ENGIN NAUTIQUE PROPULSABLE PAR LA FORCE HUMAINE

ENGIN NAUTIQUE PROPULSABLE PAR LA FORCE HUMAINE.

La présente invention concerne un engin nautique propulsable par la force humaine et pouvant s'appliquer aux loisirs, à l'entraînement sportif ou même à la rééducation, aussi bien pour des personnes bien portantes qu'à des handicapés.

Elle a plus particulièrement pour objet un engin nautique du type de celui décrit dans la demande WO 2006/114524 et qui comprend :

- un cadre rigide ouvert de une forme incurvée présentant une partie concave par exemple en forme de U, de lyre ou de oméga, - deux flotteurs oblongs rigides respectivement fixés aux deux extrémités du cadre, ces deux flotteurs s'étendant transversalement par rapport audit cadre, de part et d'autre de celui-ci de manière à permettre à un utilisateur d'y appuyer ses mains,

- des moyens d'assise pouvant consister en un enrobage en une matière relativement souple qui recouvre au moins partiellement le fond de la partie concave du cadre (fond du U), pour servir de soutien à au moins un utilisateur disposé à califourchon dans cette partie concave et appuyant ses mains sur l'un des flotteurs de manière à pouvoir librement remuer ses jambes dans l'eau et se mouvoir avec ledit engin. Dans la demande de brevet précitée, le cadre présente habituellement une partie en forme de gouttière servant à loger un élément gonflable, de sorte que la partie immergée de l'engin présente globalement une masse volumique inférieure à celle de l'eau. De ce fait, lorsque l'utilisateur est assis à califourchon sur le fond de ce cadre et flotte dans l'eau, le centre de gravité de l'ensemble flottant dont la partie immergée est soumise à la poussée d'Archimède est surélevé par rapport à la surface de l'eau, ce qui réduit la stabilité de cet ensemble. Du fait de cette réduction de la stabilité, les mouvements exercés par l'utilisateur risquent de provoquer son basculement. Ce problème se pose avec beaucoup d'acuité dans le cas où l'engin est utilisé par des handicapés des membres inférieurs et lors de séances de rééducation au cours desquelles le patient doit effectuer des exercices qu'il a beaucoup de difficulté à maîtriser.

Bien entendu, l'usage d'un lest au niveau de la partie inférieure du cadre peut constituer une solution à ce problème. Toutefois, cette solution conduit à alourdir considérablement l'engin et donc à rendre beaucoup plus difficiles ses manipulations hors de l'eau.

L'invention a donc tout d'abord pour but de supprimer ces inconvénients.

A cet effet, elle propose un engin du type susdit muni d'un cadre tubulaire comprenant dans sa partie inférieure au moins un orifice d'accès d'eau et, dans sa partie supérieure, au moins un orifice de passage d'air ou évent, prévu de manière à ce que lorsque l'engin est disposé dans l'eau, le cadre se remplisse au moins partiellement d'eau, l'eau contenue à l'intérieur du cadre jouant alors le rôle d'un lest.

Eventuellement, l'évent pourra être équipé de moyens d'obturation de manière à permettre à l'utilisateur de contrôler la quantité d'eau à l'intérieur du cadre, notamment dans le but de régler la position du centre de gravité de l'ensemble flottant par rapport au centre de rotation du cadre.

Cette solution s'avère utile notamment dans le cas où le cadre est équipé de moyens de propulsion de l'engin exploitant les mouvements de rotation du cadre.

Avantageusement, ces moyens de propulsion pourront consister en une palme ou nageoire souple fixée sur l'un des deux montants du cadre, sensiblement à mi hauteur de celui-ci et s'étendant vers l'extérieur du cadre, dans un plan passant par un axe de rotation du cadre, au voisinage dudit câble.

Selon d'autres variantes d'exécution de l'invention :

- L'engin pourra comprendre au moins une pale montée rotative sur la partie arrière du cadre (par exemple sous le flotteur arrière), ainsi qu'au moins un levier monté rotatif sur la partie avant du cadre, par exemple sous le deuxième flotteur, des moyens de transmission étant prévus pour obtenir un battement de la palme sous l'effet du basculement alternatif du levier d'actionnement.

- L'engin pourra comprendre deux leviers montés rotatifs sur la partie avant du cadre et des moyens de transmission provoquant les battements de la palme sous l'effet de l'actionnement des deux leviers.

