FR2991147A1 - Sac a dos a appui dorsal ameliore - Google Patents

Abstract

Un sac à dos comporte une poche et un harnais d'épaule, comportant au moins deux sangles formant des boucles par lesquelles un utilisateur du sac passe ses bras, et comporte sur une face extérieure avant de la poche au moins quatre patins agencés sur la face extérieure avant de sorte à être en appui sur le dos d'un utilisateur sur des zones musculaires du dos de l'utilisateur. Dans une forme de réalisation, les patins sont saillants pour maintenir une lame d'air entre le dos de l'utilisateur et la face extérieure avant de la poche du sac à dos.

Description

Sac à dos à appui dorsal amélioré La présente invention appartient au domaine des articles de voyage. Plus particulièrement l'invention concerne un sac à dos destiné à être porté par une personne lors de déplacements à pied ou à l'aide d'un moyen de transport pour lequel il doit porter son sac, par exemple lors de déplacement sur un vélocipède. L'usage des sac à dos, tel que le sac à dos illustré sur les figures la et lb, comportant une poche principale 10 et un harnais d'épaule 20 est largement répandu.

Qu'il s'agisse d'une simple commodité pour limiter la fatigue du transport d'un sac et conserver les mains libres lors de déplacements ou d'un moyen principal pour transporter du matériel ou une charge comme c'est par exemple le cas dans la pratique de certaines activités sportives, un sac à dos comporte une poche principale 10 le plus souvent réalisée en toile ou en cuir sur laquelle sont fixées deux sangles 21 formant le harnais d'épaule 20. Chaque sangle 21 est fixée dans une partie supérieure du sac à dos et dans une partie inférieure pour former une boucle par laquelle l'utilisateur passe un bras en maintenant la poche 10 dans son dos. On trouve un exemple d'un tel sac à dos dans la demande de brevet FR2887414.

Dans cette configuration générale de tous les sacs à dos, le poids principal du sac exerce sur les sangles 21 du harnais d'épaule une traction qui conduit la personne portant le sac à se pencher vers l'avant pour équilibrer le poids qui tend à l'entraîner vers l'arrière. Une composante du poids se reporte alors sur le dos de l'utilisateur du sac. Cette composante est naturellement d'autant plus augmentée que l'utilisateur est plus penché vers l'avant, ce qui est le cas dans certaines activités sportives comme la pratique de la bicyclette.

Le poids ainsi exercé sur le dos de l'utilisateur du sac est généralement perçu comme une source d'inconfort et souvent de fatigue, à laquelle s'ajoutent les problèmes liés à la sudation naturelle du porteur qui est augmentée par l'échauffement local conséquence d'un effet d'isolation thermique du sac sur le dos. Ces problèmes connus ont conduit les fabricants de sacs à dos à rechercher des formes de sac, des formes de sangles et des matériaux permettant de mieux répartir la charge sur le dos de l'utilisateur du sac et de mieux absorber la transpiration.

Cependant la recherche d'une meilleure répartition de la charge sur le dos se traduit par une augmentation de la surface d'appui, généralement par des formes matelassées, qui se font au détriment de la facilité d'évacuation de la sudation. En outre, malgré l'utilisation de matériaux techniques coûteux, l'augmentation de l'épaisseur et de la surface des matelas se fait au détriment de la masse du sac qui est toujours recherchée la plus faible possible par l'utilisateur qui lui privilégie la charge utile. Un inconvénient toujours existant avec ce type de solutions, et encore plus critique avec des sacs ne comportant pas ces perfectionnements, est qu'une partie importante du poids s'appuyant sur le dos s'applique naturellement sur les parties les plus saillantes, c'est à dire sur les parties osseuses correspondant aux épines des omoplates, aux vertèbres et aux crêtes iliaques. Les conséquences directes sont à un premier niveau un inconfort pour l'utilisateur et à un second niveau l'apparition de plaies ou d'inflammations dans le cas d'utilisation prolongée ou difficile.

