction de la coque (31), chaque alvéole traversant au moins partiellement l'épaisseur de la coque (31). Selon l’invention, les alvéoles sont asymétriques par rapport à tout plan orthogonal à la coque (31). L’invention concerne également un dispositif de maintien d’un corps humain ou animal, qui comprend au moins une telle coque (31) appliquée contre le corps humain ou animal. Figure d’abrégé : Figure 1

Description

Coque déformable, et dispositif de maintien ou d’assistance d’un corps humain ou animal mettant en œuvre une telle coque

Domaine de l'invention

La présente invention concerne une coque déformable qui peut, dans certaines applications, être positionnée contre un corps humain ou animal pour constituer une coque de maintien ou transmettre des efforts.

L’invention concerne également un dispositif de maintien ou d’assistance, tel qu’une orthèse ou un exosquelette, mettant en œuvre une telle coque déformable.

Art antérieur

Un corps humain ou animal comprend de nombreuses articulations, permettant le mouvement d’une partie du corps par rapport à une autre. Le mot « articulation », dans la présente demande de brevet, désigne indistinctement une jointure entre deux extrémités osseuses, ou un groupe de plusieurs jointures proches les unes des autres permettant, ensemble, le mouvement d’une partie du corps par rapport à une autre.

Il est courant de réduire la mobilité d’une ou plusieurs articulations du corps, voire de les immobiliser, à l’aide de dispositifs de maintien. On peut ainsi le faire dans des contextes pathologiques, tels que des fractures, des entorses, des tendinites, des lombalgies, etc. Dans ce cas, la réduction de la mobilité de l’articulation, par exemple par une orthèse, permet d’éviter une augmentation de l'inflammation.

Une orthèse est un dispositif de maintien, appliqué contre un corps humain ou animal, qui vise à compenser une fonction absente ou déficitaire, assister une structure articulaire ou musculaire ou stabiliser un segment corporel pendant une phase de réadaptation ou de repos. Une telle orthèse comprend usuellement des coques rigides épousant la forme du corps, qui peuvent parfois être articulées pour permettre un mouvement. Dans certains cas, une orthèse peut également être semi-rigide, pour assurer un maintien du corps tout en permettant des mouvements de faible amplitude.

Il est également possible de réduire la mobilité d’une ou plusieurs articulations en dehors de toute pathologie. Par exemple, pour la pratique d’une activité sportive telle que le ski, la mobilité de la cheville est fortement réduite par la chaussure. Une telle réduction peut également être effectuée par des dispositifs d’assistance, couramment désignés par le terme « exosquelette »

Les exosquelettes sont des dispositifs appliqués sur un corps humain ou animal, visant à assister l'exécution de certains mouvements ou de certaines positions. Ils constituent des dispositifs de maintien, au sens de la présente description. Dans certaines situations professionnelles impliquant des mouvements, tels que les opérations de manutention ou de production, ils peuvent être utilisés pour prévenir la fatigue et l'usure professionnelle.

Un exosquelette comprend différentes portions d'appui, ou coques, qui sont plaquées contre le corps humain ou animal, et qui sont généralement articulées entre elles. L'exosquelette peut être actif et comprendre des moteurs ou des actionneurs permettant d'assister le déplacement des différentes portions d'appui les unes par rapport aux autres. Il peut également être passif. Dans ce cas, il comporte généralement des moyens élastiques s'opposant à des déformations de l'exosquelette correspondant à certains mouvements du corps humain ou animal, fournissant donc un appui au corps réalisant ce mouvement et assistant la réalisation du mouvement inverse, souvent pour soulager un muscle localement.

Les orthèses et les exosquelettes sont généralement des dispositifs de maintien assez contraignants pour les utilisateurs. En effet, ils sont généralement destinés à bloquer ou à résister à un mouvement particulier d'une articulation du corps humain ou animal, ou au contraire à assister un tel mouvement particulier. En plus de la contrainte concernant ce mouvement particulier, qui est recherchée, ils apportent souvent des contraintes importantes limitant d’autres mouvements du corps, par exemple les autres mouvements possibles de l’articulation, ou les mouvements des articulations voisines.

Ainsi, à titre d'exemple, un exosquelette passif peut viser à apporter une résistance élastique au mouvement d'un utilisateur se penchant vers l'avant pour attraper une charge. Cette résistance permet à l’utilisateur d’avoir un appui ou une assistance quand il se baisse, et une assistance quand il se relève avec sa charge. Cependant, en plus de la résistance élastique apportée à ce mouvement spécifique, l'exosquelette apporte en général des contraintes importantes sur les autres mouvements du tronc de l’utilisateur, par exemple les mouvements de rotation latérale ou les mouvements de flexion latérale. L'utilisateur équipé d'un tel exosquelette est donc assisté pour la réalisation d'une tâche précise, mais est gêné pour la réalisation d'autres mouvements.

Ces solutions existantes de dispositifs de maintien limitent donc le mouvement de l’articulation plus que nécessaire. Cette limitation excessive génère notamment deux risques :

dans le cas où le dispositif de maintien gêne ou interdit certaines activités de la vie quotidienne ou professionnelle, l’utilisateur risque de le retirer et d’en perdre le bénéfice. Dans un contexte pathologique, ce retrait peut notamment entrainer une aggravation de la pathologie ou une rechute.
dans le cas où le dispositif de maintien se substitue à certains muscles, l’utilisateur risque une désadaptation à l’effort, et notamment des fontes musculaires qui peuvent générer une dépendance.

Objectifs de l’invention

La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l’art antérieur.

L’invention a notamment pour objectif de fournir une coque déformable capable d’offrir des réactions différenciées à des contraintes mécaniques, en fonction des caractéristiques de ces contraintes.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une coque pouvant être positionnée contre un corps humain ou animal, par exemple dans un dispositif de maintien, pour constituer une coque de maintien ou transmettre des efforts, qui présente une réaction différenciée en fonction des efforts qu’elle subit et permet par exemple de résister aux mouvements d’un corps de façon variable, en fonction de la nature de ces mouvements.

Un objectif particulier de la présente invention est de fournir un dispositif de maintien, destiné à être positionné contre un corps humain ou animal, qui offre une résistance sensible à certains des mouvements de ce corps, et une résistance plus faible à d'autres mouvements possibles.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une orthèse constituant un tel dispositif de maintien, qui offre une résistance à certains mouvements du corps, par exemple au niveau d'une articulation, mais permette d'effectuer d'autres mouvements, au niveau de la même articulation ou d'articulations voisines, avec une résistance réduite.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un exosquelette constituant un tel dispositif de maintien, qui offre une résistance à certains mouvements du corps humain ou animal tout en permettant la réalisation d'autres mouvements, des mêmes articulations ou d'articulations voisines, avec une résistance plus faible.