- L'engin pourra comprendre deux palmes et deux leviers respectivement montés sur les parties arrière et avant du cadre, chaque levier étant couplé à une palme correspondante par un moyen de transmission indépendant. - Les susdites palmes et les susdits leviers sont montés rotatifs sur une structure rigide logée à l'intérieur du cadre tubulaire et s'engageant entre les deux demi-coquilles dudit cadre de manière à obtenir une fixation déconnectable.

- Les susdits moyens de transmission pourront comprendre des liaisons débrayables permettant de régler la course des leviers par rapport à la course des palmes.

- Le cadre de l'engin pourra être équipé d'une béquille et/ou de moyens de roulement au sol.

Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :

Les figures 1 à 3 sont des coupes schématiques permettant d'illustrer le principe de fonctionnement de l'engin nautique, en position normale de flottaison (figure 1), en position pivotée vers l'avant (figure 2) et en position pivotée vers l'arrière (figure 3) ;

La figure 4 est une vue en perspective éclatée de l'engin illustré sur les figures 1 à 3 ;

La figure 5 est une vue de dessus de l'engin illustré sur la figure 4 en position assemblée ;

Les figures 6 et 7 sont respectivement des vues de côté (figure 6) et de dessus (figure 7) d'une variante d'exécution de l'engin selon l'invention équipé de palmes ; La figure 8 est une vue en perspective de l'engin représenté sur les figures 5 et 6 ;

La figure 9 est une coupe transversale schématique du cadre de l'engin représenté figures 6 à 8, au niveau des axes d'entraînement ;

La figure 10 est une coupe transversale schématique du cadre de l'engin représenté figures 6 à 9 au niveau d'un ensemble de poulies de renvoi ;

La figure 11 est une représentation schématique du mécanisme d'entraînement des palmes de l'engin illustré sur les figures 6 à 10.

Dans cet exemple, l'engin nautique comprend un cadre tubulaire rigide présentant une forme de Ω renversé qui comporte une partie centrale 1 sensiblement circulaire ouverte dans sa partie supérieure et dont les deux extrémités sont coudées et prolongées par deux ailes respectives 2, 3 qui s'étendent vers l'extérieur coaxialement l'une par rapport à l'autre et qui portent chacune un profil d'assemblage à mortaise 4, 5.

Ces profils d'assemblage 4, 5 comprennent chacun un évent E ₁ , E ₂ permettant une mise en communication du volume intérieur du cadre tubulaire avec l'extérieur. Ces évents peuvent être refermés par un obturateur Oi, O ₂ par exemple de type à pointeau. Ce cadre tubulaire pourra être réalisé en un matériau léger tel qu'une matière plastique.

La partie centrale 1 du cadre tubulaire comprend dans sa partie inférieure 6 une zone recouverte par une garniture souple 7 en forme de coquille hémicylindrique par exemple en matière plastique expansée à cellules fermées. Cette garniture sert de siège à un utilisateur 8 disposé à califourchon sur le siège. La zone de la partie inférieure 6 du cadre qui est opposée à la garniture 7 est munie de trois orifices de passage d'eau 8, 9, 10. Ces orifices 8, 9, 10 sont destinés à permettre le remplissage du cadre tubulaire par de l'eau lorsque celui-ci se trouve au moins partiellement immergé. Ce remplissage qui s'effectue en chassant l'air contenu par les é vents Ei, E ₂ permet d'obtenir un "lestage" de l'engin nautique. Le niveau d'eau à l'intérieur du cadre peut être éventuellement réglé à convenance par l'utilisateur grâce aux obturateurs Oi, O ₂ équipant les é vents.

Sur les profils d'assemblage 4, 5 viennent s'engager deux flotteurs respectifs 11, 12 de forme oblongue grâce à des profils d'assemblage 13, 14 (tenons) de formes complémentaires à celles des profils d'assemblage 4, 5 (mortaises). Ces flotteurs 11, 12 se présentent sous la forme de boudins incurvés sensiblement analogues à des guidons.

Chacun des flotteurs 11, 12 est équipé de deux poignées 15, 16 respectivement disposées de part et d'autre de son profil d'assemblage 13, 14. Chaque poignée 15, 16 est constituée par un rond coudé à angle droit qui s'étend dans la concavité de la forme circulaire du flotteur 11, 12 entre l'une de ses extrémités et sa région centrale.

