Domaine technique de l'invention

L’invention est relative à une poignée de bâton pour sport de glisse ou de randonnée.

État de la technique

Dans de nombreuses activités de glisse et de randonnée, la répartition des efforts ce fait entre le bas du corps et le haut du corps au moyen de bâtons. L'utilisateur utilise des bâtons afin de s'équilibrer et surtout pour fournir un effort supplémentaire au moyen des muscles du haut du corps.

De manière classique, la poignée du bâton possède une dragonne qui est utilisée pour maintenir le poignet de l'utilisateur en prise directe avec le bâton. La dragonne est réalisée par un anneau de sangle fixée à la tête du bâton et à l'intérieur de laquelle la main de l'utilisateur passe. L'utilisateur agrippe le bâton afin de placer ce dernier dans la position recherchée avant d’initier une phase de poussée.

Il apparaît que cette configuration dans laquelle la main de l'utilisateur serre de manière quasi continue le bâton ne permet pas une bonne décontraction de la main de l'utilisateur notamment lorsque le bras passe d'une position basse à une position haute afin d'aller chercher la future position du bâton contre le sol.

Par ailleurs, il a été observé que le bâton tant à échapper de la main de l'utilisateur lorsque le bras de ce dernier arrive en fin de pousser et revient dans une position haute de manière décontractée. Il est donc particulièrement avantageux de mieux maîtriser la fixation du bâton avec la main de l'utilisateur dans les différentes étapes de la poussée.

Pour améliorer la transmission des efforts, il est connu de réaliser un bâton dont la poignée est pivotante. Un exemple de réalisation est illustré dans le document FR 3032333 qui décrit une poignée montée pivotante par rapport à l’axe longitudinal du bâton. La zone de fixation de la main sur le bâton s’effectue sur la partie supérieure de la poignée au-dessus ou au niveau de l’axe de rotation. La poignée ergonomique et monobloc présente deux zones d’appuis latérales pour positionner le pouce et le majeur en association avec un dragonne et un becquet rigide. Le pouce est en appui sur une zone de support dans l’axe de rotation de la poignée.

Le gain procuré par cette configuration est minime car il apparaît que cette configuration ne permet pas une bonne décontraction des muscles du bras entre deux phases de poussée. Par ailleurs, lors de la rotation de la poignée, l’annulaire et l’auriculaire viennent en contact du corps du bâton ce qui empêche de réaliser une poussée complète. Un enseignement sensiblement équivalent est fourni par le document KR 10-2012-0051805 qui est incapable de fournir la décontraction des muscles du bras entre deux phases de poussée.

Résumé de l'invention

Un objet de l’invention consiste à prévoir une poignée destinée à être installée à une première extrémité d’un bâton et qui améliore la connexion mécanique entre la main de l’utilisateur et le bâton lors des différents mouvements réalisés.

On tend à résoudre ce besoin au moyen d’une poignée de bâton destinée à être installée à une première extrémité d’un tube d’un bâton, le bâton possédant un axe longitudinal reliant la première extrémité du tube à une deuxième extrémité du tube destinée à venir en contact du sol, la poignée de bâton comportant : un corps rigide monté mobile en rotation par rapport au tube du bâton au moyen d’un arbre de rotation, l’arbre de rotation étant monté perpendiculaire à l’axe longitudinal du bâton, un organe de fixation configuré pour connecter mécaniquement la poignée de bâton à une main d’un utilisateur et transmettre les efforts appliqués par la main de l’utilisateur lors d’une phase de poussée.

La poignée est remarquable en ce que l’organe de fixation est configuré pour réaliser une connexion mécanique située uniquement sous de l’arbre de rotation, l’organe de fixation étant disposé dans un plan perpendiculaire à l’arbre de rotation et qui coupe le tube.

Dans un développement, l’arbre de rotation est monté mobile en translation selon l’axe longitudinal du bâton de sorte que le corps soit mobile en translation selon l’axe longitudinal du bâton. Avantageusement, la poignée comporte un ressort configuré pour déplacer l’arbre de rotation vers une première extrémité de la poignée opposée à la deuxième extrémité du tube.