Un objectif particulier de l’invention est de permettre la fourniture d’orthèses ou d’exosquelettes permettant des utilisations plus variées que les orthèses et les exosquelettes de l’art antérieur, notamment pour des usages en contexte professionnel, de maintien dans l’emploi, d’apprentissage de mouvement, de réapprentissage ou d’adaptation d’un geste.

Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l’aide d’une coque déformable, qui comprend selon l’invention une pluralité d'alvéoles organisées en structure à motifs répétés selon au moins une direction de la coque, chaque alvéole traversant au moins partiellement l'épaisseur de la coque, les alvéoles étant, selon l’invention, asymétriques par rapport à tout plan orthogonal à la coque.

Une telle coque déformable a l’avantage de présenter une résistance à la déformation qui est variable selon les contraintes auxquelles elle est exposée. Quand une telle coque est positionnée contre un corps humain ou animal, il lui est ainsi possible d’opposer une résistance plus forte à certains mouvements qu’à d’autres.

Avantageusement, au moins une des alvéoles présente une forme polygonale.

Avantageusement, au moins une des alvéoles présente une forme polygonale présentant présente au moins un angle rentrant.

Avantageusement, au moins une des alvéoles présente une forme polygonale présentant au moins deux angles rentrants.

Avantageusement, au moins une des alvéoles présente une forme hexagonale présentant deux angles rentrants.

Avantageusement, au moins une des alvéoles présente deux segments consécutifs latéraux de longueurs différentes.

Selon un mode de réalisation particulier, au moins un côté d’au moins une des alvéoles présente une forme courbe.

Avantageusement, au moins une des alvéoles présente une symétrie par rotation de 180° par rapport à un axe sensiblement normal à la coque.

Avantageusement, au moins une des alvéoles présente au moins deux cotés consécutifs non alignés, la jonction entre les côtés consécutifs présentant au moins un congé ou un renfort.

Avantageusement, la profondeur d’au moins une alvéole est au moins deux fois plus importante que l’épaisseur de paroi entre l’alvéole et une alvéole adjacente.

Avantageusement, au moins 30% de la surface de la coque est formée par les alvéoles.

L’invention concerne également un dispositif de maintien d’un corps humain ou animal, qui comprend au moins une coque telle que décrite ci-dessus, la coque étant appliquée, lors de l’utilisation du dispositif de maintien, contre le corps humain ou animal.

Liste des figures

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnée à titre de simple exemple figuratif et non limitatif, et accompagnée des figures parmi lesquelles :

la est une représentation, en vue de face, d'une coque déformable selon un mode de réalisation de l’invention ;
la est une vue de détail de la coque de la , montrant la structure des alvéoles de cette coque ;
la représente de façon schématique la coque de la , soumise à des forces de compression dans une première direction ;
la représente de façon schématique la coque de la , soumise à des forces de compression dans une seconde direction ;
la représente de façon schématique la coque de la , soumise à des forces de cisaillement dans un premier sens ;
la représente de façon schématique la coque de la , soumise à des forces de cisaillement dans un premier sens et à des forces de compression dans une première direction ;
la est une vue de la structure des alvéoles de la coque de la , quand elle est soumise à un cisaillement dans un premier sens ;
la représente de façon schématique la coque de la , soumise à des forces de cisaillement dans un second sens ;
la représente de façon schématique la coque de la , soumise à des forces de cisaillement dans un second sens et à des forces de compression dans une première direction ;
la est une vue de la structure des alvéoles de la coque de la , quand elle est soumise à un cisaillement dans un second sens ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’une alvéole pouvant être définie dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la représente de façon schématique la forme d’un ensemble d’alvéoles pouvant être définies dans une coque selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
la est une représentation schématique montrant, de face, un utilisateur équipé d'un exosquelette selon un mode de réalisation de l'invention ;
la est une représentation schématique montrant, de profil, l’utilisateur équipé de l’exosquelette de la ;
la est une représentation schématique montrant, de dos, l’utilisateur équipé de l’exosquelette de la ;
la est une représentation schématique montrant un utilisateur équipé d'orthèses selon des modes de réalisation de l'invention.

Description détaillée de modes de réalisation de l’invention

Les figures 1 à 10 représentent une coque déformable selon un mode de réalisation de l'invention. Une telle coque déformable est conçue pour se déformer en réponse à des sollicitations mécaniques, en opposant une résistance élastique plus ou moins grande à cette déformation.

Le terme « coque », dans la présente description, désigne un solide délimité par deux surfaces proches et approximativement parallèles. Une coque peut être fermée sur elle-même, ou délimitée par une surface périphérique appelée bord, qui joint les deux surfaces principales. La distance entre les deux surfaces principales est définie comme l'épaisseur de la coque.

Une plaque est un cas particulier de coque, dans laquelle les deux surfaces principales sont planes. La coque 31 représentée par les figures 1 à 10 est ainsi une plaque. Cependant, l'invention peut également s'appliquer à des plaques présentant des formes différentes, ouvertes ou fermées.

Les coques faisant l'objet de la présente description sont des coques déformables. Elles sont pour cela constituées, de préférence, en une matière souple, telle qu'une matière plastique ou élastomère, ou un composite flexible dans au moins une direction. De façon générale, les matériaux utilisés pour fabriquer une coque selon la présente description présentent un module d’Young compris entre 1 MPa et 6 GPa. La souplesse du matériau utilisé est cependant choisie en fonction des dimensions de la coque, et notamment de son épaisseur, et des contraintes mécaniques que cette coque est amenée à subir. Cette coque est ainsi dimensionnée de façon à se déformer sensiblement en réponse aux contraintes mécaniques qu'elle subit ordinairement.

Les coques représentées dans la présente description sont percées d'une pluralité d'alvéoles. Une alvéole est une cavité définie dans la coque. Cette cavité peut être entièrement incluse dans la coque, et être fermée, ou elle peut être ouverte sur l'une des surfaces principales de la coque. Dans les modes de réalisation représentés, les alvéoles sont ainsi traversantes, c'est-à-dire ouvertes sur les deux faces principales de la coque. Elles présentent par ailleurs une section sensiblement identique, dans des plans parallèles aux surfaces principales de la coque, sur tout le long de l’axe normal à la coque au niveau de cette alvéole ou d’une autre alvéole. Elles peuvent par ailleurs présenter des dépouilles utiles à la production. L’axe normal à la coque en un point est l’axe suivant la droite normale à une surface principale de la coque en ce point, c’est à dire la droite perpendiculaire au plan tangent à la surface principale en ce point.

