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WO 2020/245530
PCT/FR2020/050929
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Description
Titre : Bretelle de portage équipée d'une armature de
conformation
Domaine technique.
[1] L'invention a pour objet une bretelle de portage équipée d'une armature de
conformation. Elle a également pour objet un sac et un équipement d'emport de
charge comprenant une telle bretelle. Elle a encore pour objet un procédé de
fabrication d'une telle bretelle de portage.
Elle concerne le domaine technique général des bretelles pour sacs à dos ou
paquetages portés par le corps humain.
Technique antérieure.
[2] Une charge transportée dans un sac est transmise au dos du porteur par des
bretelles qui passent sur les épaules dudit porteur. Si la charge est
importante, le
poids du sac est principalement transféré au niveau des hanches (dans le cas
où
une ceinture ventrale équipe le sac) et au niveau des épaules du porteur, qui
peut ressentir une pression excessive et inconfortable à ce niveau du corps.
En
outre, le port d'une charge entraîne des compensations posturales, et le
maintien
continu et régulier d'une mauvaise posture peut amener à des déséquilibres
musculo-squelettiques et à des douleurs. De nombreuses solutions ont été
proposées pour réduire cette distribution inconfortable de la charge sur les
épaules du porteur.
[3] Les documents brevets EP2371232 (ADIDAS) ou FR2781135 (ROSSIGNOL)
décrivent par exemple un sac comprenant une paire de bretelles. Une portion de
la partie supérieure de chaque bretelle est constituée par une partie
élastique
limitée en allongement. Cette partie élastique vise à découpler le sac à dos
de
son porteur pour d'une part améliorer le confort en permettant au porteur de
moins ressentir sur ses épaules les mouvements, en général brusques, lors de
la
pratique du sport ou lors du déplacement dudit porteur.
[4] Le document brevet EP0570193 (KARRIMOR) décrit une épaulette pour la
bretelle d'un sac, qui comporte un élément allongé en mousse synthétique
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,
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comprenant une ou plusieurs feuilles en matière plastique relativement rigide
montées sur sa face éloignée du corps du porteur. L'épaulette contient
plusieurs
bandes allongées en matière plastique relativement rigide disposées côte à
côte
dans le sens de la longueur de l'élément en mousse, en étant séparées par des
espacements. Lorsqu'une telle épaulette est utilisée sur le sac à dos, la
surface
de transmission est accrue, ce qui augmente le confort du porteur et/ou la
capacité de charge. Grâce aux bandes allongées, la charge est étalée et les
épaulettes deviennent flexibles.
[5] Le document brevet EP2606763 (VVOOHYUNG) décrit une bretelle de portage
d'un sac comprenant une partie pouvant être gonflée à l'air. Ce coussin d'air
permet non seulement de réduire l'effet de la pression sur l'épaule du
porteur,
mais également, en entrant en contact étroit avec l'épaule, d'empêcher le sac
de
glisser ou de se déplacer latéralement.
[6] Le document brevet US5961019 (GLEASON) décrit une bretelle de portage d'un
sac pourvu d'un coussinet permettant d'amortir et de répartir le poids du sac
sur
les épaules de l'utilisateur.
[7] Le document brevet EP1499212 (COMPAGNIA DEL VIAGGIO) décrit une
bretelle de portage d'un sac pourvu d'un organe additionnel pour mieux
répartir le
poids du sac sur les épaules de l'utilisateur. Cet organe additionnel est
composé
de segments articulés.
[8] Dans toutes les solutions techniques précitées, les bretelles appuient
principalement sur les épaules et les clavicules du porteur de sorte que les
épaules et les clavicules restent sollicitées.
[9] Le document brevet US2011/108595 (HOAG LANCE) décrit une structure exo-
squelettique pour sac à dos. Cette structure permet de reporter tout ou partie
de
la charge vers les hanches du porteur. Sa conception est toutefois
particulièrement complexe, encombrante et doit être relativement onéreuse.
[10] Le document brevet FR3052650 (ERRAFI) décrit un sac comprenant une
bretelle de portage droite et une bretelle de portage gauche adaptées, en
usage,
à s'installer respectivement au niveau de l'épaule droite et de l'épaule
gauche
d'un porteur. Une armature de rigidification équipe chacune des bretelles de
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portage, cette armature présentant une portion supérieure courbée en crochet
qui se prolonge vers le bas par une portion longitudinale. L'armature est
réalisée
dans un matériau présentant des propriétés élastiques, de sorte que ladite
armature se déforme élastiquement avec un effet ressort lorsque le sac est
installé sur les épaules du porteur. La portion supérieure courbée en crochet
est
située, en usage, au niveau de l'épaule sur laquelle est installée la bretelle
de
portage équipée de l'armature de rigidification. La portion longitudinale
présente
un segment qui est vrillé autour de l'axe longitudinal de ladite portion
longitudinale de manière à ce que, en usage, la bretelle de portage équipée de
l'armature de rigidification se plaque contre une région du tronc du porteur
autre
que l'épaule sur laquelle est installée ladite bretelle, ladite bretelle se
plaquant
contre la partie latérale du torse, au niveau des flancs, dans la région de
l'hypochondre et/ou des flancs latéraux du porteur de sorte que tout ou partie
de
la charge dudit sac est répartie au niveau de cet appui.
L'armature décrite dans ce document brevet forme un accessoire de répartition
de charge qui permet de ne plus porter tout ou partie du poids du sac sur
l'épaule
et la clavicule du porteur. Le poids du sac est maintenant déporté, au moins
en
partie, vers une zone d'appui qui peut être davantage sollicitée que les
épaules,
avec un degré de confort acceptable pour le porteur. Le sac paraît alors plus
léger à porter pour le porteur.
Cette armature, bien qu'efficace, peut toutefois engendrer une certaine gêne
pour le porteur du fait de la conformation de la portion la longitudinale.
