Appareil de musculation abdominale et thoracique

La présente invention a pour objet un appareil de musculation abdominale et thoracique.

L'invention se rattache au secteur technique des moyens de gymnastique corrective, des moyens de musculation à des fins sportives, des moyens de correction esthétique.

Il est souvent difficile d'améliorer la tenue de la sangle abdominale ou de la renforcer d'une façon intense et en position courte, en utilisant une gymnastique traditionnelle (travail des membres inférieurs: ciseaux, pédalage, etc...; travail en flexion : jambes sur buste ou buste sur jambes), surtout si l'utilisateur souffre du dos (lumbagos, lombalgie, sciatique).

Ou peut par exemple illustrer l'art antérieur par le Brevet français 318.958 SANDOW, ayant pour objet un appareil de musculation. Ce dernier comprend une ceinture reliée à des poignées au moyen de cordes élastiques passant sur des pouliés fixées à un mur. Dans une position couchée, l'utilisateur, après avoir passé la ceinture dans le creux poblité des deux jambes accolées, tente de déplier ses jambes vers le sol, à l'encontre d'une force de réaction résultant du positionnement des bras en appui horizontal sur le sol.

On connaît également le Brevet US-A-3.884.464 qui décrit un appareil individuel et transportable de musculation. Il s'agit essentiellement d'une barre de grande longueur saisie à ses extrémités par l'utilisateur.

Le principe de l'appareil selon la Demande, est différent, et basé sur la contraction isométrique en position courte de l'ensemble des muscles abdominaux. La contraction isométrique ne nécessite aucun déplacement cinétique du muscle. Elle consiste à prendre une position par rapport à une résistance donnée, et à la tenir. Une contraction isométrique qui dure cinq à dix secondes, met en oeuvre quatre fois plus d'unités motrices que dans un simple mouvement. La musculation sera par conséquent quatre fois plus intense, quatre fois plus tonique et quatre fois plus rapide. Il est donc possible de refaire une sangle abdominale en utilisant ses propres possibilités physiologiques grâce à la souplesse d'adaptation de la méthode, sans autres indications puisque l'utilisateur pourra analyser en permanence, son travail musculaire et en contrôler la durée, la puissance et la progression.

Selon une première caractéristique de l'invention, l'appareil de musculation abdominale et thoracique comportant des poignées reliées par une liaison matérielle élastique à une pièce maintenue par une autre partie du corps de l'utilisateur de l'appareil, est caractérisé en ce que les poignées, ou équivalents, font partie d'une pièce unique de préhension (2, 10, 69, 77) rigide apte à se déplacer par translation ou pivotement vers ou à l'opposé d'une pièce d'appui (3, 11, 28, 67, 72, 84) constituant la pièce maintenue par une partie du corps de l'utilisateur et formée d'une surface munie de cavité(s) d'appui d'une partie d'au moins un genou de l'utilisateur, en ce que la liaison matérielle élastique reliant les deux pièces assure le maintien desdites pièces à proximité l'une de l'autre et est pourvue de moyens élastiques (4, 12, 70, 74) de telle sorte qu'à toute force F1 exercée par les mains de l'utilisateur sur les poignées s'oppose par l'intermédiaire des moyens élastiques la force F2 opposée exercée par le ou les genoux de l'utilisateur, sur le ou lesquels est appuyé la pièce d'appui (3, 11, 28, 67, 72, 84), les muscles abdominaux et thoraciques travaillant ainsi par contractions isométriques.