Il est cependant également possible de mettre en œuvre l'invention avec des coques dont les alvéoles, ou certaines des alvéoles, sont fermées sur l'une des surfaces principales, ou sur les deux. Dans ce cas, de préférence, ces alvéoles peuvent être fermées par des parois souples, dimensionnées pour ne pas offrir de résistance mécanique affectant de façon sensible la réaction de la coque à une contrainte mécanique. Il est également possible qu'une coque, ajourée par des alvéoles traversantes, soit intégrée dans un composant formant des parois le long de l'une des faces principales de la coque, ou de ses deux faces. Les alvéoles traversantes peuvent alors ne plus être visibles, sans que cela n’ait d'incidence sur la résistance mécanique de la coque et sa réaction à une contrainte mécanique.

Les coques objet de la présente description sont avantageusement ajourées par une pluralité d'alvéoles réparties dans la coque, à raison d'au moins une alvéole pour 100 cm² de surface de la coque, et au plus de 10 alvéoles pour 10 cm² de surface de la coque. De préférence, ces alvéoles sont traversantes, et occupent 20 à 50 % de la surface de la coque. Deux alvéoles d’une plaque qui sont séparées l’une de l’autre par une portion de plaque ne comprenant pas d’alvéole sont appelées par la suite des alvéoles adjacentes.

Dans la présente description, chaque alvéole traverse au moins partiellement l'épaisseur de la coque, et présente une forme particulière. Cette forme particulière est répétée à l'identique sur une pluralité d'alvéoles placées à distance régulière les unes des autres dans au moins une direction sur l'une des surfaces principales de la coque. Ces alvéoles forment ainsi un motif se répétant dans au moins une direction sensiblement tangente à l'une des surfaces principales de la coque.

La représente ainsi la coque 31, qui constitue un exemple de coque selon un mode de réalisation de l’invention. Dans le mode de réalisation représenté, les surfaces principales de cette coque sont planes, et cette coque 31 constitue donc une plaque. Cette coque 31 est avantageusement conformée pour être mise en œuvre dans un exosquelette 2, qui est représenté par les figures 24 à 26.

Cette coque 31 présente un bord supérieur 311, constituée d'une branche de matériau élastique sensiblement rectiligne, qui est destinée, quand la coque 31 est mise en œuvre dans l’exosquelette 2, à s'étendre sensiblement horizontalement contre l’abdomen de l'utilisateur 1, à proximité des côtes inférieures marquant le bas de sa cage thoracique. On considérera par la suite, par convention, que la direction définie par ce bord supérieur 311 est une direction horizontale. La branche de matériau élastique formant le bord supérieur 311 présente de préférence une épaisseur relativement importante, lui conférant une rigidité supérieure à la rigidité des branches de matière souple séparant les alvéoles de la coque.

La coque 31 présente également un bord inférieur 312 qui est opposé au bord supérieur 311. Ce bord inférieur 312 est également constitué d'une branche de matériau élastique sensiblement rectiligne. Dans le mode de réalisation représenté, ce bord inférieur 312 n’est pas parallèle au bord supérieur 311. Ce bord inférieur 312 pourrait d’ailleurs, dans d’autres modes de réalisation, ne pas être rectiligne. Comme la branche formant le bord supérieur 311, la branche de matériau élastique formant le bord inférieur 312 présente de préférence une rigidité supérieure à la rigidité des branches de matière souple séparant les alvéoles de la coque. Cette rigidité est conférée, dans le mode de réalisation représenté, par une largeur relativement importante de cette branche. La branche peut par exemple avoir une largeur au moins deux fois plus importante qu’un segment d’alvéole.

Entre la branche formant le bord supérieur 311 et la branche formant le bord inférieur 312, la coque 31 est constituée par des branches 313 liées les unes aux autres et liées aux branches supérieure 311 et inférieure 312, afin de former un réseau de mailles définissant des alvéoles 314 traversant la coque 31 de part en part.

Dans la situation représentée par la , la plus grande partie des alvéoles de la coque 31 présente, dans la position de repos de la coque 31, des formes et des dimensions identiques. Ces alvéoles sont appelées par la suite des « alvéoles standard » de la coque 31. Seules certaines des alvéoles de la coque 31, voisines des branches formant les bords supérieur 311 et inférieur 312 de la coque 31, présentent des dimensions inférieures et des formes différentes, qui correspondent généralement à la forme des alvéoles standard tronquées.

La représente, en vue de détail, une alvéole standard 4 de la coque 31 entourée par les alvéoles standard qui lui sont adjacentes. Comme le montre cette figure, l’alvéole standard 4 présente une forme qui est définie par des segments de branches qui l'entourent. Ainsi, l'alvéole 4 représentée sur la est notamment définie par un segment de branche horizontal supérieur 41 et un segment de branche horizontal inférieur 42. Deux segments latéraux gauches 43 et 44, formant ensemble une ligne brisée, relient l'extrémité gauche du segment de branche horizontal supérieur 41 à l'extrémité gauche du segment de branche horizontal inférieur 42. De même, deux segments latéraux droits 45 et 46 formant ensemble une ligne brisée, relient l'extrémité droite du segment de branche horizontal supérieur 41 à l'extrémité droite du segment de branche horizontal inférieur 42.

Les segments latéraux 43-44 et 45-46 forment deux à deux des angles rentrants dans l’alvéole 4, de telle sorte que l'alvéole présente une forme d'hexagone dite « en sablier ».

Cette structure se reproduit à l'identique sur les alvéoles adjacentes à l’alvéole 4. Ainsi, le segment supérieur 41 constitue le segment inférieur de l’alvéole 401 située au-dessus de l’alvéole 4, le segment inférieur 42 constitue le segment supérieur de l’alvéole 402 située en-dessous de l’alvéole 4, le segment latéral gauche 43 constitue l’un des segments latéraux droit de l’alvéole 403 située à gauche de l’alvéole 4, et le segment latéral droit 46 constitue l’un des segments latéraux gauche de l’alvéole 404 située à droite de l’alvéole 4.
Les différentes alvéoles standard forment ainsi un motif répétitif dans la coque 31.

La forme des alvéoles définies dans la coque 31 donne à cette coque des propriétés anisotropes, c’est-à-dire des propriétés de résistance variables, qui dépendent notamment de la direction de la force exercée sur la coque 31. Les figures 3 à 7 représentent, schématiquement, des exemples de différents types de forces pouvant s’exercer sur la coque 31.