Dans un mode de réalisation particulier, la poignée comporte un premier élément creux configurée pour se fixer au tube du bâton, le corps étant monté mobile en rotation et en translation par rapport au premier élément creux.

Il est avantageux de prévoir que le premier élément creux emprisonne le ressort.

Dans un autre développement, le premier élément creux définit au moins une rainure orientée selon l’axe longitudinal, l’arbre de rotation se déplaçant le long de la rainure.

L’invention a également pour objet un bâton qui est plus pratique que les bâtons de l’art antérieur.

Le bâton est remarquable en ce qu’il comporte une poignée selon l’une des configurations précédentes.

Préférentiellement, la poignée est configurée pour être montée amovible par rapport au tube.

En alternative, la poignée est montée fixe sur le bâton.

Il est également avantageux de prévoir que la bâton comporte un système de fixation destiné à être porté sur la main de l’utilisateur et comportant un second organe de fixation coopérant avec l’organe de fixation.

Description sommaire des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs et illustrés à l’aide des dessins annexés, dans lesquels : les figures 1 et 2 représentent des vues schématiques d’un bâton selon deux modes de réalisation de l’invention ; la figure 3 représente, de manière schématique, en coupe longitudinale, un tube de bâton muni d’un ressort bloquant un arbre de rotation ; la figure 4 représente, de manière schématique, en coupe longitudinale, un tube de bâton muni d’un ressort bloquant un arbre de rotation, le plan de coupe étant perpendiculaire à celui de la figure 3 ; la figure 5 représente, de manière schématique, en coupe longitudinale, un autre mode de réalisation d’un tube de bâton muni d’un ressort bloquant un arbre de rotation avec une rainure dans la paroi latérale, le plan de coupe étant perpendiculaire à celui de la figure 3 ; la figure 6 représente, de manière schématique, en coupe longitudinale, un bâton muni d’un ressort bloquant un arbre de rotation et le corps rotatif muni d’une ouverture, le plan de coupe étant perpendiculaire à celui de la figure 3 en relation avec le mode de réalisation de la figure 1 ; la figure 7 représente, de manière schématique, en coupe longitudinale, un bâton muni d’un ressort bloquant un arbre de rotation et le corps rotatif muni d’un crochet, le plan de coupe étant perpendiculaire à celui de la figure 3 en relation avec le mode de réalisation de la figure 2 ; la figure 8 illustre, de manière schématique, un système de fixation installé sur la main d’un utilisateur pour coopérer avec l’organe de fixation du bâton.

Description d’un mode de réalisation préféré de l’invention

Les figures 1 , 2, 6 et 7 illustrent un premier et un deuxième modes de réalisation d’un bâton 1 qui comportent une poignée de bâton 2 installée à une première extrémité du bâton 1. La première extrémité du bâton 1 est destinée à la préhension par la main de l'utilisateur alors que la deuxième extrémité du bâton 1 est destinée à venir en contact avec le sol.

Le bâton 1 possède un tube 3 qui définit un axe longitudinal qui relie la première extrémité à la deuxième extrémité du tube 3. Selon les modes de réalisation, le bâton 1 peut être droit ou légèrement incurvé. Le tube 3 peut être réalisé dans tout matériau adapté, par exemple en métal, en bois, en matériaux composites, en fibre de carbone ou un mélange de ces derniers. Il est avantageux de prévoir que le tube 3 du bâton soit creux. La section transversale du tube 3 a préférentiellement une forme circulaire mais il est également possible d'avoir une forme ovoïde ou une autre forme.

Selon les configurations, la poignée de bâton 2 peut être installée de manière amovible ou de manière fixe sur le tube 3.