L'appareil tel qu'il sera décrit par la suite, est utilisé de la façon suivant : l'utilisateur est couché sur le dos, ses cuisses étant disposées dans un plan à 90 degrés sensiblement, par rapport au plan du sol, les genoux étant fléchis. Il saisit l'appareil par la pièce de préhension en plaçant la pièce d'appui contre les genoux réunis, bras tendus. Il pousse avec ses mains en étendant les bras, tout en gardant les cuisses à la verticale. Celles-ci ne doivent pas bouger, tout en contrebalançant la force développée par les bras. Cette pression doit être régulière et constante. Le travail des abdominaux est effectué en position parfaite, avec en particulier une colonne vertébrale lombaire alignée dans une correction de la lordose physiologique. Ainsi, la charnière vertébrale n'est pas soumise aux cisaillements et aux tassements qui sont toujours provoqués par la rééducation classique évoquée dans le préambule de la Demande. Le travail des abdominaux doit être accompagné dans toute la mesure du possible, par des mouvements respiratoires amples et complets, en rentrant le ventre à chaque expiration. L'une des façons de contrôler l'exercice consiste précisément à compter les cycles respiratoires effectués pendant l'effort.

En variante d'utilisation, le sujet peut utiliser l'appareil en position assise, sur une chaise par exemple.

En autre variante d'utilisation, le sujet peut s'adosser contre un mur, l'appui au sol jambes tendues, étant en avant par rapport au plan de référence du dos.

On observe que cet appareil fait également travailler les muscles de bras et du thorax, y compris le diaphragme, qui sont soumis à la même contraction isométrique.

Cet appareil permet une progression en difficulté et en efficacité. On peut, par exemple, selon un exercice, relever la tête en regardant les genoux ou l'appareil, en la maintenant ainsi, ce qui crée un reforcement électif de la partie haute des abdominaux. On peut également relever la pointe des pieds, sans allonger les jambes, en la maintenant, ce qui provoque un renforcement électif de la partie basse des abdominaux. Ces mouvements fortifient le corset musculaire et affinent la taille.

Les avantages obtenus grâce à cet appareil consistent d'une part en sa réalisation simple, et d'autre part, dans les multiples possibilités qu'il offre, chaque utilisateur pouvant refaire personnellement et sous son propre contrôle, une sangle abdominale dans des conditions très supérieures à celles connues de l'art antérieur.

L'invention est exposée ci-après plus en détail, à l'aide des dessins.

• La figure 1 représente un usager vu de profit, en position d'exercise, tenant un appareil contre ses genoux.
• Les figures 2 à 9 représentent des vues schématiques de réalisations en variante de l'appareil, comportant les moyens principaux de l'invention, notamment une pièce de préhension, une pièce d'appui, une liaison matérielle entre les pièces précitées, autorisant la transmission de l'une à l'autre des forces de réaction et de contre-réaction à l'encontre d'un moyen élastique.
• Les figures 10 à 15 représentent des vues schématiques de l'appareil comportant une pièce de préhension, une pièce d'appui et des variantes de réalisation de la liaison matérielle précitée.
• Les figures 16, 17, 18 représentent des vues schématiques de l'appareil comportant une pièce de préhension, une pièce d'appui, les forces s'exerçant sur l'une et l'autre pièce en utilisant la compression d'un fluide.
• Les figures 19, 20 et 21 illustrent d'une manière détaillée, l'appareil schématisé figure 2, selon des vues en plan, en élévation et de profil, l'appareil comportant des moyens principaux identiques et trois variantes successives d'un moyen de détermination de l'effort à effectuer et son contrôle.
• Les figures 22 à 31 définissent une variante de l'appareil avec tous ses composants illustrés séparément.
• La figure 32 illustre une unité de contrôle utilisée avec l'appareil.
• Les figures 33, 34 et 35 illustrent un dispositif adjoint à un masque respiratoire en liaison avec l'appareil.
• La figure 36 est une vue de face illustrant un appareil selon l'invention dont la pièce de préhension est un volant.
• La figure 37 est une vue de dessous selon la figure 36.
• La figure 38 est une variante de réalisation dans laquelle la pièce de préhension peut être soumise à une rotation angulaire par rapport à son axe d'articulation.
• La figure 39 est une vue de profil avec une coupe partielle illustrant le positionnement d'un index.
• La figure 40 est une vue de dessous de l'appareil selon la figure 39; les tracés en traits interrompus illustrant le positionnement de la pièce de préhension.
• La figure 41 est une vue de face illustrant une variante de réalisation de la pièce de pression.

Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se référant aux exemples de réalisation illustrés aux figures des dessins.

La figure 1 présente un usager vu de profil, en position d'exercice, tenant un appareil contre ses genoux. Cet appareil comporte un corps (1) sur lequel coulisse un poussoir (5) solidaire de poignées (2) disposées de part et d'autre d'une pièce d'appui (3) plaquée contre les genoux. Ces poignées ou équivalents font partie d'une pièce unique de préhension. En exerçant la force (F1) sur la pièce de préhension, le poussoir (5) comprime un moyen élastique tel que ressort (4), contre la pièce (3). L'usager doit développer une . force (F2) avec ses genoux, pour équilibrer la force (F1). Cette force (F2) est produite par l'action des muscles sus-cités. Un index (6) relié au poussoir (5), se déplace le long d'une graduation (7) visible par l'usager, qui contrôle ainsi son effort. Un curseur (8) poussé par l'index précise l'effort maximum réalisé au cours de l'exercice. Ce curseur peut être réglé en début de séance sur la position correspondante à l'effort maximum à réaliser. Un contact intégré dans le curseur, permet d'actionner un signal lorsque l'effort est atteint et maintenu. D'autres contacts, voire des rhéostats, peuvent être placés sur le parcours de l'index et du curseur, pour visualiser ou enregistrer à distance les indications déterminantes pour la bonne progression du traitement. Les différentes dispositions précitées permettent au auto-émulation du sujet, cet qui facilite les efforts nécessaires à la bonne fin du traitement.

De nombreuses variantes de réalisation de l'appareil peuvent êre envisagées pour effectuer un tel exercice, ces variantes étant illustrées et décrites par la suite.

Les figures 2 à 9 représentent des variantes d'appareil comprenant chacun les moyens principaux de l'invention, à savoir : le corps central (1) composé de pièces coulissant l'une contre l'autre, la pièce de préhension (2), la pièce d'appui (3) contre les genoux, les ressorts (4) transmettant l'effort exercé sur les pièces (2) et (3). La fonction ressort permet de mesure l'importance de l'effort développé en conséquence de la déformation du ressort. Les figures 2, 3, 4, 6 et 7 présentent l'utilisation de ressorts de compression et les figures 5, 8 et 9 des ressorts de traction. Les figures 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 présentent l'utilisation de ressorts spiralés en matériaux adéquats; la figure 4 schématise l'usage d'une compression en vase clos, de toute matières, faisant effet de ressort; les figures 8 et 9 sont différenciées par la position réciproque des pièces coulissantes du corps de l'appareil.

Les figures 10 à 15 présentent des dispositions de montage ne comportant pas de corps central comparable aux précédents, on y reconnaît la pièce de préhension (2), la pièce d'appui (3); La figure 10 indique un disposition où la force appliquée sur la pièce de préhension (2) est transmise à la pièce d'appui (3) par l'intermédiaire d'un ressort (4) agissant en torsion; la figure 11 présente une variante simplifiée de la figure 10; la figure 12 représente une variante de la figure 11, une masse élastique telle que du caoutchouc, est substituée au ressort de torsion. La figure 12 est comparable à la figure 10, mais l'effet ressort est obtenu par l'usage de tringles, en acier à ressort ou tout autre matière comparable, travaillant à la fois en flexion et en torsion. La figure 14 découle de la figure 13, l'effet de torsion étant remplacé par l'effet de flexion de deux demi-boucles. Dans la figure 15, une seule pièce assure les fonctions des pièce de préhension et de pièce d'appui, celles-ci sont formées pour chaque aile d'une feuille en matière élastique repliée sur elle-même pour travailler en flexion, et façonnée de telle façon que l'on dispose de la partie de préhension (2) et de la pièce d'appui (3) incurvée dans la zône d'appui contre les genoux.