Dans la configuration représentée par la , la coque 31 est soumise à une force de compression s’exerçant sur son bord supérieur 311 et son bord inférieur 312, dans une direction sensiblement verticale. Dans cette situation, la force de compression s’exerce dans la direction perpendiculaire aux segments de branches horizontaux supérieur et inférieur délimitant les alvéoles. Quand elle est comprimée dans cette direction, la coque 31 présente une raideur relativement importante. Elle peut ainsi présenter une résistance élastique relativement forte à un mouvement de compression dans cette direction et, à l’issue de ce cette compression, assister élastiquement le mouvement inverse de détente.

Dans la configuration représentée par la , la coque 31 est soumise à une force de compression s’exerçant sur son bord supérieur 311 et son bord inférieur 312, dans une direction diagonale. Dans cette situation, la force de compression s’exerce dans une direction formant sensiblement un angle de 45° avec la direction de la plus grande longueur des alvéoles. Quand elle est comprimée dans cette direction, la coque 31 présente une raideur moins importante que quand elle est comprimée dans une direction verticale. Elle présente ainsi une résistance élastique moins forte à un mouvement de compression dans cette direction et, à l’issue de cette compression, elle ne procure qu’une assistance plus faible au mouvement inverse de détente.

Dans la configuration représentée par la , la coque 31 est soumise à un cisaillement. Il y a cisaillement lorsque deux forces de sens opposé sont appliquées aux extrémités de la coque, suivant des vecteurs sensiblement tangents à une des surfaces principales de la coque. Dans la situation représentée par la , une première force s’exerçant sur son bord supérieur 311 dans une direction horizontale, dans un premier sens, et une seconde force s’exerçant sur son bord inférieur 312, dans une direction sensiblement horizontale, dans un second sens opposé au premier sens.

Les coques déformables décrites dans la présente demande de brevet présentent une résistance asymétrique au cisaillement. Cela signifie que, pour une même quantité de force appliquée en cisaillement, le déplacement induit par cette force est supérieur dans un premier sens d'application de la force par rapport à un second sens d'application de la force qui lui est opposé.

La réponse de la plaque à une compression s’exerçant dans une direction tangente à une des surfaces principales de la plaque est donc anisotrope.

Ainsi, dans le cas représenté par la , la coque 31 présente une raideur relativement forte en réponse au cisaillement représenté. A titre d’exemple, un tel cisaillement peut entrainer un déplacement de 2 cm d’une portion de la plaque 31, pour une force de 40 N appliquée en cisaillement. Cette plaque 31 présente ainsi une résistance élastique forte à ce mouvement de cisaillement et, à l’issue de ce mouvement, elle ne procure qu’une assistance faible au mouvement inverse.

Si, comme le représente la , la plaque 31 est soumise à un cisaillement généré par des forces appliquées dans le sens opposé à celui représenté par la , sa raideur en réponse à ce cisaillement est avantageusement différente. Dans le cas de la plaque 31, elle présente une résistance élastique plus faible à un tel mouvement de cisaillement dans le sens opposé et, à l’issue de ce mouvement, elle procure une assistance plus faible au mouvement inverse. A titre d’exemple, un tel cisaillement dans le sens opposé à celui représenté par la peut entrainer un déplacement de 3 cm d’une portion de la plaque 31, pour une force de 40 N appliquée en cisaillement.

Il est à noter que cette résistance au cisaillement asymétrique de la coque 31 est principalement liée à la structure interne de cette coque, et notamment à la forme et à la disposition de ses alvéoles.

Dans la configuration représentée par la , la coque 31 est soumise successivement à un cisaillement, dans le même sens que le cisaillement représenté par la , et à une compression s’exerçant dans une direction sensiblement verticale. Dans cette situation, la coque 31 présente une raideur relativement faible au cisaillement, et présente une raideur relativement importante à la compression.

En effet, les caractéristiques de la coque 31 permettent que ses caractéristiques de résistance à la compression ne soient que faiblement affectées par un mouvement de cisaillement dans le sens représenté par la . Ainsi, même dans ces conditions de cisaillement, la résistance en compression est préservée. Il est à noter que ces caractéristiques de résistance sont largement indépendantes du fait que le cisaillement soit appliqué avant, ou après la compression.

En revanche, dans la configuration représentée par la , la coque 31 est soumise successivement à un cisaillement, dans le même sens que le cisaillement représenté par la , et à une compression s’exerçant dans une direction sensiblement verticale. Dans cette situation, la coque 31 présente une raideur relativement forte au cisaillement, et sa résistance à la compression est sensiblement réduite, par rapport à sa résistance à la compression quand elle n’est pas soumise au cisaillement.

Ces résistances à la compression et au cisaillement apparaissent également quand la plaque 31 est soumise simultanément à un cisaillement, dans le même sens que le cisaillement représenté par la , et à une compression s’exerçant dans une direction sensiblement verticale, comme présenté dans la . Cette situation correspond sensiblement à une compression selon une direction non verticale, telle que représentée par la .

L’utilisation de mailles présentant une réponse mécanique en compression et une symétrie en cisaillement est connue, le brevet WO2016185376 en donne notamment un exemple. En revanche, il n’est pas connu de concevoir des alvéoles pour conférer une réponse asymétrique en cisaillement à une coque. Les paragraphes suivants décrivent des propriétés des poutres en flexion et en flambement qui permettent de définir avantageusement les caractéristiques d’asymétrie en cisaillement d’alvéoles, et par extension, d’influencer les caractéristiques d’asymétrie en cisaillement d’une coque qui en est constituée.

Dans le cas d’une poutre, le flambement désigne un comportement non linéaire géométrique lors d’un chargement en compression axiale. Lorsque ce chargement atteint une valeur dite « critique », le phénomène de flambage apparait. Il est caractérisé par le passage d’un état principalement en compression à un état principalement en flexion.

Le flambage se produit lorsque le chargement appliqué comporte une composante en compression, si le chargement est appliqué avec un angle de 90° ou plus par rapport au cas parfait de chargement axial, le flambage ne se produit pas. Ainsi, pour un chargement donné, il est possible de faire apparaitre ou non un flambage sur une poutre en faisant varier l’angle d’application de ce chargement.

