FR3069443A1 - Dispositif de propulsion aquatique humaine - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de propulsion pour les humains dans le domaine aquatique, de type palme reliant la jambe a une voilure dans l'axe longitudinal du corps, connecte au niveau du tibia et laissant la cheville et le pieds libre de la dite voilure. Ainsi, la force de poussée activée directement par les muscles des cuisses, se transmet à la voilure par ce contact au niveau du tibia, et est plus importante que celle transmise a la cheville comme dans une palme classique
Description
Dispositif de propulsion aquatique humaine
Principe général
L'innovation consiste a relier la voilure de la palme, c'est-à-dire la partie développant la force de poussée par réaction sur l'eau, a un support connecté directement sur la région crurale (en terme anatomique la jambe) de l'opérateur, au lieu du chausson de palme classiquement connecté au pied. L'ensemble pied et cheville de l'operateur se retrouve indépendant de la voilure et libre de tout mouvement via une ouverture de taille et forme adéquate aménagée dans la voilure.
Nous utiliserons pour la suite le terme Jambe pris dans son sens anatomique, pour remplacer le terme région crurale et définir la région située entre le genou et la cheville.
Etat de l’art
Les publication US 2010/0075554 Al de Mark Johnson et WO 2011134066 Al de Terry Nieforth, sont connues comme dispositifs de palme dont la voilure peut se replier. ces dispositif sont plus complexes mécaniquement et présentent un certain nombre de pièces entraînant une augmentation de poids, de traînée et de coût de fabrication sans avantages en milieu aquatique . Par ailleurs, la cheville et le pied ne sont pas totalement libre comme dans notre dispositif. La voilure est reliée a l'operateur par un chausson connecté sur son pied. La transmission de l'effort de l'operateur sur la voilure est donc différente de ce qui est une caractéristique essentielle de notre invention. De plus, la voilure ne peut pas être réellement dans l'axe longitudinal du corps ce qui pourtant représente une avancée majeure comme nous allons le décrire dans ce document.
La publication de Albert Schuhmann EP 0699456 Al développe un concept similaire cependant dans ce cas également, la cheville et le pieds sont reliés a la jambe de force et la voilure, contrainte que nous avons avantageusement éliminée. En effet notre concept permet un mouvement libre de la cheville et du pied de l'operateur, grâce a une ouverture aménagée dans la voilure.
De plus, dans le dispositif de Albert Schuhmann les efforts sont repris sur l'arrière de la jambe (mollet) et non sur l'avant comme dans notre dispositif, ce qui, si on analyse le mouvement est beaucoup plus efficient. Également, la voilure de la monopalme ne reprend pas l'une des caractéristiques essentielles de notre dispositif qui est l'allongement latéral de ladite voilure, ainsi que la transmission des efforts par l'intermédiaire des jambes de forces.
La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients et proposer un dispositif a la fois fiable, simple, et particulièrement performant en terme de traînée et de poussée , remédiant aux inconvénients évoqués ci dessus et améliorant les dispositifs connus de l'art antérieur.
Parmi ces améliorations, on peut citer les éléments suivants :
• Amélioration de la force de poussée : le point d'attache du dispositif permet de transmettre la vitesse angulaire de la jambe, activée par les muscles des cuisses, et transmise directement a la voilure. Le lien direct cuisses/voilures autour du seul axe de rotation genoux permet un transfert direct d'une plus grande quantité d'énergie comparé au système de palme 'classique' pour lequel le mouvement de ’palmage1 est plus complexe, impliquant un mouvement coordonné des cuisses, des mollets et des chevilles, cherchant a atteindre un écoulement laminaire de l'eau sur la voilure, certes plus efficace en terme de perte d'énergie, mais moins performant en terme d'énergie développée et donc récupérée. De plus l'affranchissement de l'interface avec le pied évite une limitation des efforts transmis due à une éventuelle douleur ou fatigue au niveau de la cheville de l'opérateur, fréquemment ressentie après un mouvement prolongé de palmage.