Pour faciliter la compréhension des dessins, seuls les figures 11 et 15 illustrent l'index et le curseur représentés par une tige graduée (7) solidaire de la pièce (3); un curseur (8) est visible sur la figure 11.

Les figures 16, 17, 18 représentent un appareil utilisant la compression d'un fluide; il se compose d'une outre interposée entre les genoux et les mains. La conformation de cette outre peut présenter deux protubérances en forme de dômes, placés côte à côte, sur lesquels l'usager pousser avec ses mains; elle peut notamment être pourvue d'une pièce de préhension, comme l'indique les figures. Le contrôle de l'effort peut se faire à l'aide de tous moyens permettant de mesurer la pression du fluide, manomètre, soufflet comme figure, etc...

Les figures 19, 20, 21 détaillent l'appareil selon des vues en plan, élévation et de profil. Chacune de ces figures présente cependant une réalisation particulière de l'index et du curseur. Le corps (9) de l'appareil est constitué d'un tube dont la section a la forme d'un oméga, définissant une fente longitudinale sur toute sa longuer; les pièces (10) (11) (12) (13) correspondent aux pièces (2) (3) (4) et (5) précitées. Sur la figure 19, le curseur gradué (14) est poussé par un bossage prévu dans la bague (13) solidaire de la pièce de préhension, et se déplace dans le tube en passant sous l'index (15) qui permet de repérer sa position, et par conséquant, la déformation du ressort (12), donc l'effort du pratiquant. Ledit bossage peut seulement faire avancer le curseur, il ne peut le faire reculer. Ainsi, le curseur stationne en position d'effort maximum atteinte. Un ergot (16) solidaire du curseur, dépasse la surface du corps (9), ce qui permet à l'usager de déplacer le curseur soit pour le ramener à la position zéro, soit pour le positionner au point d'effort maximum qu'il devra atteindre au cours de l'exercice. Le curseur contient accessoirement un dispositif qui réagit à la poussée du bossage précité, et donne un signal à l'usager. Ce dispositif peut être sonore ou optique, avec commande mécanique ou électrique. Il peut par exemple se composer d'une sonnerie ou d'un voyant électrique accompagné d'une pile dont le circuit se ferme sous la pression du bossage. Figure 19, une pile et une ampoule sont logées dans le curseur même, la lumière étant dirigée à travers le bouchon transparent (17), vers l'usager. Figure 20, la graduation (18) est fixe, verticale, pour obtenir une meilleure visibilité. L'index (19) est relié au poussoir (20) par un câble ou une tringlerie, et se déplace le long de la graduation en poussant le curseur (21) solidaire de l'ergot (22) que peut déplacer l'usager. La figure 21 présente une graudation tournante (23), reliée au poussoir (27) par tout moyen propice, qui se déplace devant l'index (24) solidaire du bouchon (25). Un bouton rotatif gradué (26) est entraîné par le tambour du cadran, seulement dans le sens croissant de la valeur des graduations; il remplace les curseurs ci-dessus décrits et l'opérateur le règle en le tournant. Un contact incorporé assure la fonction d'alerte, l'ampoule ou la sonnerie étant logée dans le bouchon (25) par exemple. Les figures 22, 23, 24, présentent une variante de la figure 20 : les éléments de contrôle sont logés dans la pièce d'appui (28), la graduation (29) est gravée sur le fronton (30) et parcourue par le curseur (31) poussé par l'index (32), lui-même relié au poussoir (33) par le câble (34). L'autre côté du fronton, figure 25, présente des logements recevant la pile (35), la sonnerie (36), l'ampoule (37), l'index (32) et le curseur (31 ).