La formule de la Force critique d’Euler présente les paramètres de déclenchement du flambage d’une poutre sollicitée en compression. Ainsi, pour un chargement donné, il est notamment possible de faire apparaitre ou non un flambage sur une poutre en faisant varier la longueur L de cette poutre, ou en en modifiant la résistance des nœuds aux extrémités de ladite poutre, ce qui a pour effet de modifier le coefficient a.

En flexion simple, la déformée varie positivement avec la longueur et la force. Par exemple, pour les petites déformations, la flèche maximale d’une poutre encastrée à une de ses extrémités varie selon la formule . Ainsi, il est possible de faire varier la réponse en flexion en faisant varier la longueur L de la poutre.

Les paragraphes suivants décrivent une méthode de construction d'une alvéole hexagonale symétrique à 180°, à deux angles rentrants, et aux segments latéraux de longueurs inégales, proche de l’alvéole présentée en .

Il est avantageux de respecter une symétrie à 180° dans le dessin d’une alvéole asymétrique à angles rentrants. La symétrie à 180° permet une répétition du motif de l’alvéole dans la maille sans ajout de motif intermédiaire, ni épaississement localisé des segments. La symétrie à 180° permet par ailleurs de conserver certains segments parallèles deux à deux tout au long du cisaillement, ce qui permet un contact d’une surface sur une surface lorsque l’alvéole rentre en butée avec elle-même à la suite d’une déformation. Par rapport à un contact ponctuel, un contact d’une surface sur une surface apporte une plus grande stabilité à la maille déformée, et une plus grande durabilité.

L’utilisation d’un motif comportant plusieurs angles rentrants présente plusieurs avantages, il permet en particulier de limiter les phénomènes de déformation des alvéoles dans la hauteur lors d’un cisaillement.

Il est aussi avantageux d’utiliser des segments latéraux de longueurs inégales, notamment pour modifier asymétriquement l’effet de seuil du flambement, donc les caractéristiques de la réponse en asymétrie de l’alvéole. Un autre avantage est de permettre d’allonger la course de déformation avant d’entrer en butée par contact.

Dans la , les angles formés par les segments 41 et 45 et les segments 42 et 44 sont égaux, et notés α. Les angles formés par les segments 42 et 46 et les segments 41 et 43 sont égaux, et notés β. On peut avantageusement modifier l’effet de seuil du flambement, donc les caractéristiques de la réponse en asymétrie de l’alvéole, en faisant faire varier les angles α et β initiaux en décalant les segments supérieur (41) et inférieur (42) de l’alvéole pour qu’ils ne soient pas face à face en position initiale. Cette possibilité n’est pas mise en œuvre dans l’exemple de construction qui suit, mais peut être intégrée simplement.

Pour démarrer la construction, on dessine deux bases du polygone, parallèles et face à face. Ces segments constituent les segments supérieur (41) et inférieur (42) de l’alvéole. On définit les extrémités de ces deux segments comme les quatre premiers sommets de l'hexagone.

Pour chaque sommet, on trace un cercle dont le centre est le sommet, et dont le rayon est égal à la longueur souhaitée pour le segment adjacent.

Les cercles sont de même rayon deux à deux, et les deux rayons sont de longueur différente. Les cercles de même rayon sont positionnés à l'opposé l'un de l'autre dans la diagonale du carré formé par les 4 premiers sommets, de façon à maintenir une symétrie de la figure à 180°.

On définit le cinquième sommet de l'hexagone comme l’intersection de deux cercles, l'un tracé à partir d'un sommet du premier segment, et l'autre tracé à partir du sommet du second segment qui en est le plus proche. Ces cercles se croisent en deux points, le nouveau sommet est l'intersection se trouvant à l'intérieur du carré formé par les quatre premiers sommets de l'hexagone.

On définit le sixième sommet de l'hexagone comme l'intersection des deux derniers cercles qui se trouve à l'intérieur du carré formé par les quatre premiers sommets de l'hexagone.

Si les quatre cercles sont de même rayon, on obtiendra la , dont la géométrie n’implique pas de résistance asymétrique au cisaillement, sauf à modifier les caractéristiques des nœuds ou de la matière.

Les figures 2, 7, et 10 sont maintenant utilisées pour illustrer un mode de réalisation particulier de l’invention et fournir une description simplifiée de la réponse asymétrique au cisaillement d’une coque alvéolée telle que définie dans la présente invention.

La représente une alvéole au repos, c’est-à-dire non soumise à des forces extérieures. L’alvéole se compose de 6 segments, 41, 45, 46, 42, 44, 43, élastiquement reliés entre eux. Les angles formés par les segments 41 et 45 et les segments 42 et 44 sont égaux, et notés α. Les angles formés par les segments 42 et 46 et les segments 41 et 43 sont égaux, et notés β. Les segments sont de même longueur deux à deux : les segment 41 et 42 sont de même longueur, les segment 43 et 46 sont de même longueur, et les segment 44 et 45 sont de même longueur.

La représente l’alvéole de la soumise à un cisaillement induit par un effort tranchant selon une amplitude totale T, par application de forces aux segments 41 et 42. À l’opposé, la représente la même alvéole soumise à un effort tranchant selon une amplitude totale -T, par application de forces aux segments 41 et 42.

Lors du cisaillement illustré sur la , il y a transmission d’une force en compression aux segments 44 et 45, et les angles α tendent à s’ouvrir. Pour des segments élastiques, cette compression provoque, à partir d’un certain seuil, un flambage des segments 44 et 45 permettant d’accommoder le cisaillement. Les segments 43 et 46 sont, eux, sollicités en traction-flexion, qui sont toutes deux des réactions sans effet de seuil. Dans cet exemple, les caractéristiques des alvéoles, en particulier la faible longueur des segments 44 et 45, font qu’il n’y a pas de flambement, et le cisaillement est accommodé par la flexion, non représentée sur la , des segments 43 et 46.

Lors du cisaillement illustré sur la , il y a transmission d’une force en compression aux segments 43 et 46, et les angles α tendent à se fermer. Pour des segments élastiques, cette compression provoque, à partir d’un certain seuil, un flambage des segments 43 et 46 permettant d’accommoder le cisaillement. Les segments 44 et 45 sont, eux, sollicités en traction-flexion, qui sont toutes deux des réactions sans effet de seuil. Dans cet exemple, les caractéristiques des alvéoles, en particulier la longueur importante des segments 43 et 46, font que le cisaillement est accommodé à la fois par le flambement, non représenté sur la , des segments 43 et 46, et par la flexion, non représentée sur la , des segments 44 et 45.

L’effort tranchant à appliquer pour obtenir un déplacement donné est plus faible pour les segments longs 43 et 46 que pour les segments courts 44 et 45.