[11] Le document brevet JP3215380U décrit une bretelle de portage qui est
vrillée
sur elle-même. Cette vrille est telle que la surface interne de la bretelle
qui est au
contact de l'épaule de l'utilisateur devient la surfe externe après la vrille.
Et
inversement pour la surface externe de la bretelle qui devient la surface
interne
en contact du porteur après la vrille. La bretelle ne présente donc pas une
même
surface interne et une même surface externe. Cette conformation vise à
modifier
la direction de la tension dans la bretelle. Toutefois, la vrille étant
localement
située au niveau de la poitrine de l'utilisateur, elle doit procurer une gêne
particulièrement inconfortable pour le porteur.
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[12] Un objectif de l'invention est de remédier à cet état des choses.
Un autre objectif de l'invention est d'améliorer le confort du porteur de
manière
efficace et peu coûteuse.
Un objectif supplémentaire de l'invention est de proposer une bretelle de
portage
avec laquelle le poids de la charge est mieux réparti sur le corps du porteur.
Encore un autre objectif supplémentaire de l'invention est de proposer une
solution pour déporter tout ou partie du poids du sac des épaules du porteur,
qui
soit simple, d'encombrement réduit et peu onéreuse.
Encore un autre objectif supplémentaire de l'invention est de proposer une
solution permettant de limiter les troubles musculo-squelettiques induits par
le
port d'une charge.
Présentation de l'invention.
[13] La solution proposée par l'invention est une bretelle de portage adaptée,
en
usage, à s'installer au niveau d'une épaule d'un porteur, dans laquelle :
- la bretelle de portage comporte une armature de conformation présentant
une
même surface interne et une même surface externe,
- l'armature comporte :
-- une portion d'armature supérieure située, en usage, au niveau de l'épaule
sur
laquelle est installée la bretelle de portage,
-- une portion d'armature avant qui prolonge la portion d'armature supérieure,
laquelle portion d'armature avant s'étend vers le bas,
- la portion d'armature avant comprend une portion d'appui conformée pour
que,
en usage, la bretelle de portage vienne en appui contre une surface d'appui du
porteur,
- le long de la portion d'armature supérieure et de la portion d'armature
avant, la
surface interne de l'armature a la forme d'une portion de ruban de Moebius,
laquelle surface interne est, en usage, orientée vers le corps du porteur.
[14] Avec cette conformation particulière de l'armature, qui peut être
similaire à
une portion de ruban de Moebius, l'inventeur a constaté un confort accru lors
du
portage d'une charge et un meilleur report de la charge vers la surface
d'appui du
porteur, comparé à un sac classique non équipé de bretelle de portage conforme
à l'invention. L'inventeur a pu constater que la charge était en réalité
déportée
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vers le centre de gravité du porteur. Le portage est ainsi plus confortable et
plus
efficace. L'inventeur a également constaté qu'avec un sac équipé de telles
bretelles, le porteur était capable de marcher sur de plus longues distances,
en
éprouvant moins de fatigue. La posture et la cinématique de marche du porteur
sont significativement moins altérées qu'avec une des bretelles classiques, de
sorte que ladite bretelle a une réelle valeur ajoutée en termes d'ergonomie et
de
réduction des troubles musculo-squelettiques. L'armature de conformation, dont
la forme permet de procurer ces avantages à la bretelle de portage, est simple
à
fabriquer, de sorte que la solution proposée est peu coûteuse à mettre en
oeuvre.
[15]
D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont listées ci-dessous.
Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison
avec les caractéristiques définies ci-dessus au regard des problèmes
techniques
qu'elles résolvent spécifiquement, et peuvent faire l'objet, le cas échéant,
d'une
ou plusieurs demandes de brevet divisionnaires :
- Selon un mode de réalisation : la portion d'armature supérieure présente
une
première extrémité libre ; - la portion d'armature avant présente une seconde
extrémité libre ; - la surface interne de l'armature a la forme d'une portion
de
ruban de Moebius depuis la première extrémité libre jusqu'à la seconde
extrémité
libre de sorte que ladite surface interne est vrillée non seulement le long de
toute
la portion d'armature avant, mais également le long de toute la portion
d'armature
supérieure.
- Selon un mode de réalisation, la forme de la surface interne de
l'armature est
définie géométriquement par les caractéristiques suivantes : - la surface
interne
est engendrée par une rotation continue d'un segment autour de son milieu la
longueur dudit segment correspondant à la largeur de ladite surface interne ;
et
ledit milieu décrit une trajectoire décrivant une courbe ; et laquelle
rotation est
non nulle et dans le même sens le long de ladite trajectoire.
- Selon un mode de réalisation, la surface externe de l'armature a la même
forme
que la surface interne de ladite armature.
- Selon un mode de réalisation, la trajectoire décrit une courbe plane. La
trajectoire peut alors décrire une portion de cercle, ou une portion
d'ellipse, ou
une portion de courbe logarithmique, ou une portion d'hyperbole ou une portion
d'arche d'une courbe cycloïde.
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- Selon un mode de réalisation, la trajectoire décrit une courbe gauche. La
trajectoire peut alors décrire une portion d'hélice, ou une portion de
sextique
rationnelle, ou une portion de sextique non rationnelle.
- Selon un mode de réalisation, les caractéristiques suivantes définissent
également géométriquement la forme de la surface interne de l'armature : la
vitesse angulaire de rotation du segment, lorsque son milieu se déplace le
long
de la trajectoire, est uniforme et non nulle le long de la trajectoire.
- Selon un mode de réalisation, la vitesse angulaire de rotation du
segment,
lorsque son milieu se déplace le long de la trajectoire, est variable et non
nulle le
long de ladite trajectoire.
- Selon un mode de réalisation, la longueur du segment est constante le
long de
la trajectoire.
- Selon un mode de réalisation, la longueur du segment varie le long de la
trajectoire.