La plaque (38), figures 26, 27, qui clôt ces cavités, comporte un circuit électrique (CE) illustré figure 28. On y observe deux résistances linéaires placées de part et d'autre de quatre lignes électriques parallèles entre elles. Le curseur et l'index sont pourvus de contacts frotteurs (39) assurant les liaisons électriques entre les lignes et résistances précitées; le frotteur (39), disposé au centre du curseur, comporte deux fils conducteurs élastiques, l'une des extrémités de chacun étant en contact avec l'une des deux lignes parallèles (40) et (41); les deux autres extrémités se croient l'une sur l'autre sans normalement se toucher. Lorsque l'index arrive au contact du curseur, il les comprime, ce qui ferme le circuit pile-sonnerie ou voyant. Un inverseur (42) peut sélectionner l'un ou l'autre de ces signaux. Le frotteur (43) disposé également dans le curseur, assure le contact entre la ligne (44) et les spires de la résistance (45). De même, le frotteur (46), figure 31, disposé dans l'index, assure le contact entre la ligne (47) et les spires de la résistance (48). Les sorties électriques des circuits (44-45) et (47-48) aboutissent à la prise multibroches (49) assurant par un cordon, la liaison de l'appareil à une unité de contrôle (50), figure 32. Les lignes (40 et 41) aboutissent à l'unité de contrôle, de la même façon.

L'unité de contrôle (50) peut être réalisée dans un but émulatif, sportif, ou strictement médical. Elle peut comporter, figure 32, une prise (51) faisant suite à la borne (49); un cadran (53) indiquant la position de l'index; celui-ci pouvant être un galvanomètre placé sur le circuit de la résistance (48) figures 26, 28; 31, ou toute autre disposition permettant le, même résultat; un cadran (54) indiquant la pôsi_- tion du curseur (31); un voyant (55) ou sonnerie, signalant que l'effort recherché est atteint, le contact (39) étant fermé, voir figures 25, 28, 29; une horloge (56) ou distributeur d'impulsions temporisées; une minuterie (57) contrôlant la durée prévue pour la séance; un totalisateur (58) des temps d'effort maximum; un totalisateur (59) des temps d'expiration pendant l'effort maximum; un totalisateur (60) des temps d'apnée pendant l'effort maximum; un totalisateur (61) des temps d'inspiration pendant l'effort maximum; un enregistreur (62) sur tout support, permettant de conserver un relevé des critères essentiels; un branchement (63) au masque respiratoire (64).

La figure 33 schématise un dispositif adjoint au masque respiratoire, qui permet de déceler les phases expiratoires, inspiratoires et apnée. Il se compose essentiellement de deux volets (65) et (66) qui se soulèvent, l'un (65), sous l'effet du flux d'air expiratoire, l'autre (66), sous l'effet du flux d'air inspratoire. Les schémas électriques (ou électroniques), figures 35 et 37, décrivent les réseaux asservis à chacun des contacts (E) et (i) fermés par les volets au repos. A la fermeture de l'interrupteur (A), les relais (RE) et (RI) sont mis sous tension par les contacts (E) et (I) des volets (65) et (66) s'ils sont au repos. Pendant l'inspiration, le volet (66) s'ouvre, ainsi que son contact (I), le relais (RI) n'est pas sous tension et son contact (RI/65) met le totalisateur (61) en fonction. Pendant l'expiration, le volet (65) s'ouvre alors que le volet (66) est fermé, le contact (E) s'ouvre, le relais (RE) n'est pas sous tension et son contact (RE/65) met le totalisateur (59) en fonction. En période d'apnée, les deux volets sont fermés, les deux relais (RI) et (RE) sont sous tension et ie totalisateur (60) est mis en fonction par le circuit des deux contacts (RI/66) et (RE/66) en série.