Les solutions utilisant des matelas n'apportent en effet qu'une solution partielle à ces problèmes car elles maintiennent un appui sur des zones sensibles et gênent l'évacuation de la chaleur et de la sueur. L'invention apporte une solution à ces différents problèmes en particulier 30 en optimisant la répartition du poids du sac sur les zones du dos les moins vulnérables aux conséquences d'un appui prolongé et en permettant une meilleure ventilation du dos qui en limite l'échauffement et facilite l'évacuation de la sueur. Le sac à dos suivant l'invention comporte une poche, ou un moyen équivalent de maintenir une charge à transporter, et un harnais d'épaule, comportant par exemple deux sangles formant des boucles par lesquelles un utilisateur du sac passe ses bras, et une face extérieure avant de la poche, destinée à se trouver en vis à vis du dos de l'utilisateur du sac à dos, comporte au moins quatre patins agencés sur la face extérieure avant de sorte à être en appui sur des zones musculaires du dos d'un utilisateur du sac. En ne cherchant pas simplement à augmenter la surface d'appui du sac à dos sur le dos de l'utilisateur, mais au contraire à limiter ces surfaces d'appui à des zones musculaires qui sont capables de subir une pression localisée sur de longues périodes sans faire apparaître de douleur, le sac à dos de l'invention apporte un confort amélioré. Un patin est agencé sur la face extérieure avant pour être en appui sur le 15 dos d'un utilisateur sur la zone des muscles trapèzes et ou infra-épineux, pour les patins supérieurs, ou des muscles grands dorsaux et ou grands obliques, pour les patins inférieurs. Le choix de tels muscles du dos permet de ne pas gêner les mouvements du porteur du sac, en particulier les mouvements des membres supérieurs. 20 En fonction des contraintes du sac à dos telles que ses dimensions, sa masse en charge et la répartition de sa charge, le sac à dos comporte : - deux patins supérieurs ayant chacun une surface d'appui, ou un patin supérieur ayant deux surfaces d'appui, agencés sensiblement symétriquement par rapport à une ligne médiane verticale du sac à dos de sorte 25 que les surfaces d'appui du ou des patins supérieurs soient en appui principalement sur la zone des muscles trapèzes et ou des muscles infra-épineux, lorsque le sac à dos est porté par un utilisateur, et ou ; - les deux surfaces d'appui, agencées sensiblement symétriquement par rapport à une ligne médiane verticale du sac à dos de sorte que les surfaces 30 d'appui du ou des patins inférieurs soient en appui principalement sur la zone des muscles grands dorsaux et ou des grands obliques lorsque le sac à dos est porté par un utilisateur. Un patin est solidaire de la poche de sorte qu'une surface d'appui du patin s'oriente naturellement, sous les efforts du poids du sac à dos, pour être plaquée sur le dos de l'utilisateur et ainsi répartir au mieux la partie du poids du 5 sac qui s'exerce sur ce patin. Un tel résultat est par exemple obtenu au moyen d'un patin qui comporte une partie déformable en matériau élastomère sur la face extérieure avant, en particulier dans la partie proche du dos de l'utilisateur du sac. Pour s'orienter simplement sous l'effet du poids du sac qui s'exerce sur le 10 dos de son utilisateur, la partie déformable d'un patin est articulée sur la face extérieure avant de la poche ou sur un pied du patin fixé à la poche. Afin d'assurer une meilleure stabilité dimensionnelle et de forme entre les différents patins en particulier, la face extérieure avant est au moins partiellement rigide, élastique ou non élastique, entre les différents patins. 15 Un tel résultat est par exemple obtenu par une face extérieure avant comportant une plaque d'un matériau ayant la rigidité et l'élasticité recherchées ou par une armature de la poche sur laquelle sont fixés les patins. Pour améliorer la stabilité de forme de la poche et ou pour un meilleur transfert de la charge du sac vers les patins par la face extérieure avant, un fond 20 rigide de la poche est solidaire de la partie rigide de la face extérieure avant. Dans une forme de réalisation les patins, au moins pour certains d'entre eux, sont intégrés dans une double paroi de la poche et non saillant de la face extérieure avant de la poche. Les patins sont alors non visibles et protégés d'un risque d'arrachage accidentel. La double paroi est, si besoin, réalisée pour être 25 ouverte ou pour être amovible, par exemple au moyen d'une fixation par tissu auto-agrippant, afin de permettre un accès à des réglages des patins. Dans une forme de réalisation les patins, au moins pour certains d'entre eux, font au moins partiellement saillie de la face extérieure avant de sorte à maintenir ladite face extérieure avant à distance du dos de l'utilisateur. Une lame 30 d'air ouverte sur ses côtés est alors maintenue dans laquelle l'air circule librement, par exemple par convection naturelle ou forcée, éventuellement accéléré par un effet venturi, et assure un meilleur refroidissement du dos et évite la moiteur due à la sudation de l'utilisateur. Lorsqu'une telle lame d'air ventilée n'est pas souhaitée, une bande latérale, souple de préférence, fixe ou amovible, est agencée sur tout ou partie d'un pourtour de la face extérieure avant de sorte à obturer l'espace entre ladite 5 face extérieure avant et le dos de l'utilisateur du sac à dos. La présente invention est décrite en référence aux figures qui, de manière non limitative, représentent schématiquement : figures la et lb : un sac à doc conventionnel suivant l'art antérieur, vu 10 en perspective depuis l'arrière sur la figure la et vu de face sur la figure lb ; figure 2 : une vue d'un écorché humain de dos montrant les différents muscles du dos de la première couche musculaire ; figure 3 : une vue de la face extérieure avant d'un sac à dos suivant 15 l'invention ; figures 4a et 4b : un exemple de patin en matériau élastomère en vue de dessus sur la figure 4a et en vue de profil sur la figure 4b. Sur les figures des parties similaires portent des repères identiques. 20 Le sac à dos 100 de la figure 3 comporte de manière connue une poche 10 destinée à contenir des objets à transporter et des sangles principales 21 formant un harnais d'épaule 20. Les sangles principales 21 sont fixées à la poche 10 d'une part dans une partie haute de ladite poche et d'autre part dans une partie basse de ladite 25 poche, formant chacune une boucle par laquelle un utilisateur du sac à dos passe ses bras pour porter le sac. De manière également connue, les sangles principales 21 sont réglables en longueur par l'intermédiaire de boucle d'ajustement 22 afin de pouvoir être ajustées à la morphologie de différents utilisateurs du sac, et des sangles 30 secondaires sont éventuellement agencées pour améliorer la stabilité et le confort d'utilisation comme par exemple une sangle secondaire de ceinture 23 et ou une sangle de stabilisation, non représentée, des sangles principales.