- Selon un mode de réalisation, la portion d'armature avant présente une
extrémité libre ayant une forme évasée.
- Selon un mode de réalisation, la portion d'armature supérieure présente une
extrémité libre recourbée vers le haut.
- Selon un mode de réalisation : - une portion d'armature arrière prolonge
également la portion d'armature supérieure, laquelle portion d'armature
arrière
est adaptée pour s'étendre, en usage, vers le bas du tronc du porteur, depuis
la
face dorsale dudit porteur ; - la portion d'armature arrière comprend une
portion
d'appui conformée pour que, en usage, la bretelle de portage vienne en appui
contre une surface d'appui arrière du porteur située dans une région dorsale
du
porteur ou au niveau d'un flanc latéral dudit porteur.
[16] Un autre aspect de l'invention concerne un équipement d'emport de charge
sur le corps humain, comportant une bretelle de portage gauche et une bretelle
de portage droite, chacune desdites bretelles étant conforme à l'une des
caractéristiques précédentes.
[17] Encore autre aspect de l'invention concerne un équipement d'emport de
charge sur le corps humain, comportant une unique bretelle de portage, ladite
bretelle étant conforme à l'une des caractéristiques précédentes.
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[18] Un aspect supplémentaire de l'invention concerne un procédé de
fabrication
d'une bretelle de portage conforme à l'une des caractéristiques précédentes,
comprenant les étapes consistant à : - conformer l'armature de conformation de
sorte que la portion d'armature avant s'étende vers le bas du tronc d'un
porteur,
depuis la face ventrale dudit porteur et que la portion d'appui soit située
sur une
face avant ou sur une face latérale du thorax ou de l'abdomen dudit porteur ; -
équiper la bretelle de portage de l'armature de conformation.
Brève description des figures.
[19] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux
à la
lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en
référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non
limitatifs et sur lesquels :
[Fig. 1] une vue d'un sac conforme à l'invention, le sac étant porté par un
individu
vu de face,
[Fig. 2a] est une vue de profil droit d'une armature d'une bretelle de portage
selon l'invention,
[Fig. 2b] est une vue de profil gauche de l'armature de la figure 2a,
[Fig. 2c] est une vue de face de l'armature des figures 2a et 2b,
[Fig. 3] représente des sections transversales d'une armature d'une bretelle
de
portage selon l'invention, selon différentes variantes de réalisation,
[Fig. 4] est une vue en perspective d'une partie de la bretelle de portage
selon un
mode de réalisation de l'invention, coupée transversalement,
[Fig. 5] est une vue en perspective d'une partie de la bretelle de portage
selon un
autre mode de réalisation de l'invention, coupée transversalement,
[Fig. 6] est une vue en perspective d'une partie de la bretelle de portage
selon un
autre mode de réalisation de l'invention, coupée transversalement,
[Fig. 7] représente un sac à dos porté par un individu vu de profil,
comprenant
des bretelles de portage selon l'invention,
[Fig. 8] illustre une manière dont est générée la surface interne de
l'armature.
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[Fig. 9] représente des trajectoires du milieu d'un segment générant la
surface
interne de l'armature, selon différentes variantes de réalisation,
[Fig. 10] représente d'autres trajectoires du milieu d'un segment générant la
surface interne de l'armature, selon différentes variantes de réalisation,
[Fig. 11] est une vue en perspective avant d'une armature d'une bretelle de
portage selon l'invention, dans une variante de réalisation
[Fig. 12] est une vue en perspective arrière d'une armature d'une bretelle de
portage selon l'invention, dans une autre variante de réalisation
Description des modes de réalisation.
[20] L'invention concerne une bretelle de portage particulièrement adaptée à
équiper un équipement d'emport de charge sur le corps humain. Par
"équipement d'emport de charge " on entend tout type d'accessoire muni d'une
ou plusieurs bretelles de portage et qui est porté par le corps humain. Il
peut
s'agir d'un sac de voyage, d'un sac de sport, d'un sac de golf, d'un sac de
randonnée, d'un sac militaire ou de pompier, d'un cartable d'écolier, d'un
porte-
bébé, d'un gilet de protection (gilet pare-balle, vêtement de démineur), etc.
De
manière générale, ce sac est destiné à transporter une charge : vêtements,
cahiers, matériel dont matériel militaire, bouteille à oxygène, lance à
incendie,
livres, accessoires de sport, bébé, etc.
[21] La figure 1 représente un équipement 1 du type sac à dos. Ce sac 1 est
d'une
conception classique. Il comprend notamment une cavité interne pour recevoir
la
charge à porter. Il présente une face arrière qui, en usage (c'est-à-dire
lorsque le
sac 1 est porté), est en contact avec le dos du porteur 2.
[22] Pour améliorer le confort du portage de diminution du ressenti du poids
de la
charge portée, l'extrémité inférieure de la face arrière du sac 1 peut
éventuellement se prolonger de chaque côté par une ceinture abdominale ou
ventrale en deux parties 6, 7, qui permet de fixer la partie inférieure du sac
1
autour de la taille du porteur. Une boucle d'attache permet de solidariser les
deux
parties 6, 7 de cette ceinture. Cette dernière est bien connue de l'homme du
métier.
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[23] Sur la figure 1, le sac 1 comprend une paire de bretelles de portage,
respectivement une bretelle droite 8a et une bretelle gauche 8b qui sont
semblables. Le sac 1 peut toutefois ne comporter qu'une seule bretelle de
portage, auquel cas ledit sac est dit mono-bretelle. En usage, et comme
illustré
sur la figure 1, la bretelle droite 8a passe au niveau de l'épaule droite 12
du
porteur 2 et la bretelle gauche 8b passe au niveau de son épaule gauche 15. La
bretelle droite 8a, respectivement gauche 8b, longe de haut en bas la face
avant
du thorax 13 (et éventuellement de l'abdomen 14, selon la longueur de la
bretelle), puis traverse la face latérale droite 16, respectivement gauche 17,
du
thorax 13 (ou éventuellement de l'abdomen 14) de l'individu 2, jusqu'à
atteindre
le côté droit, respectivement le côté gauche de la partie inférieure de la
face
dorsale du sac à 1. Les bretelles 8a, 8b sont généralement plates. Leur
largeur
est par exemple comprise entre 10 mm et 100 mm.