De même, il est prévu deux poignées supplémentaires 17, 18 constituées, chacune, par un rond coudé en forme de C dont les extrémités sont fixées sur la face convexe du flotteur 11, 12, à l'opposé d'une poignée 15, 16.

Dans cet exemple, chacun des flotteurs 11, 12 est en outre muni à ses deux extrémités de deux protubérances respectives 19, 20 munies chacune d'un orifice de passage, par exemple d'un lien.

Par ailleurs, le cadre comprend dans sa région centrale, sensiblement à mi hauteur, deux tenons de fixation radiaux 21, 22 sur chacun desquels peut venir s'engager et se fixer, de façon amovible, une nageoire plane 23 déformable élastiquement qui s'étend dans un plan (en principe horizontal) perpendiculaire au plan général du cadre. Dans cet exemple, la nageoire 23 présente une forme cardioïde.

Le montage de cette nageoire 23 sur le cadre s'effectue au moyen d'une chape 24 dans laquelle vient s'engager l'un des deux tenons 21, 22. Les deux ailes de la chape ainsi que le tenon sont chacun traversés par deux perçages disposés de manière à ce qu'en position assemblée du tenon 21, 22 dans la chape 24, on obtienne deux passages traversants dans lesquels peuvent s'engager deux broches de fixation éventuellement solidarisées l'une à l'autre à l'une de leurs extrémités.

Le fonctionnement de l'engin précédemment décrit est alors le suivant :

Lors de sa mise à l'eau, le cadre se remplit au moins partiellement d'eau qui pénètre par les orifices et chasse un volume d'air correspondant par les évents jusqu'à ce qu'il flotte sur l'eau grâce aux flotteurs 11, 12, la partie centrale 1 du cadre qui se trouve immergée joue alors le rôle d'une quille de bateau.

Une fois rempli d'eau, l'engin présente une stabilité optimum et devient quasiment inchavirable.

L'utilisateur enjambe alors le cadre et vient s'asseoir à califourchon sur la garniture 7 dans la position illustrée figure 1, en se tenant aux poignées 15, 16 du flotteur 12 situé en avant.

A partir de cette position, l'utilisateur peut utiliser au choix deux modes de propulsion. Le premier mode de propulsion consiste à s'incliner vers l'avant par rapport à l'horizontale et à pédaler comme un cycliste ou à battre des jambes à la façon d'un nageur. Dans ce cas, la nageoire 23 n'est pas utilisée.

Le deuxième mode de propulsion consiste à provoquer, en s'inclinant alternativement en avant et en arrière et en exerçant un effort sur les poignées 15, 16, une rotation du cadre dans son plan autour de son axe de rotation R.

La figure 2 illustre une position de l'utilisateur inclinée vers l'arrière. Au cours de la rotation du cadre permettant de parvenir à cette inclinaison, la nageoire se déforme élastiquement vers le haut en accumulant de l'énergie potentielle qu'elle libère ensuite en revenant à sa position initiale en exerçant un effort de propulsion de l'engin vers l'avant.

Lors de l'inclinaison de l'utilisateur vers l'avant sous l'effet de la résistance de l'eau, la nageoire 23 se déforme vers le bas jusqu'à la position illustrée figure 3 puis revient à sa position initiale en exerçant sur l'engin un effort de propulsion vers l'avant.

II apparaît clairement que ce deuxième mode de propulsion ne fait que très peu, voire pas du tout, intervenir les jambes de sorte qu'il convient particulièrement aux personnes handicapées des membres inférieurs.

Bien entendu, dans le cas où les évents Ei, E ₂ sont équipés d'obturateurs, l'utilisateur pourra régler le niveau d'eau à l'intérieur du cadre de manière à rapprocher autant que possible le centre de gravité de l'ensemble utilisateur/engin, du centre de rotation de l'engin.

Par ailleurs, le mouvement de rotation du cadre est amplifié grâce à une action poussée/traction sur les poignées 15, 16 par les mains de l'utilisateur, alternativement vers le haut et vers le bas. Ce mode de propulsion permet donc de faire travailler les bras de l'utilisateur sans cependant exclure un travail des jambes (qui peut être adapté au handicap de l'utilisateur).