La poche est également plus ou moins adaptée dans sa structure en fonction de l'usage à laquelle elle est destinée. Elle comporte par exemple, outre une poche principale 11, des étuis 12 répartis sur les côtés ou l'arrière de ladite poche principale, des moyens 5 d'accrochage extérieurs non représentés. Un matériau constituant principalement les parois de la poche 10 est par exemple un tissu résistant qui peut être capitonné pour protéger des objets fragiles devant être transportés. Le sac à dos de la figure 3 comporte également sur une face extérieure 10 avant 14 des patins 30a, 30b. La face extérieure avant 14 correspond à la face de la poche 10 située en vis à vis du dos d'un utilisateur portant le sac à dos 100, c'est-à-dire la face de la poche qui est tournée vers l'avant suivant le sens de la marche normale d'un utilisateur du sac. 15 Ainsi les patins lorsque le sac est porté par un utilisateur se trouvent situés entre le dos de l'utilisateur et la face extérieure avant 14 de la poche 10. Les patins 30a, 30b sont au nombre de quatre dans l'exemple illustré sur la figure 3 répartis pour deux patins supérieurs 30a dans une partie supérieure de la face extérieure avant 14 et pour deux patins inférieurs 30b dans une partie 20 inférieure de ladite face extérieure avant. Les patins sont également répartis de manière sensiblement symétrique autour d'une ligne de symétrie verticale 15 du sac à dos 100. En outre les patins 30a, 30b sont positionnés sur la face extérieure avant 14 de sorte que chaque patin se trouve lorsque le sac est porté par un utilisateur 25 en appui sur une zone musculaire dudit utilisateur. Par zone musculaire, il convient de comprendre ici une zone qui en conformité avec l'anatomie humaine comporte sous la peau des muscles du dos. Dans la partie haute comme il est illustré sur la figure 2 d'un dos humain 50 présenté en écorché il s'agit principalement des muscles trapèzes 51 et ou des 30 muscles infra-épineux. Dans la partie basse il s'agit principalement des muscles grands dorsaux 54 et des muscles grands obliques 53.