[24] Chaque bretelle de portage 8a, 8b comporte ici une sangle de réglage
permettant d'ajuster la longueur de la bretelle de portage 8. Le sac à dos 1
de la
figure 1 comporte encore une sangle de poitrine comprenant une partie de
sangle droite 9, qui s'étend depuis la bretelle de portage droite 8a, et une
partie
de sangle gauche 10, qui s'étend depuis la bretelle de portage gauche 8b.
Cette
sangle de poitrine permet un meilleur ajustement de la position du sac 1 et de
la
position des bretelles 8a, 8b selon l'anatomie et la morphologie du porteur 2.
Une
extrémité supérieure de chaque bretelle de portage 8a, 8b est fixée (par
exemple
par couture) à la partie supérieure de la face dorsale du sac 1. La sangle de
réglage est également fixée (par exemple par couture) à la partie inférieure
de la
face dorsale du sac 1.
[25] Sans les armatures de rigidification décrites plus avant dans la
description,
les bretelles 8a et 8b sont souples, c'est-à-dire aisément déformables,
manuellement. Ces armatures permettent de conformer les bretelles, et les
rigidifient. Aussi, les bretelles 11a et llb sont plus rigides ¨ ou moins
souples -
avec les armatures que sans ces armatures, et/ou lesdites armatures impriment
leur forme auxdites bretelles.
[26] Une armature 3 est représentée sur les figures 2a et 2b. Pour simplifier
la
conception, l'armature équipant la bretelle droite 8a est identique à
l'armature
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équipant la bretelle gauche 8b. Les armatures droite et gauche peuvent
toutefois
être distinctes selon la bretelle qu'elle équipe et/ou selon le type de sac à
équiper
et/ou selon l'anatomie et/ou la morphologie du porteur 2.
[27] Selon un mode de réalisation, les armatures 3 sont minces c'est-à-dire
que
leur section transversale présente une largeur "I" qui est supérieure à leur
épaisseur "e" (figure 3). A titre d'exemple la largeur "I" est comprise entre
5 mm
et 80 mm et l'épaisseur "e" comprise entre 0,5 mm et 20 mm. Le caractère mince
des armatures 3 leur confère légèreté, souplesse et élasticité. La longueur
déroulée de l'armature 2 (longueur entre les extrémités 300-310) est par
exemple
comprise entre 100 mm et 1 m. Cette longueur dépend de l'anatomie et/ou de la
morphologie du porteur, ce dernier pouvant être un écolier enfant, un
adolescent,
un adulte, et un homme ou une femme. Bien sûr, cette longueur dépend
également de la taille de la bretelle 8a, 8b qui est elle-même adaptée à la
taille
du sac 1, mais aussi de la morphologie de l'individu 2.
[28] Sur les figures 2a et 2b, l'armature 3 se présente sous la forme d'une
lame
plate, à section transversale rectangulaire 23. En se référant à la figure 3,
l'armature 3 peut toutefois avoir une autre section transversale, notamment
une
section plan-convexe 26, la surface plane s'étendant du côté de l'intérieur du
sac
1, c'est-à-dire au plus près de la face avant du thorax 13 et/ou de l'abdomen
14
de l'individu 2 lorsque celui-ci porte ledit sac, la surface convexe
s'étendant du
côté de l'extérieur dudit sac; une section concave ou incurvée 27 légèrement
cintrée de manière à épouser davantage la morphologie du porteur 2 ; une
section en ovale ou convexe-convexe 29 ; une section présentant des nervures
longitudinales 43 de sorte que ladite section présente des dents 45 permettant
de
rigidifier ladite armature. Une section transversale carrée peut également
être
envisagée, l'armature 3 n'étant dans ce cas pas considérée comme mince.
[29] L'armature 3 présente des propriétés élastiques lui permettant de se
déformer
élastiquement, de manière réversible. Cette élasticité permet aux armatures 3
de
suivre au mieux la courbure des bretelles 8a, 8b ainsi que celle du tronc du
porteur 2, avec un effet ressort, comme expliqué en détail plus avant dans la
description.
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[30] Les armatures 3 peuvent être obtenues par moulage ou usinage. Elles sont
par exemple réalisées en : - plastique tel qu'un PVC ou un polymère d'uréthane
(polyuréthane) ; - en métal tel que inox, alliage d'aluminium, alliage de
cuivre,
alliage de laiton ; - en matériau composite tel que fibres de verre ou fibres
de
carbone mélangées à une résine thermoplastique ou thermodurcissable ; bois
brut, bois stratifié, bois lamellé-collé ; - etc. Tout autre matériau
convenant à
l'homme du métier peut être utilisé. L'armature 3 peut encore être formée de
plusieurs matériaux, comprenant par exemple une âme réalisée dans un
matériau métallique, laquelle âme est enrobée de silicone ou d'un autre
matériau
plastique souple assurant une isolation électrique en plus d'un confort accru.
[31] Sur les figures 2a,2b et 2c, l'armature 3 présente une surface ¨ ou paroi
-
interne Si et une surface ¨ ou paroi - externe Se. La surface interne Si est
la
surface de l'armature 3 qui, en usage, est orientée vers le corps du porteur
2. La
surface externe Se est l'autre surface de l'armature 3 qui est opposée à la
surface interne Si. C'est la même surface interne Si qui est orientée vers le
corps
du porteur 2, tout le long de l'armature 3, contrairement au document
JP3215380U précité. En effet, dans ce document JP3215380U, après la torsion
de la bretelle, la surface interne devient la surface externe et la surface
externe
devient la surface interne.