L’angle d’application β du chargement aux segments 43 et 46 lors d’un cisaillement dans un sens, est plus grand que l’angle d’application α du chargement aux segments 44 et 45 lors d’un cisaillement dans le sens opposé. Ces angles d’application favorisent la résistance à l’effort tranchant des segments 44 et 45 par rapport aux segments 43 et 46.

Dans ce mode de réalisation, pour obtenir un même déplacement, l’effort tranchant à appliquer sera donc asymétrique.

Par extension, ces propriétés sont conférées à la coque qui en est composée.

Les alvéoles définies dans les coques selon la présente invention peuvent présenter des formes différentes de celles qui apparaissent dans la coque 31 décrite ci-dessus. Ainsi, elles peuvent présenter une diversité de formes asymétriques par rapport à tout plan orthogonal à la coque. Quand elles sont organisées en structure à motifs répétés selon au moins une direction de la coque, et qu’elles traversent au moins partiellement l'épaisseur de la coque, des considérations de même nature que celles exposées lors de la description du comportement de la coque illustrée sur la , concernant les rigidités des segments et leurs déformations, expliquent que de telles alvéoles confèrent à la coque la résistance au cisaillement asymétrique recherchée.

Les figures 11 à 22 montrent plusieurs exemples de formes d’alvéoles pouvant avantageusement être définies dans une coque selon un mode de réalisation de l’invention.

Ces alvéoles peuvent présenter différentes formes polygonales, comme le représentent par exemple les figures 11, 12, 13, 14, 15, 21 et 22. Dans de tels polygones, la présence d’au moins deux angles rentrants, se faisant face, est préférée. Ces angles rentrants donnent à l’alvéole une forme en sablier.

L’alvéole de la est proche de l’alvéole 4 représentée sur la . Elle présente des segments inférieur et supérieur parallèles et symétriques par rapport à un axe coupant l’alvéole en deux dans le sens de la hauteur. Les segments latéraux sont de longueurs inégales.

Les alvéoles des figures 12 et 13 présentent des variantes de formes de celle de la dans lesquelles certains des segments présentent des orientations différentes.

Dans certains cas particuliers, comme ceux représentés par les alvéoles des figures 14 et 15, la géométrie des alvéoles peut sembler symétrique. Ainsi, ces alvéoles présentent des formes de sablier qui peuvent sembler symétriques. Elles sont cependant asymétriques, du fait d’une hétérogénéité des caractéristiques mécaniques de leurs parois. Ainsi, des portions de ces parois peuvent comporter des renforts, ou au contraire des affaiblissements, qui peuvent être sous la forme d'une nervure, d'un épaississement, d'un second matériau, d’un composite (fibres, billes de verres, nanomatériaux…). De tels renforts ou affaiblissement sont destinés à modifier les effets de seuil, et par extension la raideur, d’un segment entourant l’alvéole ou d’une jonction entre deux segments.

Ainsi, dans l’exemple de la , un ou plusieurs segments latéraux sont constitués avec des matériaux différents des autres, ayant des propriétés mécaniques différentes. Cette hétérogénéité des matériaux modifie la cinématique de flexion du segment lorsqu'une force en cisaillement est appliquée.

De même, l’alvéole représentée par la peut sembler symétrique, mais elle comporte des renforts, au niveau de la jonction de certains des segments qui la composent, qui modifient les caractéristiques mécaniques des segments. Ainsi, les caractéristiques mécaniques de portions de la paroi entourant l’alvéole peuvent être modifiées grâce à l’utilisation de plusieurs matériaux, ou de variations de formes, comme un renforcement local, un congé ou une nervure au niveau d’une jonction entre deux segments, afin d’obtenir une réponse mécanique asymétrique.

Certaines des parois de l’alvéole peuvent présenter des formes courbes, qui ont des propriétés mécaniques équivalentes à des parois polygonales. Ainsi, l’alvéole de la présente une paroi courbe formant le segment latéral droit de l’alvéole. L’alvéole de la présente deux segments latéraux formés par des parois courbes. De telles formes courbes peuvent, de façon connue, présenter des caractéristiques mécaniques équivalentes à des parois rectilignes.

L’alvéole représentée par la présente certains de ses segments latéraux qui ne sont pas orientés dans une direction normale à la surface principale de la coque dans laquelle elle est formée. De tel segments latéraux n’empêchent pas l’alvéole de présenter les propriétés de réponse mécanique asymétrique recherchées.

De la même façon, les alvéoles des figures 19 et 20 présentent des segments supérieurs et inférieurs courbes. La forme de ces segments inférieur et supérieur, qui ne sont pas rectilignes dans les alvéoles représentées par les figures 19 à 22, n’a généralement qu’un rôle secondaire dans les caractéristiques mécaniques de la coque.

La montre une représentation schématique de répartition d’alvéoles sur une coque, dans laquelle la coque présente une alternance d’alvéoles ayant des formes spécifiques leur conférant notamment une résistance au cisaillement asymétrique, et d’alvéoles neutres, ayant une forme de parallélogrammes, n’ayant pas d’impact sur la symétrie de la résistance au cisaillement. La présence de telles alvéoles neutres n’empêche pas la mise en œuvre de la solution de l’invention.

Les figures 24, 25 et 26 représentent schématiquement, respectivement de face, de profil et de dos, un utilisateur 1 équipé d'un exosquelette 2 constituant un dispositif de maintien selon un mode de réalisation de l'invention, mettant en œuvre la coque 31 représentée par la .

Cet exosquelette 2 comporte une portion formant un plastron abdominal 21 qui est maintenu contre l'abdomen de l'utilisateur 1. Un tel plastron, dans le mode de réalisation représenté, est particulièrement destiné à couvrir la partie du corps située entre les côtes les plus basses et le bassin de l’utilisateur. Dans le mode de réalisation représenté, ce plastron 21 comprend deux coques déformables, telles que décrites ci-dessus : une coque droite 31, maintenue contre le côté droit de l'abdomen de l'utilisateur 1, et une coque gauche 32, maintenue contre le côté gauche de l'abdomen de l'utilisateur 1.

Ces coques droite 31 et gauche 32 formant le plastron 21 sont maintenues contre l’utilisateur 1 par un ensemble de sangles. Ainsi, les bords supérieurs des coques droite 31 et gauche 32 sont connectés l’un à l’autre, sur le ventre de l’utilisateur 1, par une sangle supérieure 211. Cette sangle supérieure 211 est munie d’une boucle 2110, qui permet de solidariser la portion de la sangle supérieure 211 qui est liée au bord supérieur de la coque droite 31 avec la portion de la sangle supérieure 211 qui est liée au bord supérieur de la coque gauche 32. Cette boucle 2110 peut également être ouverte afin de désolidariser ces portions, pour que l’utilisateur 1 puisse retirer facilement l’exosquelette 2.