On a illustré aux figures 36 et 41, une variante de l'appareil. On rappelle que l'appareil de musculation abdominale et thoracique comprend une pièce d'appui (67) s'appliquant. contre les genoux de l'utilisateur. Cette pièce comprend avantageusement, deux cavités (67¹) disposées symétriquement par rapport à l'axe médian transversal de ladite pièce. Dans sa partie centrale pleine (67²), elle présente une ouverture (67³) autorisant le passage à coulissement du corps (68) de l'appareil. Elle comporte en outre, sur le côté en regard de la pièce de préhension (69), un bossage d'appui (67⁴) sur lequel vient en appui l'extrémité (70¹) d'un moyen élastique du type ressort (70) par exemple, l'autre extrémité (70²) dudit ressort, venant en appui de manière appropriée, contre ladite pièce de préhension (69). Une butée (71) limite le positionnement de la pièce d'appui à l'extrémité du corps (68) de l'appareil.

Selon une caractéristique, la pièce de préhension se présente sous la forme d'un volant (69¹), figures 36 et 37. Ce dernier, de section ronde, par exemple avec empreintes de préhension, est réalisé en tout matériau et possède une relative épaisseur pour faciliter sa préhension. Il présente en outre, sur sa face directement visible par l'utilisateur, un cadran (69²) ou similaire. Le volant est monté avec une liberté de rotation, sur l'axe du corps (68), _:par tout moyen connu.

Le cadran (69¹) présente des repères correspondant à la rotation angulaire effectuée par rapport à l'axe longitudinal du corps de l'appareil, ce dernier ayant éventuellement un repère de référence. L'utilisateur peut donc saisir convenablement l'appareil et combiner ses mouvements physiques, d'une part en assurant une poussée axiale sur la face de poussée, à l'encontre de la pièce d'appui, et d'autre part, en provoquant en combinaison ou non, un mouvement en rotation du volant dont il peut contrôler l'amplitude. On prévoit un moyen de verrouillage en toutes positions du volant par rapport au corps, de manière à éliminer l'effet de rotation du volant par rapport au corps et à conserver l'effet de poussée seul. Des butées sont prévues pour limiter le débattement angulaire du volant.

On a représenté aux figures 38, 39 et 40, une variante de réalisation de l'appareil permettant également de combiner les efforts dans les deux sens.

A cet effet, l'appareil comprend une pièce d'appui (72) semblable aux précédentes, montée avec une liberté de déplacement sur le corps (73) de l'appareil, à l'encontre d'un moyen élastique (74) dont une extrémité vient en appui sur une plaque (75) montée fixement sur le corps. La pièce de préhension (76) est montéee sur le corps, par l'intermédiaire d'un axe de pivotement (77), avec une capacité de rotation angulaire par rapport à l'axe dudit corps de l'appareil. Un moyen de verrouillage (78) bloque en position ladite pièce de préhension.

On a illustré figure 40, diverses positions de la pièce de préhension. On obtient de ce fait, un mouvement combiné d'un déplacement longitudinal de la pièce de préhension (76) sur le corps (73), et éventuellement, sa rotation angulaire. Celle-ci est contrôlée par l'utilisateur. Un cadran non illustré, peut permettre la mesure visuelle de cette rotation. La plaque (75) servant à la fois de butée du ressort, d'un côté, et d'appui de la pièce de préhension, de l'autre, peut, en cas de biocage de cette dernière, être profilée sur ce dernier côté, pour autoriser le positionnement angulaire précis de la pièce de préhension. Des logements, comme des rainures de guidage, peuvent être prevus à cet effet.

Selon un autre perfectionnement illustré figures 38 et 39, on a prévu le long du corps (73), une série de crans ou ouvertures (73') autorisant l'engagement et le maintien d'un curseur (79) contre lequel vient en butée la pièce de préhension. Ce curseur peut donc être positionné à des niveaux différents pour assurer une variation progressive des efforts à accomplir, en formant limiteur de course.

On a illustré figure 41, une variante de réalisation de l'appareil où la pièce d'appui (84) présente un profil en croissant pour le positionnement d'un seul genou de l'utilisateur.