[32] L'armature 3 présente une portion supérieure 30 qui est située, en usage,
au
niveau de l'épaule 12, 15 sur laquelle est installée la bretelle de portage
8a, 8b
équipée de l'armature 3 respective. Cette portion supérieure 30 est
préférentiellement courbée en forme d'arc ou de crochet et dont la courbure
est
adaptée à la morphologie des épaules 12, 15 du porteur 2. Ainsi, lorsque le
porteur 2 porte le sac 1, la bretelle de portage 8a, 8b s'étend au-dessus de
son
épaule 12, 15. La portion supérieure 30 présente une extrémité libre 300 (ou
extrémité libre supérieure).
[33] Cette portion supérieure 30 se prolonge vers le bas par une portion
d'armature avant 31. Ces deux portions 30, 31 forment ici une unique et même
pièce, sans discontinuité. Tout ou partie de la portion d'armature avant 31
est
installée dans la bretelle de portage 8a, 8b. Elle s'étend, en usage, vers le
bas du
tronc du porteur 2, depuis la face ventrale dudit porteur quelles que soient
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l'anatomie et/ou la morphologie dudit porteur. Sur la figure 1, la portion
d'armature avant 21 s'étend dans la longueur de la bretelle de portage 8a, 8b,
jusqu'à l'extrémité inférieure 80a, 80b de ladite bretelle. Dans un mode de
réalisation, l'extrémité inférieure 310 de la portion d'armature avant 31
(c'est-à-
dire son extrémité libre inférieure) n'atteint pas l'extrémité inférieure 80a,
80b de
la bretelle 8a, 8b, la longueur de l'armature 3 étant plus courte que la
longueur de
ladite bretelle. Dans un autre mode de réalisation, l'extrémité inférieure 310
de la
portion d'armature avant 31 n'est pas logée dans la bretelle 8a, 8b, mais est
située à l'extérieur de celle-ci. On prévoit dans ce dernier cas une ouverture
dans
la bretelle 8a, 8b permettant de faire sortir la portion d'armature avant 31
de
ladite bretelle.
[34] Lorsqu'une armature 3 est associée à une bretelle 8a, 8b, celle-ci prend
la
forme de ladite armature. L'armature 3 permet donc de conformer la bretelle
8a,
8b. Cette propriété est utilisée, dans le cadre de l'invention, pour créer de
nouveaux points ou zones d'appui de ladite bretelle dans une région du tronc
du
porteur 2 autre que les épaules 12, 15.
[35] Sur les figures 2a et 2b, la portion d'armature avant 31 comporte une
portion
d'appui 32 conformée pour que, en usage, la bretelle 8a, 8b vienne en appui
contre une surface d'appui 24 du porteur 2 (visible sur la figure 1). La
portion
d'appui 32 est située sur la surface interne Si de l'armature 3 et vient en
appui, à
plat, directement ou via une couche de protection de la bretelle 8a, 8b,
contre la
surface d'appui 24. L'armature 3 est conformée pour que la surface d'appui 24
soit située sur la face avant du thorax 13 ou de l'abdomen 14 du porteur 2. La
conformation de l'armature 3 peut donc être ajustée, au moment de sa
fabrication, pour prendre en compte l'anatomie et/ou de la morphologie du
porteur 2. Sur la figure 1, la surface d'appui 24 est située au niveau des
pectoraux de l'individu 2, cette position donnant de très bons résultats en
termes
de confort du porteur 2 et de diminution du ressenti du poids de la charge
portée.
On peut également prévoir de conformer l'armature 3 pour que la portion
d'appui
32 agissent sur une zone d'appui 24 située sur une face latérale 16, 17 du
thorax
13 ou de l'abdomen 14.
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[36] Dans le mode de réalisation des figures 2a et 2b, la surface interne Si
de
l'armature 3 est géométriquement engendrée par la rotation non nulle et dans
le
même sens, d'un segment autour de son milieu (qui est le centre de rotation du
segment), lequel milieu suit une trajectoire décrivant une courbe. La surface
interne Si peut ainsi avoir la forme d'une portion de ruban de Moebius.
[37] La figure 8 illustre, d'un point de vue géométrique, la façon dont la
surface
interne Si est générée. La longueur du segment AB correspond à la largeur de
la
surface interne Si (et de l'armature 3). Le milieu du segment AB est noté M.
La
trajectoire du milieu M est notée T et décrit une courbe. La trajectoire T
définie
l'axe longitudinal de l'armature 3. La trajectoire T est délimitée par le
point TO (qui
correspond à l'extrémité libre supérieure 300 de l'armature 3) et le point T1
(qui
correspond à l'extrémité libre inférieure 310 de l'armature 3). Le segment AB
est
ici un segment de droite, mais peut être un segment de courbe, notamment pour
obtenir une surface interne non plate (concave, convexe, ..) telle
qu'illustrée sur
les variantes de la figure 3.
[38] La trajectoire T de la figure 8 décrit une courbe en 2 dimensions ¨
courbe 2D
ou courbe plane - contenue dans le plan x0y du repère orthonormé (0, Ox, Oy,
Oz). En se référant à la figure 9, la trajectoire peut décrire une portion de
cercle
Ta, une portion d'ellipse Tb, une portion de courbe logarithmique Tc, une
portion
d'hyperbole Td, une portion d'arche d'une courbe cycloïde Te, ou toute autre
courbe se rapprochant de celles-ci sans respecter strictement leur équation
mathématique. Ce type de courbe permet d'obtenir de très bons résultats en
termes de confort et de diminution du ressenti du poids de la charge portée.