Les bords inférieurs des coques droite 31 et gauche 32 sont également connectés l’un à l’autre, sur le ventre de l’utilisateur 1, par une sangle inférieure 212. Cette sangle inférieure 212 est également munie d’une boucle 2120, qui permet de solidariser la portion de la sangle inférieure 212 qui est liée au bord inférieur de la coque droite 31 avec la portion de la sangle inférieure 212 qui est liée au bord inférieur de la coque gauche 32. Cette boucle 2120 peut également être ouverte afin de désolidariser ces portions, pour que l’utilisateur 1 puisse retirer facilement l’exosquelette 2.

Le bord supérieur de chacune des coques droite 31 et gauche 32 est également fixé, sur le ventre et dans le dos de l’utilisateur 1, aux extrémités d’une sangle de bretelles 213 passant au-dessus d’une épaule de l’utilisateur 1. Ces sangles de bretelles 213 permettent de maintenir le plastron abdominal 21 à une hauteur convenable par rapport à l’utilisateur 1, notamment au cours de l’installation de l’exosquelette 2, tant que les boucles 2110 et 2120 sont ouvertes.

Enfin, une sangle arrière 214 relie, dans le dos de l’utilisateur 1, les coques droite 31 et gauche 32. Dans le mode de réalisation représenté, cette sangle 214 est une sangle élastique de grande largeur.

Grâce à ces différentes sangles, la coque droite 31 et la coque gauche 32 sont maintenues contre l’abdomen de l’utilisateur 1.

Dans le mode de réalisation préférentiel représenté par les figures, ces coques droite 31 et gauche 32 sont ainsi maintenues dans une position dans laquelle leurs bords supérieurs s’étendent dans un plan sensiblement horizontal, ou transversal à l’abdomen de l’utilisateur, à proximité du bord inférieur de la cage thoracique de l’utilisateur 1. Ainsi, au cours des mouvements de l’utilisateur 1, ces bords supérieurs des coques droite 31 et gauche 32 ont tendance à se déplacer avec la cage thoracique de l’utilisateur 1.

Dans le mode de réalisation représenté, l’exosquelette 2 comprend une portion inférieure 23 s’étendant autour de chacune des cuisses de l’utilisateur 1. Le haut de chacune de ces portions inférieures 23 est fixé, respectivement, au bord inférieur de l’une des coques droite 31 et gauche 32. Au cours des mouvements de l’utilisateur 1, le haut de ces portions inférieures 23 se déplace, globalement, avec les hanches de l’utilisateur. Les bords inférieurs des coques droite 31 et gauche 32 ont alors tendance à se déplacer avec les hanches de l’utilisateur 1.

Ces portions inférieures 23 ne sont représentées que très schématiquement sur les figures, et leur fonctionnement ne sera pas expliqué dans la présente description. L’homme du métier connaît cependant plusieurs façons de réaliser de telles portions inférieures, dont un exemple est décrit dans le document US2018296423.

Dans d’autres modes de réalisation possibles de l’invention, l’exosquelette 2 peut ne pas comporter de portion inférieure. Dans ce cas, les bords inférieurs des coques droite 31 et gauche 32 peuvent être fixés à une ceinture entourant les hanches de l’utilisateur 1. Ainsi, au cours des mouvements de l’utilisateur 1, les bords inférieurs des coques droite 31 et gauche 32 ont tendance à se déplacer avec les hanches de l’utilisateur 1.

Ainsi, au cours de mouvements de l’utilisateur 1, les coques droite 31 et gauche 32 ont tendance à se déformer en suivant les mouvements relatifs de la cage thoracique de l'utilisateur 1 par rapport à ses hanches, leurs bords supérieurs suivant sensiblement les mouvements de la cage thoracique et leurs bords inférieurs suivant sensiblement les mouvements des hanches.

L’intégration dans l’exosquelette 2 de la coque déformable 31 qui présente des propriétés anisotropes et une résistance au cisaillement asymétrique, ainsi que la coque déformable 32 qui présente les mêmes propriétés, procure de nombreux avantages. Dans cet exosquelette 2, les bords supérieurs des coques 31 et 32 sont maintenus à proximité du bas de la cage thoracique de l’utilisateur 1, et se déplacent sensiblement avec cette cage thoracique. Les bords inférieurs de ces coques 31 et 32 sont pour leur part maintenus à proximité des hanches de l’utilisateur 1, et peuvent suivre les mouvements de ces hanches ou, quand l’exosquelette 2 comporte des portions inférieures 23, des mouvements des jambes de l’utilisateur 1.

Quand l’utilisateur 1 portant l’exosquelette 2 souhaite effectuer des mouvements entrainant un mouvement relatif de sa cage thoracique par rapport au bas de son corps, et notamment de ses hanches, ces mouvements entrainent donc des déformations des coques 31 et 32. En fonction de la nature de ce mouvement, ces déformations se font dans des directions différentes, et les coques 31 et 32 opposent donc à ces mouvements des résistances élastiques plus ou moins fortes.

Ainsi, certains mouvements peuvent entraîner des déformations des coques 31 et 32 dans des directions dans lesquelles ces coques opposent une résistance élastique forte, qui peut avoir pour effet de dissuader l’utilisateur 1 d’effectuer un tel mouvement. À titre d’exemple, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les coques 31 et 32 sont positionnées de façon à opposer une résistance plus forte à un mouvement d’inclinaison du tronc vers l’avant, jambes tendues, de l’utilisateur 1 portant l’exosquelette 2. Cette résistance forte dissuade alors l’utilisateur 1 d’effectuer ce mouvement, qui n’est pas recommandé pour le port de charges, et le guide vers un mouvement mieux adapté.

Inversement, les coques 31 et 32 sont positionnées de façon à n’opposer qu’une résistance faible à d’autres mouvements. Ainsi, quand l’utilisateur 1 portant l’exosquelette 2 effectue un pivotement de ses épaules, par rapport à ses hanches, les coques 31 et 32 sont principalement sollicitées en cisaillement et n’opposent qu’une faible résistance à ce mouvement. L’exosquelette 2 ne procure alors qu’une gêne faible aux mouvements de l’utilisateur 1.