La poignée 2 comporte un corps 4 qui est monté mobile en rotation par rapport au tube 3 et préférentiellement par rapport à l'axe longitudinal du bâton 1. La poignée 2 est montée mobile au moyen d'un arbre de rotation 5 qui est monté perpendiculaire à l'axe longitudinal du bâton 1. Par monté perpendiculaire, on entend que l'arbre de rotation 5 réalise un angle droit (90°) avec l'axe longitudinal du bâton 1 avec un décalage qui est préférentiellement inférieur à 10°, encore plus préférentiellement inférieur à 5°. En effet, une configuration strictement perpendiculaire donne de bons résultats, mais il apparaît qu’un léger décalage par rapport à la configuration strictement perpendiculaire permet de mieux suivre le déplacement de chacune des mains de l’utilisateur lors des phases de poussée. L’utilisation d’un décalage par rapport à la perpendiculaire stricte peut entraîner l’apparition d’une poignée 2 droite et d’une poignée 2 gauche, par exemple pour le ski de fond ou d’autres sports dans lesquels les bâtons 1 ne présentent pas de symétrie de révolution.

Dans un mode de réalisation particulier, le corps 4 peut pivoter par rapport à l'axe longitudinal du bâton d'un angle inférieur à 120°, encore plus préférentiellement inférieur à 90° lors des différentes étapes d’une phase de poussée. De manière avantageuse, l’angle minimal de rotation est égal à 15°, de préférence 30°. Les figures 6 et 7 illustrent un corps 4 dans une position d’attente. L’angle de rotation est mesuré à partir de cette position et en effectuant une rotation antihoraire.

Le corps 4 est réalisé dans un matériau rigide afin de retransmettre les efforts appliqués par la main de l’utilisateur sur la poignée 2 et surtout pour améliorer le guidage du bâton durant les différentes étapes de la phase de poussée et principalement lorsque l’utilisateur ramène la poignée 2 devant lui avant la prochaine étape de poussée.

Le corps 4 comporte un organe de fixation 6 qui est configuré pour fixer la main de l'utilisateur avec le bâton 1 et d’une manière plus particulière avec la poignée 2. L’organe de fixation 6 réalise la connexion mécanique entre la main de l’utilisateur et le bâton 1. Cette connexion mécanique permet la transmission de l’effort appliqué par la main de l’utilisateur sur le bâton 1. Lors d’une phase de poussée, l’utilisateur tire sur le corps 4 qui est connecté mécaniquement à l’arbre de rotation 5 de sorte que l’utilisateur tire sur l’arbre de rotation 5. Cette configuration est plus efficace que les configurations de l’art antérieur ou l’utilisateur pousse sur la poignée 2.

L’organe de fixation 6 est disposé dans le plan du tube 3 afin d’améliorer la transmission des efforts à toutes les étapes de la poussée. L’organe de fixation 6 est disposé dans un plan perpendiculaire à l’arbre de rotation 5 et qui coupe le tube 3. De manière avantageuse, le plan est un plan de symétrie et/ou plan médian de la section transversale du tube 3. Cette configuration est plus avantageuse que celles de l’art antérieur où la poignée 2 est mise en forme afin de définir des zones de support pour les doigts de l’utilisateur ce qui impose partiellement la configuration de la poussée en incitant à serrer fortement la poignée 2 lors des phases de poussée. Dans ces configurations, la main de l’utilisateur se trouve au dessus ou au niveau de l’arbre de rotation ce qui oblige une tenue ferme de la poignée 2 lors de la phase de poussée. L’utilisateur pousse sur le bâton au lieu de tirer.

De manière avantageuse, l’organe de fixation 6 est configuré pour réaliser la fixation de la main de l’utilisateur avec la poignée 2 du bâton uniquement sous l’arbre de rotation 5, c’est-à-dire uniquement entre l’arbre de rotation 5 et la deuxième extrémité du bâton. L’organe de fixation 6 n’est pas en vis-à-vis de l’arbre de rotation selon un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube 3.