[39] La trajectoire T peut toutefois être une courbe tracée dans un espace à 3
dimensions ¨ courbe 3D ou courbe gauche- contenue dans l'espace (0, x, y, z).
En se référant à la figure 10, la trajectoire peut décrire une portion
d'hélice Tf,
une portion de sextique rationnelle Tg, une portion de sextique non
rationnelle
Th, ou toute autre courbe se rapprochant de celles-ci sans respecter
strictement
leur équation mathématique. Ce type de courbe permet également d'obtenir
d'excellents résultats en termes de confort et de diminution du ressenti du
poids
de la charge portée.
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[40] Sur la figure 8, le milieu M se déplace sur la trajectoire T, entre le
point To et
le point Ti. Entre ces deux points TO et T1, le segment AB pivote de manière
continue autour de son milieu M. Cette rotation est non nulle et dans le même
sens le long de ladite trajectoire T. La surface interne Si est ainsi vrillée
¨ ou
subit un mouvement de torsion ¨ non seulement le long de toute la portion
d'armature avant 31, mais également le long de toute la portion d'armature
supérieure 30. L'armature 3 ne présente donc aucune portion droite. Sur la
figure
8, l'angle que fait le segment AB avec la direction horizontale (plan x0y) est
noté
ai . Par exemple, au point TO de la trajectoire T, a0 = 900, et au point T1
al =
45 . Entre les points TO et T1, l'angle ai peut décrire un secteur angulaire
de 90 ,
avantageusement de 45 , préférentiellement 60 .
[41] Durant son déplacement entre les points TO et T1, et géométriquement
parlant, la vitesse rotation du segment AB n'est pas nulle et peut être
constante
(vitesse angulaire de rotation uniforme ou égale le long de la trajectoire T)
ou
inconstante (vitesse angulaire de rotation variable ou différente le long de
la
trajectoire T). Le choix de cette vitesse de rotation permet de s'adapter au
mieux
à la morphologie du porteur 2 et/ou de régler très précisément la localisation
de
la portion d'appui 32. Pour les mêmes raisons, la longueur du segment AB (qui
correspond à la largeur de l'armature 3) peut être constante ou varier le long
de
la trajectoire T, entre les points TO et Ti. Par exemple, comme illustrée sur
la
figure 11, l'extrémité libre inférieure 310 de l'armature 3 peut avoir une
forme
évasée, en forme de patte d'oie ou de spatule. Cette forme évasée permet de
maximiser encore davantage la surface de la portion d'appui 32 au niveau de la
zone d'appui 24. La même forme évasée peut être prévue au niveau de
l'extrémité libre supérieure 300.
[42] Dans le mode de réalisation de la figure 11, l'extrémité libre
supérieure 300
de la portion d'armature supérieure 30 est recourbée vers le haut. Dans cette
configuration, l'extrémité supérieure de la bretelle 8a, 8b est relevée vers
le haut,
ce qui permet d'éviter qu'elle ne vienne appuyer sur les trapèzes du porteur
2. Le
confort du porteur 2 est donc accru.
[43] Sur les figures 2a et 2b, la surface externe Se de l'armature 3 a la même
forme que la surface interne Si, ce qui permet de simplifier la conception de
ladite
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armature. La surface externe Se n'étant pas destinée à venir directement au
contact du corps du porteur 2, on peut envisager qu'elle n'est pas la même
forme
que la surface interne Si. Par exemple, la surface externe Se peut être
engendrée par le déplacement du segment AB le long de la trajectoire T, mais
sans rotation autour du milieu M.
[44] La forme de l'armature 3 permet d'orienter très précisément la portion
d'appui
32 parallèlement à la zone d'appui 24 du porteur 2. L'armature 3 va imprimer
un
mouvement de torsion à la bretelle 8a, 8b de sorte que cette dernière suive au
mieux la courbure du tronc du porteur 2 et en même temps que la portion
d'appui
32 atteigne une zone d'appui 24 cible. Cette zone d'appui 24 peut varier selon
le
type de sac ou d'équipement d'emport de charge et/ou selon la morphologie, la
taille, le type et/ou le sexe du porteur 2. En outre, la forme spécifique de
la
surface interne Si de l'armature 3 (et plus généralement la forme spécifique
de
ladite armature), permet de décaler les bretelles 8a, 8b vers l'avant et/ou
vers le
haut des clavicules et/ou des épaules 12, 15 du porteur 2. Comme cela apparait
sur la figure 7, on prévoit avantageusement que la courbure de la portion
d'armature supérieure 30 soit supérieure à celle des épaules 12, 15 de sorte
que
ladite portion ne soit pas, ou peu, en appui contre lesdites épaules et/ou les
clavicules et/ou les trapèzes. La suppression de ces appuis diminue les
compensations posturales en statique du porteur et donc l'activité musculaire
nécessaire à ce maintien. En outre, la libération des épaules permet un
balancement des bras plus physiologique pendant la marche. Cela entraîne une
meilleure stabilité (notamment : limitation de la flexion du tronc du porteur
vers
l'avant, limitation de l'enroulement des épaules, limitation de la flexion de
la tête
et de sa projection vers l'avant). Cette moindre altération de la posture est
accompagnée d'une diminution de l'activité musculaire du tronc du porteur,
d'une
plus grande amplitude de rotation du bassin, d'une diminution de l'amplitude
de
flexion/extension des hanches et des chevilles, d'une augmentation de
l'amplitude de flexion/extension des genoux, d'une diminution de la fréquence
de
la foulée et d'une augmentation de sa longueur.
[45] Dans les sacs traditionnels, les bretelles 8a, 8b passent sur les
épaules 12,
15 et les clavicules du porteur 2, descendent contre les pectoraux puis
passent
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sous les aisselles. Les épaules 12, 15 sont donc les principales zones d'appui
des bretelles 8a, 8b, la majeure partie du poids de la charge étant reprise au
niveau desdites épaules. La forme de l'armature 3 permet d'orienter très
précisément la portion d'appui 32, vers une zone d'appui 24 visée, et
parallèlement à cette dernière. Les meilleurs résultats, en termes de confort
et de
diminution du ressenti du poids de la charge portée, sont obtenus lorsque zone
d'appui 24 est située au niveau des pectoraux du porteur 2, préférentiellement
dans la partie supérieure ou latérale desdits pectoraux.