Ces zones musculaires sont à opposer ici avec les zones osseuses saillantes telles que les épines des omoplates 55, les crêtes iliaques 56 et les vertèbres 57. Chaque patin 30a, 30b qui constitue un élément d'appui chargé par le 5 poids du sac à dos 100 sur le dos de l'utilisateur comporte, comme illustré sur les figures 4a et 4b, une surface d'appui 31 de forme autant que possible ergonomique et de dimensions suffisantes pour que la pression locale exercée par ladite surface d'appui sur la peau et les muscles sous-cutanés de l'utilisateur du sac soit suffisamment faible pour ne pas rendre le port du sac à dos 10 inconfortable. Un tel résultat est par exemple obtenu avec des patins réalisés dans un matériau élastomère et avec une forme adaptée pour épouser localement la surface du corps sur laquelle ils sont en appui. Dans une forme de réalisation, chaque patin présente une forme 15 générale de portion d'un cylindre creux ayant une section aplatie comme illustré sur la figure 4b. Cette forme de réalisation permet d'obtenir une surface d'appui 31 adaptée par le choix des dimensions du tube aplati et présente, par le choix de la dureté du matériau élastomère et des épaisseurs de ses parois, des capacités souhaitées pour s'adapter localement à la forme du corps de 20 l'utilisateur du sac. Dans une autre forme de réalisation non illustrée, chaque patin a une forme d'ensemble de champignon dont une partie élargie forme la surface d'appui et dont le pied forme une charnière ou une rotule permettant à la surface d'appui de s'orienter sous l'effet du poids du sac pour s'appliquer sur le dos de 25 l'utilisateur sans qu'une déformation de la face extérieure avant ne soit nécessaire pour assurer un appui homogène de la surface d'appui. Dans une forme simple de réalisation, la charnière ou la rotule est assurée par la souplesse du pied en matériau élastomère. Dans une forme de réalisation un patin 30a, 30b est directement fixé sur 30 la face extérieure avant 14 de la poche 10 par un pied 32 du patin. La fixation peut être réalisée par tout moyen connu dans le domaine de l'assemblage des articles de sports comme par exemple par couture, collage ou soudage si les matériaux mis en oeuvre s'y prêtent. Dans une autre forme de réalisation, un patin 30a, 30b est fixé sur une structure avant du sac à dos 100 qui procure une rigidité, avantageusement en conservant une certaine élasticité, à la face extérieure avant 14.