Dans cette configuration, l'utilisateur n'a plus besoin de serrer le corps 4 du bâton 1 , il est particulièrement avantageux de prévoir que la poignée 2 soit dépourvue de support en saillie pour le placement des doigts. Le tube 3 peut être lisse à l’exception du corps 4. Le bâton 1 est alors uniquement dirigé au moyen du corps 4 de la poignée 2.

L'organe de fixation 6 installé sur le corps 4 de la poignée 2 coopère avec un second organe de fixation 8 qui est installé sur la main de l'utilisateur et illustré à la figure 8. De cette manière, le bâton 1 est fixé à la main de l'utilisateur au moyen de l'organe de fixation 6 du bâton et du second organe de fixation 8. Les doigts de l'utilisateur n’ont plus besoin de serrer le bâton 1 lors des différentes phases de poussée ce qui améliore la décontraction musculaire entre deux phases de poussée. Il a été observé qu'une amélioration importante de l'ergonomie de la poignée 2 de bâton apparaît lorsque la fixation entre la poignée 2 et la main de l’utilisateur se trouve sous l’arbre de rotation 5 dans une utilisation normale du bâton. Dans un mode de réalisation avantageux, l'organe de fixation 6 de la poignée 2 est disposé entre l'arbre de rotation 5 et la seconde extrémité du tube 3.

Dans un mode de réalisation particulier, l’organe de fixation 6 est monté de sorte que le pouce et le majeur soient disposés sous l’axe de rotation lors d’une phase de poussée.

Lors d’une phase de poussée, le bâton 1 est en appui sur le sol ce qui bloque la deuxième extrémité. Au fur et à mesure que l’utilisateur appuie sur le bâton 1 et avance, le bâton 1 se déplace par rapport à l’utilisateur de sorte qu’il est obligé de tordre son poignet et il ne peut pas profiter de l’intégralité de la force de poussée lors du mouvement de son bras vers l’arrière. En fin de phase de poussée, l’orientation naturelle des poignets fait que la deuxième extrémité du bâton 1 se trouve hors du sol de sorte qu’une partie non négligeable de l’effort de poussée est perdue. Selon l’invention, en utilisant un corps 4 monté rotatif installé initialement au-dessus du point de fixation entre la main de l’utilisateur et le bâton 1 , il est possible d’avoir un mouvement du bras et du poignet qui est plus naturel et d’avoir une phase de poussée plus longue.

Selon une configuration avantageuse, l'arbre de rotation 5 est configuré de manière à ne réaliser qu'une seule rotation. Lorsque le corps 4 ne peut se déplacer que selon un seul mouvement par rotation, il est beaucoup plus facile de manier le bâton 1 , de le placer aux bons endroits lors des différentes phases de la poussée et surtout entre deux phases de poussée.

Dans une alternative de réalisation, l’arbre de rotation 5 est configuré de manière à autoriser la rotation du corps 4 par rapport au bâton 1 et il est également configuré pour se déplacer par translation selon l’axe longitudinal du tube 3. Le déplacement de l’arbre de rotation 5 par translation est avantageusement inférieur à 5 cm afin de ne pas pénaliser l’effort de poussée.

Préférentiellement, comme illustré sur les figures 3, 4, 5, 6 et 7, la poignée 2 possède un ressort 7 qui est configuré pour ramener la poignée 2 dans une position d’attente entre deux phases de poussée. Dans une phase de poussée, la poignée 2 se déplace afin que l’organe de fixation 6 s’éloigne de la deuxième extrémité du bâton et/ou du corps 4 du bâton. Le ressort est avantageusement configuré pour que l’organe de fixation 6 se rapproche du corps 4 du bâton et/ou de la deuxième extrémité du bâton, en l’absence de sollicitation.

Lors de la poussée, l’utilisateur appuie sur le bâton qui est bloqué contre le sol. L’effort fournit par l’utilisateur s’oppose à celui du ressort 7 de sorte que le corps 4 pivote. Une fois la phase de poussée terminée, la deuxième extrémité du bâton 1 n’est plus bloquée contre le sol et le ressort 7 peut ramener le corps 4 dans la position d’attente pour la prochaine phase de poussée.