[46] Le fait de contraindre la bretelle 8a, 8b à venir se plaquer contre la
zone
d'appui 24, induit que ladite bretelle ne repose pas directement sur une
épaule
12, 15, ni sur une clavicule ni sur un trapèze du porteur 2. Au contraire,
chaque
bretelle 8a, 8b vient en appui contre la surface d'appui 24 du porteur 2, de
manière à appliquer contre ladite surface d'appui au moins une partie (voire
la
totalité) de la charge du sac 1 et du ou des objets transportés dedans. La
charge
est donc déportée sur la surface d'appui 24 qui peut être plus sollicitée que
les
épaules 12, 15 sans que cela ne génère d'inconfort. Le sac à dos 1 paraît
beaucoup plus léger. On a pu constater que, lorsqu'un sac 1 comprenant des
bretelles de portage 8a, 8b selon l'invention est utilisé, la charge à porter
peut
être augmentée de 10% à 80% sans perception significative pour le porteur 2.
En
d'autres termes, pour une même charge, le sac à dos 1 paraît beaucoup plus
léger pour l'individu qui le porte.
[47] Plus précisément, et comme illustrées sur la figure 7, les bretelles 8
équipées
des armatures 3, permettent d'enserrer le tronc du porteur 2 au niveau de deux
zones d'appui : la première zone d'appui située sur une face avant ou sur une
face latérale du thorax 13 ou de l'abdomen 14 dudit porteur (surface d'appui
24),
et une deuxième zone d'appui 25 située dans le dos du porteur 2 (zones de
contact(s) entre le sac 1 et le dos). Lorsque le porteur 2 installe le sac 1
sur ses
épaules 12, 15, les armatures 3 agissent comme des mâchoires en se déformant
élastiquement, avec un effet ressort, pour enserrer, sans le blesser, le tronc
du
porteur 2. Tout ou partie du poids de la charge est alors déportée et répartie
au
niveau de ces deux zones d'appui 24, 25, déchargeant les épaules 12, 15 et/ou
les clavicules et/ou les trapèzes du porteur 2, de tout ou partie du poids
qu'elles
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supportaient initialement sans l'utilisation des bretelles 8 équipées des
armatures
3. La déformation des armatures 3 est induite par le poids du sac 1 lorsque
celui-
ci est porté par le porteur 2. En d'autres termes, c'est principalement
lorsque le
sac 1 est porté par le porteur 2 que les armatures 3 se déforment pour se
mettre
en place et appuyer au niveau de la zone d'appui 24.
[48] Dans la présente description, lorsque l'on indique que la bretelle de
portage
8a, 8b s'étend ou vient en appui contre le tronc du porteur 2 (surface
d'appui
24), on entend bien sûr contre le tronc ou contre un vêtement recouvrant le
tronc.
De même, lorsque l'on indique que la bretelle de portage 8a, 8b ne repose pas
sur une épaule 12, 15, cela signifie qu'elle pourrait être en contact, au
niveau de
l'épaule, avec un vêtement du porteur 2.
[49] Différentes techniques permettant de solidariser les armatures 3 aux
bretelles
8a, 8b vont maintenait être expliquées en détail, en référence aux figures 4 à
6.
[50] Dans le mode de réalisation de la figure 4, la bretelle 8 comporte une
couche
de protection 80 comprenant une couche matelassée ou de rembourrage 81, par
exemple une couche de mousse en élastomère, recouverte par une couche
externe 82 réalisée par exemple en tissu, en plastique, en cuir, etc. La
bretelle de
portage 8 présente ici une section sensiblement rectangulaire.
A l'intérieur de la couche de protection 80 est définie une cavité 83 qui
s'étend
dans la longueur de la bretelle 8. La cavité 83 présente une section
sensiblement
rectangulaire (et est donc destinée à accueillir une armature 3 de section
rectangulaire). La cavité 83 et la couche de protection 80 forment un fourreau
ayant une ouverture positionnée à proximité d'une extrémité supérieure ou
d'une
extrémité inférieure de la bretelle 8. L'armature 3 est insérée de manière
amovible dans ce fourreau, au niveau d'une ouverture (ou fente) aménagée dans
la bretelle 8 et débouchant d'une part au niveau de la couche de protection 80
et
d'autre part dans la cavité 83. L'armature 3 peut ainsi être insérée ou bien
retirée
de la bretelle 8. Lorsque l'armature 3 est retirée, la bretelle 8 redevient
une
bretelle classique et, si les armatures 3 des deux bretelles 8a, 8b sont
retirées, le
sac 1 redevient un sac à dos classique. Les dimensions de la section
rectangulaire de la cavité 33 sont préférentiellement légèrement supérieures à
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celles de la section rectangulaire de l'armature 3 pour faciliter l'insertion
ou le
retrait de celle-ci.
[51] En référence à la figure 5, l'armature 3 est disposée non pas à
l'intérieur,
mais sur la couche de protection 80. L'armature 3 est fixée sur la couche de
protection 80 par des boucles 87 réparties sur la longue de la bretelle 8 et
qui
sont par exemple cousues ou soudées sur ladite bretelle, de part et d'autre de
l'armature 3. Des pièces de butée 88 sont formées sur la bretelle 8 pour
accueillir
et maintenir en position chaque extrémité de l'armature 3. On note que
l'armature
3 pourrait être fixée par des moyens de fixation différents : passants, bandes
à
boucle, crochets de type Velcro CD, etc. L'armature 3 vient ici en
recouvrement de
la bretelle 8. Elle recouvre plus particulièrement la couche externe 82, et se
place
sur la face externe de la bretelle 8, c'est-à-dire la face qui n'est pas en
contact
avec le corps du porteur 2. On peut toutefois envisager que l'armature 3 se
place
sur la face interne de la bretelle 8, c'est-à-dire la face qui est en contact
avec le
corps du porteur 2.