Dans l'exemple illustré sur les figures 6 à 11, le cadre tubulaire 30 de l'engin nautique 31 est réalisé en deux demi-coquilles 32, 33 de section droite en forme de C, assemblées l'une à l'autre au niveau de leurs bordures latérales, grâce à des vis 34 passant au travers de perçages chambrés dont les chambres sont destinées à recevoir les têtes des vis 34 et/ou les écrous.

Le cadre tubulaire 30 s'engage par ses extrémités dans des cavités prévues dans les flotteurs 35, 36, le verrouillage étant assuré par un moyen de verrouillage tel que par exemple une ou plusieurs vis.

Dans un plan médian horizontal, ces flotteurs 35, 36 présentent d'un côté une forme incurvée 37 qui s'étend vers l'extérieur du cadre 30 et, du côté opposé au précédent, une forme dentelée 38. Cette forme dentelée 38 comprend deux échancrures 39, 40 respectivement situées de part et d'autre d'une partie centrale 41 comportant la cavité 42 dans laquelle s'engage une extrémité du cadre tubulaire 30 (figure 7).

Dans un plan vertical perpendiculaire au plan médian longitudinal de symétrie du cadre 30, chaque flotteur s'inscrit dans une forme ovale légèrement aplatie (figure 6). Dans cet exemple, la forme bombée 37 présente deux échancrures 39', 40' situées dans le prolongement des échancrures 39, 40.

Les deux flotteurs 35, 36 présentent des formes identiques et comprennent chacun en outre des évidements traversants 41, 42, 43, 44 axés verticalement qui délimitent chacun avec la bordure du flotteur une anse de préhension 41', 42', 43', 44'. A l'instar du mode d'exécution précédemment décrit, la partie centrale du cadre tubulaire comprend une zone supérieure recouverte par une garniture souple 45 consistant en une coquille présentant dans un plan transversal vertical une section en forme de U inversé.

A l'opposé de cette garniture 45, le cadre tubulaire présente au moins un orifice de passage d'eau 46 destiné à permettre un remplissage du cadre lorsque celui-ci se trouve au moins partiellement immergé.

En dessous du flotteur 36, qui est censé être le flotteur avant, le cadre tubulaire 30 comprend deux perçages coaxiaux traversants 47, 48 axés perpendiculairement au plan longitudinal de symétrie du cadre 30. Ces deux perçages 47, 48 sont destinés à assurer le passage de deux axes d'entraînement coaxiaux respectifs 49, 50 (figure 9).

Ces deux axes d'entraînement 49, 50 sont montés rotatifs sur une structure rigide 51 logée à l'intérieur du cadre 30.

Les extrémités de ces deux axes 49, 50 qui ressortent du cadre 30 sont solidaires de deux leviers d'actionnement respectifs 52, 53 de forme coudée.

Ces deux leviers 52, 53 sont destinés à être actionnés à la main par un utilisateur selon un mouvement de basculement alternatif entre une position antérieure dans laquelle ils s'engagent chacun à fond dans une échancrure correspondante 39, 40 du flotteur 36 à une position postérieure dans laquelle ils se trouvent à l'extérieur des échancrures 39, 40.

La forme coudée des leviers 52, 53 est destinée à reporter autant que possible vers l'avant l'extrémité des leviers qui servent de poignées à l'utilisateur.

On obtient ainsi une disposition ergonomique permettant à l'utilisateur d'exploiter au mieux la force de ses bras. Dans cet exemple, l'extrémité de chaque levier de manœuvre 52, 53 est munie d'un pommeau 54, 55 de forme sphérique, servant de prise pour la main.

Par ailleurs, sous le flotteur 35 (arrière) situé à l'opposé du flotteur avant 36, mais à une hauteur inférieure à celle des perçages 47, 48 (à environ 2/3 de la hauteur de cadre 30), le cadre 30 comprend deux perçages coaxiaux axés parallèlement aux perçages 47, 48, qui sont destinés à assurer le passage de deux axes d'entraînement respectifs coaxiaux 56, 57 selon un montage analogue à celui représenté figure 9.

Ces deux axes d'entraînement 56, 57 sont montés rotatifs sur la structure rigide 51 logée à l'intérieur du cadre 30.

Sur ces deux axes d'entraînement sont fixés deux palmes respectives 58, 59 présentant des formes similaires à celles des palmes qui sont usuellement utilisées par les nageurs, mais sans logement pour les pieds.