L’homme du métier sera à même de choisir l’effort fournit par le ressort 7 afin de ne pas empêcher la rotation du corps 4 et s’assurer le retour dans une position d’attente. Le ressort 7 peut être formé par une ressort hélicoïdal ou par tout élément connu. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 3 en coupe, l’arbre de rotation 7 est bloqué dans le tube 3 au moyen d’un bouchon 7b et du ressort 7.

Dans une configuration préférentielle, la poignée 2 comporte un premier élément 9 qui coopère avec le corps 4. Le premier élément 9 est fixé au tube 3 et définit un logement pour l’arbre de rotation 5. Le corps 4 est monté mobile en rotation par rapport au premier élément 9.

En alternative, le premier élément 9 est formé par le tube 3.

De manière avantageuse, le premier élément 9 est creux et le ressort 7 est installé à l’intérieur du premier élément 9.

Il est possible de prévoir un ressort 7 qui est de type hélicoïdale et dont les spires se déplacement selon l’axe horizontal du bâton 1. Dans cette configuration, il est avantageux de prévoir que l’arbre de rotation 5 ne présente pas une forme circulaire afin que les variations dans la section de l’arbre de rotation 5 le ramène vers sa position d’attente et donc ramène le corps 4 de la poignée 2 dans la position d’attente.

De manière avantageuse, l’arbre de rotation 5 présente un méplat qui définit la position d’attente du corps 4. Le méplat de l’arbre de rotation 5 coopère avec une zone plane du premier élément 9 de sorte que le mouvement en rotation de l’arbre de rotation 5 s’arrête lorsque le méplat vient en appuie de la zone plane du premier élément 9. En alternative, le méplat peut être éliminé et le corps 4 s’arrête lorsqu’il arrive en contact du tube 3. L’utilisation du méplat est avantageuse car cela permet d’éviter les chocs répétés du corps 4 contre le tube 3 et donc une rupture de fatigue du corps 4 et/ou du tube 3.

Les dimensions de l’arbre de rotation 5 sont avantageusement configurées pour contraindre de plus en plus le ressort au fur et à mesure que l’organe de fixation 6 s’éloigne de l’axe longitudinal du bâton 1.

Lorsque le premier élément définit une rainure 10 autorisant un déplacement de l’arbre de rotation 5 selon l’axe longitudinal du bâton, l’utilisation d’un arbre de rotation 5 à section variable comme indiqué plus haut permet au ressort d’autoriser la translation longitudinale et la rotation et de ramener le corps 4 dans la position d’attente entre deux phases de poussée. La figure 4 illustre un mode de réalisation où l’arbre de rotation passe au travers d’une cavité aménagée dans le premier élément 9 et autorisant la rotation de l’arbre. La figure 5 illustre la réalisation d’une rainure 10.

De manière avantageuse, l’organe de fixation 6 est une cavité (figures 1 et 6) ou un crochet (figures 2 et 7) qui coopère avec le second organe de fixation 6 qui est respectivement un crochet ou une cavité. D’autres systèmes de fixation sont possibles, mais l’utilisation d’un crochet coopérant avec une cavité est préférée car il est particulièrement efficace d’un point de vue mécanique et facile à mettre en œuvre.

Il est préférable que l’organe de fixation 6 soit sous la forme d’un orifice ou d’une cavité ce qui facilite la formation de l’organe de fixation 6. L’orifice coopère avec un crochet installé sur la main de l’utilisateur de préférence dans l’espace situé sur la paume de la main dans la partie délimitées par l’axe longitudinal du majeur et qui contient le pouce et entre 0,1 et 3 cm au dessus de l’axe de rotation du poignet. Il est éventuellement possible de placer la fixation entre la main et la poignée au niveau de l’axe de rotation du poignet par rapport au cubitus et au radius.