[52] Sur la figure 6, la bretelle 8 présente une section plan-convexe. La
bretelle 8
comporte une couche de protection 80 dont la forme extérieure présente aussi
une section plan-convexe. A l'intérieur de la couche de protection 81 est
définie
une cavité de section rectangulaire qui s'étend dans la longueur de la
bretelle 8.
La cavité et la couche de protection 80 forment à nouveau un fourreau ayant
une
ouverture positionnée à proximité d'une extrémité supérieure ou d'une
extrémité
inférieure de la bretelle 8. L'armature 3 présente quant à elle une section
rectangulaire. L'armature 3 est positionnée à l'intérieur du fourreau, de
manière
amovible ou non. L'armature 3 peut être collée à la couche de protection 80.
La
couche de protection 80 peut aussi avoir été moulée sur l'armature 3 au moment
de la fabrication de la bretelle 8, ladite armature formant l'âme de ladite
bretelle.
L'épaisseur de la couche de protection 80 entre la surface plane de ladite
couche
et l'armature 3 est très faible.
[53] Dans une variante de réalisation, la portion d'armature supérieure 30
peut
être prolongée par une portion d'armature arrière, laquelle portion d'armature
arrière s'étend, en usage, vers le bas du tronc du porteur 2, depuis la face
dorsale dudit porteur. L'armature 3 a dans ce cas une forme en arceau ou en
fer-
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à-cheval, comportant une branche avant (portion d'armature avant 31), une
branche arrière (portion d'armature arrière) et une portion supérieure 30. La
portion supérieure 30 inclut une partie supérieure de la branche avant et une
partie supérieure de la branche arrière. Les branches avant et arrière peuvent
être de même longueur ou de longueurs différentes.
[54] Comme pour la portion d'armature avant 31, cette portion d'armature
arrière
comporte une portion d'appui arrière conformée pour que, en usage, la bretelle
de portage 8a, 8b, (ou directement ladite portion d'armature arrière) vienne
en
appui contre une surface d'appui arrière du porteur 2 située dans une région
dorsale du porteur (dos, lombaire) ou au niveau d'un flanc latéral dudit
porteur.
L'armature 3 présente ainsi deux portions d'appui distinctes.
[55] Le long de la portion d'armature arrière, la surface interne Si de
l'armature 3
(et éventuellement sa surface externe Se) peut également être engendrée par la
rotation continue d'un segment autour de son milieu, lequel centre a une
trajectoire T décrivant une courbe. La portion d'armature arrière est alors
vrillée.
Préférentiellement, les portions d'armature avant et arrière ne sont pas
vrillées
dans le même sens, de manière à optimiser les appuis au niveau de surface
d'appui avant et de la surface d'appui arrière. La portion d'armature arrière
peut
également ne pas être vrillée.
[56] Une telle armature 3 à deux branches permet d'enserrer le tronc du
porteur 2
au niveau de deux zones d'appui : une première région ventrale où appui la
portion d'armature avant et une seconde région dorsale où appui la portion
d'armature arrière. Ces deux zones d'appui sont situées du même côté du tronc
(à droite ou à gauche du plan sagittal du porteur 2). Lorsque le porteur 2
installe
le sac 1 sur ses épaules, la portion d'armature avant et la portion d'armature
arrière de chaque armature s'écartent au niveau du tronc du porteur 2 et
agissent
comme des mâchoires en se déformant élastiquement, avec un effet ressort,
pour enserrer, sans le blesser, ledit tronc.
[57] Lorsque chacune des brettelles 8a, 8b est équipée d'une armature 3 à deux
branches, on obtient un double effet de pincement : l'armature 3 coopérant
avec
la bretelle droite 8a agit comme une pince dans la partie droite du tronc et
l'armature 3 coopérant avec la bretelle gauche 8b agit comme une pince dans la
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partie gauche dudit tronc. Tout ou partie du poids de la charge est alors
déporté
et répartie au niveau de ces deux nouvelles zones d'appui.
[58] On peut également obtenir un effet de pincement (à droite, à gauche ou en
diagonale du tronc) avec une seule armature 3 à deux branches, ce qui permet
d'équiper un sac mono-bretelle.
[59] L'agencement des différents éléments et/ou moyens et/ou étapes de
l'invention, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, ne doit pas être
compris comme exigeant un tel agencement dans toutes les implémentations. En
tout état de cause, on comprendra que diverses modifications peuvent être
apportées à ces éléments et/ou moyens et/ou étapes, sans s'écarter de l'esprit
et
de la portée de l'invention. En particulier :
- La section transversale de la portion d'armature supérieure 30 peut être
différente de celle de la portion d'armature avant 31. La section transversale
de
la portion d'armature avant 31 peut notamment être plus large que celle de la
portion d'armature supérieure 30 de manière à augmenter la surface de la
portion
d'appui 32.
- L'armature 3 peut éventuellement présenter une portion droite dont la
longueur
est négligeable par rapport à la longueur totale de ladite armature (5 5% de
la
longueur totale).
[60] En outre, une ou plusieurs caractéristiques exposées seulement dans un
mode de réalisation peuvent être combinées avec une ou plusieurs autres
caractéristiques exposées seulement dans un autre mode de réalisation. De
même, une ou plusieurs caractéristiques exposées seulement dans un mode de
réalisation peuvent être généralisées aux autres modes de réalisation, même si
ce ou ces caractéristiques sont décrites seulement en combinaison avec
d'autres
caractéristiques.