Pour certains autres mouvements de l’utilisateur 1, les coques 31 et 32 offrent une résistance sensible, mais modérée, aux mouvements de l’utilisateur 1. C’est par exemple le cas quand l’utilisateur 1 portant l’exosquelette 2 s’incline vers l’avant en effectuant un mouvement de fente, dans lequel il place un pied en avant et un pied en arrière. Au cours d’un tel mouvement, les coques 31 et 32 sont principalement sollicitées dans une direction diagonale.

Les coques 31 et 32 opposant à l’utilisateur une résistance plus faible à une inclinaison en fente qu’à une inclinaison jambes tendues, l’utilisateur 1 est naturellement incité, pour s’incliner vers l’avant, à adopter la position de la fente plutôt qu’une position jambes tendues, ce qui est plus recommandé pour le portage de charge. Par ailleurs, en effectuant cette inclinaison en fente, l’utilisateur 1 s’oppose à une résistance sensible de l’exosquelette 2, l’entraînant à mettre en charge la chaîne musculaire impliquée dans le mouvement. Cette mise en charge de la chaîne musculaire, dès le début du mouvement d’inclinaison, prépare le corps de l’utilisateur 1 à l’action de portage, et permet que ce portage soit effectué dans de meilleures conditions physiologiques.

Enfin, quand l’utilisateur 1 doit se relever, par exemple en portant une charge, la réaction élastique des coques 31 et 32 assiste son mouvement de relevage.

Quand l’utilisateur 1 souhaite soulever une charge, ou maintenir une position inclinée, il peut avoir besoin de prendre appui. Ainsi, l’utilisateur 1 portant l’exosquelette 2 peut, quand il est en position inclinée en fente, modifier légèrement la direction de son inclinaison, afin que celle-ci entraîne une résistance élastique plus forte des coques 31 et 32. Ces coques fournissent alors un point d’appui permettant de soulager l’utilisateur 1.

L’utilisateur 1 portant l’exosquelette 2 s’habitue très rapidement aux réactions de celui-ci, et tend de façon naturelle à adapter ses mouvements aux réactions de l’exosquelette. Il peut ainsi, naturellement, adopter ses positions d’inclinaison lui permettant de prendre appui sur l’exosquelette 2.

Dans le mode de réalisation principal représenté ci-dessus, les coques déformables selon l’invention sont mises en œuvre dans un exosquelette 2 visant notamment à assister les mouvements de l’utilisateur 1. Il est cependant possible de mettre en œuvre ces coques déformables selon l’invention dans d’autres types de dispositifs de maintien d’un corps humain ou animal, et notamment dans des dispositifs tels que des orthèses.

Ainsi, le plastron abdominal 21 de l’exosquelette 2, utilisé sans les portions inférieures 23 de cet exosquelette, peut être utilisé comme une orthèse de type ceinture lombaire. Du fait des propriétés anisotropiques des coques 31 et 32, cette orthèse peut empêcher ou gêner certains mouvements de l’utilisateur 1, tout en laissant libre d’autres mouvements.

La représente d’autres exemples d’orthèses pouvant être mises en œuvre à partir d’une coque déformable anisotropique selon l’invention. Dans le mode de réalisation représenté par cette figure, l’utilisateur 1 porte, autour de son genou droit, une orthèse 51 constituée par une coque anisotropique maintenue enroulée autour de son genou. Les propriétés anisotropiques de cette coque sont avantageusement choisies de façon à ce que la coque n’offre qu’une résistance faible aux déformations correspondant à un mouvement souhaité du genou de l’utilisateur 1 ou à un mouvement ayant une amplitude inférieure à une amplitude souhaitée, et une résistance élastique forte aux déformations correspondant à un mouvement non souhaité du genou de l’utilisateur 1, ou à un mouvement d’une amplitude supérieure à une amplitude souhaitée.

L’homme du métier pourra ainsi adapter les coques déformables de l’invention pour les mettre en œuvre dans tout type d’orthèse destiné au corps humain ou animal. A titre d’exemple, l’utilisateur 1 représenté par la porte ainsi une orthèse 52 sur son coude droit, une orthèse 53 autour de son cou, une orthèse 54 sur son poignet gauche et une orthèse 55 sur sa cheville gauche.

De telles orthèses présentant une réponse mécanique à la déformation asymétrique, en raideur et en amplitude, permettent d’être plus sélectif dans la limitation de mobilité, ce qui réduit les risques présentés. Dans l’orthèse 54 du poignet, elle permet par exemple de limiter la flexion et l'inclinaison ulnaire du poignet tout en permettant l’inclinaison radiale, de limiter la pronation et l'abduction du pouce tout en permettant l'adduction. Dans une orthèse de type ceinture lombaire, elle peut permettre de limiter la rotation arrière de la cage thoracique par rapport au bassin, tout en permettant la rotation avant.

Claims

Coque déformable (31, 32) comprenant une pluralité d'alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) organisées en structure à motifs répétés selon au moins une direction de ladite coque, chacune desdites alvéoles traversant au moins partiellement l'épaisseur de ladite coque, caractérisée en ce que lesdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) sont asymétriques par rapport à tout plan orthogonal à ladite coque (31).
Coque déformable (31, 32) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente une forme polygonale.
Coque déformable (31) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente une forme polygonale présentant au moins un angle rentrant.
Coque déformable (31, 32) selon la revendication 3, caractérisée en ce qu’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente une forme polygonale présentant deux angles rentrants.
Coque déformable (31, 32) selon la revendication 4, caractérisée en ce qu’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente une forme hexagonale présentant deux angles rentrants.
Coque déformable (31, 32) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente deux segments consécutifs latéraux de longueurs différentes.
Coque déformable (31, 32) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu’au moins un côté d’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente une forme courbe.
Coque déformable (31, 32) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente une symétrie par rotation de 180° par rapport à un axe sensiblement normal à ladite coque (31, 32).
Coque déformable (31, 32) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) présente au moins deux cotés consécutifs non alignés, la jonction entre lesdits côtés consécutifs présentant au moins un congé ou un renfort.
Coque déformable (31, 32) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la profondeur d’au moins une desdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404) est au moins deux fois plus importante que l’épaisseur de paroi entre ladite alvéole et une alvéole adjacente.
Coque déformable (31, 32) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins 30% de la surface de ladite coque (31, 32) est formée par lesdites alvéoles (314, 4, 401, 402, 403, 404).
Dispositif de maintien d’un corps humain ou animal, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une coque (31, 32) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite coque (31, 32) étant appliquée, lors de l’utilisation du dispositif de maintien, contre le corps humain ou animal.