Dans une configuration préférentielle, le corps 4 est fixé sur l’arbre de rotation 5 à au moins deux endroits séparés par le premier élément 9. Cette configuration est mécaniquement plus résistance que celle à un seul point de fixation.

Dans un mode de réalisation particulier, le corps 4 définit une forme complémentaire ou quasi complémentaire de la surface externe du premier élément 9. Cette configuration permet d’avoir un corps 4 qui épouse au mieux la forme du premier élément 9 et permet d’avoir un corps 4 qui forme une légère surépaisseur par rapport au bâton 1. Ainsi, l’utilisateur retrouve un fonctionnement du bâton 1 quasi-identique au fonctionnement habituel dans la position d’attente.

Le corps 4 est avantageusement réalisé en matière plastique ou en matériau composite tel que de la fibre de carbone. L’arbre de rotation 5 est avantageusement réalisé dans un métal.

Lorsque la poignée 2 est montée inamovible, il est avantageux de former le premier élément 9 dans le tube 3 du bâton 1.

En alternative, lorsque la poignée 2 est montée amovible elle comporte un moyen de serrage sur la première extrémité du tube 3 du bâton 1. Préférentiellement, le premier élément 9 possède une partie creuse dont la forme interne est complémentaire de la forme externe de la section transversale du tube 3 du bâton 1 , c’est-à-dire perpendiculairement à l’axe longitudinale du bâton. Il est alors possible de démonter la poignée initiale puis de monter la poignée 2 telle que décrite dans les modes de réalisation précédents.

Il est particulièrement avantageux de prévoir que l’arbre de rotation 5 passe au travers de l’enveloppe externe du tube 3. Par exemple, lorsque le tube 3 possède une section circulaire, il est avantageux que l’arbre de rotation 5 soit dirigé selon un diamètre. Cette configuration est mécaniquement plus solide. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour former un bâton pour la pratique du ski de fond, du ski nordique, du ski à roulette ou du skating et tout autre sport

Il est particulièrement avantageux d’utiliser la poignée 2 avec un gant ou un système de fixation de la main avec le bâton couramment appelé « strap » et qui possède le second organe de fixation 8.

Dans les configurations de l’art antérieur, le point de fixation de la main avec la poignée 2 du bâton se trouve sensiblement au dessus d’une droite qui relie l’extrémité du pouce avec l’extrémité de l’auriculaire. Le point de fixation est formé par un élément souple qui est configuré pour éviter de perdre le bâton et non pour réaliser la poussée. Dans la configuration préférentielle, l’organe de fixation 6 se situe entre la droite qui relie la base du pouce avec la base de l’auriculaire et l’axe de rotation du poignet lors d’une flexion et d’une extension.

Avec cette configuration, lors de la phase de poussée, la pression exercée sur les doigts de l’utilisateur est moindre car l’effort est principalement procuré par le second organe de fixation 8 sur le premier organe de fixation 6 et donc sur le bâton 1 .

Dans un mode de réalisation particulier, le système de fixation comporte un moyen de fixation additionnel qui se fixe au corps 4. Le moyen de fixation additionnel permet de former un deuxième point de fixation avec le corps 4 ce qui permet de mieux contrôler l’orientation du corps 4 et l’orientation du bâton en orientant sa main sans tenir fermement le bâton. Cette configuration permet un meilleur relâchement musculaire entre deux phases de poussée car c’est entre les deux phases de poussée que l’on place le bâton et qu’il est nécessaire de bien maîtriser l’orientation du bâton. Une bonne maîtrise de l’orientation du bâton permet notamment d’éviter que ce dernier ne tourne car il n’est pas assez bien maintenu. Le bâton peut alors s’installer entre les jambes de l’utilisateur ce qui entraîne automatiquement la chute du skieur.

Dans une autre configuration, la poignée 2 comporte le système de fixation de la main de l’utilisateur de sorte que le système de fixation de la main de l’utilisateur est inamovible.