• Amélioration de l'hydrodynamisme : la voilure du dispositif étant indépendante de la cheville et donc non soumise a l'angulation du pieds, se retrouve dans l'axe de la jambe, et donc dans l'axe longitudinal du corps de l'operateur lors d'un déplacement rectiligne. Une palme classique fait un angle d'environ 30 degrés avec l'axe longitudinal du corps, augmentant ainsi la traînée de l'utilisateur en milieu aquatique.
• Palme universelle : le système de fixation sur le mollet peut être standardisé et universel (indépendant de la morphologie de l'utilisateur). Ce qui élimine le problème de pointure (application pour clubs de plongée par exemple) • Adaptée aux personnes a mobilité réduite : Les personnes handicapées au niveau du pied, chevilles ou même bas du mollet, peuvent avoir accès a un système efficace de propulsion aquatique.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés :
Le dispositif inventif se caractérise par 3 éléments principaux : la voilure, le support sur la jambe et les jambes de force qui font la jonction entre les deux premiers éléments ; l'ensemble étant monté sur chaque jambe de l'operateur ( figure 2)
Le support sur la jambe est composé d'au moins 2 éléments (Figure 2):
- Une partie externe rigide, connectée a la partie interne, et permet de fixer la ou les jambes de force qui rejoignent la partie 'haute' de la voilure. Cet interface peut être permanent ou amovible (voilure amovible) par un système de connection adapté. De préférence l'axe de connection de la voilure sera au niveau de l'axe central du mollet afin de réduire les efforts de rotation du support de la jambe autour du mollet de l'operateur.( Figure 3)
- Une partie interne concave, morphologiquement adaptée a la forme de la jambe et plus particulièrement du mollet, ajustable en taille, et recouverte d'un matériau souple et adhérant a la peau humaine, type néoprène ou de préférence, toute autre matière équivalente respectueuse de l’environnement.
Le System d'attache du support sur la jambe se fait par au moins 1 bande d'attache en matériaux élastique et adhérant a la peau humaine (néoprène ou équivalent) dont on ajustera le serrage par un système de type velcro, boucle ou autre. La ou les bandes d'attaches seront installées autour de la partie supérieure et inferieure du mollet, afin d'utiliser sa forme naturellement arrondie pour prévenir tout glissement longitudinal du dispositif sur la jambe, de plus les forces de friction des matériaux utilisés au contact de la peau humaine stabiliseront le dispositif en rotation lors de l'utilisation (Figure 4).
La voilure est composée d'une partie surfacique pleine, qui s'étend dans l'axe du corps de l'utilisateur (figure 4 et 5) Cette partie est la surface porteuse de la palme et permet de récupérer l'énergie développée par l'operateur en mouvement de propulsion par réaction sur l'eau. Cette partie peut être déclivée depuis la partie haute (cote support sur la jambe) vers la partie basse (bout de la voilure) afin d'adapter la courbure de la voilure aux efforts a un mouvement optimisé dans l'eau.
Dans sa partie haute (coté support), la voilure est échancrée pour laisser passer le pied de l'operateur ( Figure 3). La voilure effectuera un mouvement d'oscillation autour de l'axe forme par le la jambe, sans jamais entrer en contact avec la partie du corps de l'operateur situé en dessous du bas du support de la jambe (cheville et pied).
L'ouverture de la voilure au niveau du pied entraîne une concentration des efforts dans la partie 'restante' de la voilure, réduite a deux 'bandes' a ce niveau de la palme. La résistance à la flexion de la voilure pourra donc être renforcée a ce niveau, soit par un déclivage de la matière plus important à ce niveau (plus de matière 'voilure') soit par une intégration de raidisseurs, type baguettes.
Un développement possible de ce dispositif de propulsion pourra dissocier cette partie critique du concept, que l'on peut nommer 'jambes de force' de la voilure. Comme indiqué plus haut, Il y aura donc trois éléments distincts sur le dispositif : la voilure, les jambes de force, le support sur jambe ; les trois éléments pouvant être éventuellement déconnectables les uns des autres.