Dans cet exemple, la fixation des palmes sur les axes d'entraînement 56, 57 est effectuée par vissage, par l'intermédiaire de moyens de fixation autorisant un réglage de l'orientation des palmes.

Les deux axes d'entraînement 49, 50 - 56, 57 situés d'un même côté du plan longitudinal de symétrie du cadre 30 sont couplés l'un à l'autre par un mécanisme de transmission de type classique. Dans cet exemple, ce mécanisme fait intervenir une transmission par câbles et poulies de renvoi.

Comme illustré sur la figure 11, la structure rigide 51 comprend une poutre P présentant une forme coudée correspondant à la forme coudée du cadre 30, ici une forme sensiblement trapézoïdale ouverte au niveau de la grande base. Cette poutre P porte, au niveau de chacun des couples de perçages 47, 48, un axe transversal 60 qui s'étend coaxialement aux couples de perçage 47, 48, de part et d'autre de la poutre P. Les extrémités de cet axe 60 qui dépassent de part et d'autre de la poutre P constituent des tourillons sur lesquels s'engagent deux axes d'entraînement tubulaires respectifs 49, 50 portant chacun à l'intérieur du cadre 30 un tambour double Tl, T2 - T3, T4 sur lequel viennent se fixer et s'enrouler les extrémités de deux câbles Cl, C2 - Cl', C2'.

Les axes d'entraînement tubulaire 49, 50 - 56, 57 sont solidarisés au niveau de leurs extrémités qui ressortent du cadre 30 respectivement aux leviers d'actionnement 52, 53 et aux palmes 58, 59 par l'intermédiaire d'un moyeu cylindrique 61, 62 - 61', 62' par exemple en matière plastique.

A l'intérieur du cadre 30, les deux couples de câbles Cl, Cl - C2, C'2 (un couple par côté de la poutre P) sont guidés par deux paires de couples de galets PCl, PC2 respectivement disposés au niveau de la région angulaire de la forme trapézoïdale de la poutre P. La figure 10 montre une paire de couples de galets PCl.

Les galets 65, 66 - 67, 68 de chacune des paires de couples de galets PCl, PC2 sont montés pivotants autour d'un axe transversal 70 passant au travers de la poutre P et s'étendant des deux côtés de celle-ci pour constituer deux tourillons.

Grâce à ces dispositions, le basculement d'un levier 52, 53 dans un sens provoque la rotation d'un premier tambour Tl, T2 correspondant et en conséquence l'enroulement de l'un des câbles Cl de ce tambour Tl, T2 et le déroulement du deuxième câble C2 de ce tambour Tl, T2.

L'enroulement du premier câble Cl engendre sur le second tambour T3, T4 associé à la palme 58, 59, située du même côté, un déroulement de ce câble Cl avec un entraînement en rotation du second tambour T3, T4 et de la palme 58, 59 correspondante. Le deuxième câble C2 subit alors un enroulement sur le deuxième tambour T3, T4 et un déroulement sur le premier tambour. Le basculement en sens inverse du levier 52, 53 provoquera une action inverse de la précédente avec une rotation en sens inverse de la palme 58, 59.

A chaque rotation de la palme 58, 59, l'engin se trouvera propulsé vers l'avant.

Un processus similaire est réalisé de l'autre côté de la poutre P lors du basculement du deuxième levier 52, 53 étant entendu que les deux cinématiques d'entraînement des palmes 58, 59 sont indépendantes.

Dans cet exemple, les palmes peuvent être directement actionnées par l'utilisateur grâce à des leviers droits 70, 71 équipés de poignées directement fixées sur le moyeu 61', 62' servant à la fixation des palmes 58, 59.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes d'exécution précédemment décrits.

Ainsi, par exemple, la poutre P pourra présenter au moins partiellement la forme d'une platine munie de moyens de fixation s'engageant entre les deux demi-coquilles 32, 33, l'ensemble de cette platine et de son équipement (câbles/axes/tambours/galets ...) constituant une cassette facilement montable ou démontable que ce soit pour faciliter la maintenance de l'engin ou même pour modifier sa configuration.

De même, il est possible de prévoir une selle amovible en remplacement de la garniture 45. Cette selle pourra être spécialement conçue pour les handicapés. En outre, le cadre 30 pourra être équipé d'une béquille et/ou de moyens de roulements pour assurer la stabilité de l'engin au sol et/ou ses éventuels déplacements sur le sol.