De manière alternative et avantageuse pour certaines utilisations, on pourra utiliser ce dispositif inventif sous la forme d'une mono-voilure, plus communément appelée monopalme ou la voilure unique reliera jambe gauche et jambe droite. Ainsi, pour la monopalme, nous retrouvons les mêmes éléments de base du dispositif de propulsion aquatique qui sont : le support sur la jambe, les jambes de force et la voilure.
Le support sur la jambe , dans le cas de mono-voilure (un support pour les deux jambes) reste identique au système décrit ci-dessus avec une interface arrondie coté jambe, au moins une bande de connexion coté mollet, le tout conçu avec un matériau adapté aux besoins de confort, d'élasticité et de friction.
La partie externe du support de la jambe présentera un système d'interface avec les jambes de force et porte dans ce cas-ci sur le devant de la jambe. Il n'est plus nécessaire dans ce cas de faire correspondre l'âme de la voilure a l'axe de la jambe car il n'y a pas de problème de rotation du support autour du mollet dans le cas de la monopalme pour des raisons mécaniques évidentes (deux jambes dans le support empêchant la rotation).
Les jambes de forces pour la monopalme pourraient être au nombre de trois, reparties de manière symétrique par rapport a l'axe méridien du corps humain.
La longueur des jambes de force doit être suffisante pour laisser la place au mouvement libre des pieds.
La voilure de la monopalme, (Figure 6 ) a l'inverse d'une palme classique qui doit développer la surface portante dans l'axe de déplacement de l'operateur du au mouvement d'une palme par rapport a l'autre, peut, elle, se développer dans une direction perpendiculaire au déplacement. Ainsi pour une surface équivalente ou supérieure, la force de traînée et donc la perte d'énergie est réduite a l'instar des ailes d'avion qui privilégie une envergure longue plutôt qu' une corde importante ( largeur)
De manière avantageuse, la voilure, au vue de sa taille et pour des raisons de facilite de transport, pourra être composée de deux parties ou plus a assembler pour faciliter le transport.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.
Claims (7)
1. Dispositif de propulsion aquatique pour humains caractérisé en ce qu'il comprend trois éléments principaux: une voilure en partie inférieure, un support d'attache sur la jambe de l'utilisateur et des jambes de force faisant la jonction entre cette voilure et ce support, constituant ainsi un type de palme reliant la jambe de l'utilisateur à une voilure dans l'axe longitudinal du corps de l'utilisateur, relié au niveau de son tibia et laissant sa cheville et son pied libres de ladite voilure.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la voilure comprend, côté support dans sa partie supérieure une ouverture pour laisser passer le pied de l'utilisateur
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le support d'attache est composé d'au moins une bande d'attache en matériau élastique, par exemple en néoprène, dont on ajustera le serrage par un système de type Velcro ou une boucle, cette au moins une bande étant installée au niveau du mollet de l'utilisateur
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la, les jambes de force, et/ou la voilure pourront avoir une rigidité différente sur leur longueur pour répondre de manière optimisée aux efforts de flexion en chaque point lors de l'utilisation.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les jambes de force peuvent être intégrées à la voilure ou démontables
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la voilure est unique pour les deux jambes, créant ainsi une mono voilure, les jambes de force étant reliées à cette voilure unique.
7. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que la mono-voilure privilégiera l'envergure, perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps humain, au détriment de la longueur, dans le prolongement du corps de l'utilisateur, pour optimiser l'hydrodynamisme du dispositif.
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| FR3069443A1 true FR3069443A1 (fr) | 2019-02-01 |
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| FR1770807A Pending FR3069443A1 (fr) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | Dispositif de propulsion aquatique humaine |
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|---|---|
| FR (1) | FR3069443A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023217900A1 (fr) | 2022-05-12 | 2023-11-16 | S.C.P. Phorcys Diving | Dispositif de propulsion aquatique détachable |
| DE102022002556A1 (de) | 2022-07-08 | 2024-01-11 | Lee Kahl-Adams | Schleppbretter |
Citations (3)
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| FR2172599A5 (fr) * | 1972-02-15 | 1973-09-28 | Weigele Roger | |
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2017
- 2017-07-28 FR FR1770807A patent/FR3069443A1/fr active Pending
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