Une telle structure avant, par exemple un panneau d'un matériau rigide ou semi-rigide et élastique ou une armature, donne une meilleure stabilité des positions relatives des différents patins entre eux. Une telle structure avant permet également, par une combinaison avec un fond rigide de la poche principale 11 à laquelle il est solidarisé, d'obtenir une meilleure transmission et une meilleure répartition des efforts liés au poids du contenu du sac sur les différents patins. Dans une forme de réalisation, la structure avant et le fond constituent une coque incorporée à la poche 10. Les patins 30a, 30b dans un mode de réalisation sont agencés pour présenter une hauteur saillante par rapport à la surface extérieure de la poche 10 15 aussi faible que possible, pratiquement tangente, pour autant que les efforts du poids du sac soient transmis au dos de l'utilisateur du sac par lesdits patins. Dans un autre mode de réalisation, les patins sont agencés pour être protubérants par rapport à la surface extérieure de la poche 10 de sorte qu'une lame d'air est maintenue entre le dos de l'utilisateur du sac à dos 100 et la paroi 20 de la poche 10. Une telle lame d'air, en pratique de quelques millimètres à quelques centimètres, permet une circulation d'air qui d'une part assure une ventilation thermique du dos de l'utilisateur et d'autre part favorise l'évacuation de la moiteur liée à la sudation. 25 Une telle lame d'air, bénéfique pour la plupart des usages d'un sac à dos, s'avère particulièrement efficace dans le domaine de la randonnée cycliste, la position du cycliste et la vitesse du déplacement étant propices à une ventilation forcée de la lame d'air lorsqu'il est pris soin de ne pas masquer cette espace, ventilation qui peut être encore améliorée par un effet venturi si des formes 30 adaptées à la création d'un tel effet sont utilisées. L'homme du métier pourra réaliser sans difficultés particulières à partir de ces enseignements diverses adaptations au sac à dos de l'invention.

Comme il est compris de la description de l'exemple de réalisation détaillé, il est nécessaire que le poids du sac à dos qui s'exerce sur le dos de l'utilisateur s'appuie en des endroits précis du dos correspondant à des masses musculaires par l'intermédiaire des patins et évite autant que possible qu'une partie du poids du sac à dos se trouve en appui sur des zones osseuses ou peu charnues comme le sont les épines des omoplates 55, les crêtes iliaques 56 et les vertèbres 57, zones souvent saillantes que les patins permettent d'éloigner de la poche du sac à dos. La forme précise des patins et leurs constitutions peuvent être différentes de celles décrites pour autant que la surface d'appui totale soit suffisante en regard du poids envisagé du sac en charge pour obtenir une pression moyenne comprise entre 20 g/cm2 et 40 g/cm2 et que la matière en contact avec le dos soit suffisamment souple pour éviter les blessures ou désagréments. Sur cet aspect de l'invention, il doit être noté que l'appui sur des zones musculaires adaptées du dos permet de réduire la surface totale d'appui par rapport aux sacs à dos connus et donc les problèmes de transpiration de l'utilisateur. Dans le cadre des essais réalisés sur des prototypes, il a été constaté qu'une surface totale d'appui de 280 cm2 pour une masse totale de sac à dos jusqu'à 8kg en position de randonneur cycliste apporte le confort et la qualité de port recherchés sans les inconvénients des sacs connus. L'homme du métier pourra également en suivant les principes de l'invention agencer plus de patins que dans l'exemple décrit, par exemple dans le cas d'un sac à dos prévu pour un poids important. Également il est possible de réaliser des ensembles ou sous-ensembles 25 de patins liés entre eux, la présence d'une liaison entre deux patins ne modifiant pas le principe de leurs contraintes d'appui. La position de chaque patin 30a, 30b sur la poche 10 d'un sac à dos 100 peut être fixe, et dans ce cas il sera a priori nécessaire de disposer de plusieurs modèles de sac à dos en fonction de l'anatomie de son utilisateur. Un sac à dos 30 donné peut également être personnalisé lors de son acquisition par un utilisateur en fixant définitivement les patins aux emplacements adaptés à sa morphologie. Il est également possible de réaliser le sac à dos de sorte que la position de chaque patin, ou au moins d'une partie d'entre eux soit réglable en écartement par rapport à la ligne médiane verticale 15 du sac et ou en hauteur sur la face extérieure avant 14. Il doit également être noté que l'invention s'applique à tout type de sac à 5 dos ou de support de charges portés dans une position similaire à celle d'un sac à dos. Par exemple la poche peut être réduite à un simple habillage ou à des sangles d'une armature de transport. En particulier le sac à dos peut consister en système de transport pour enfant en bas âge.

10 Le sac à dos de l'invention permet d'obtenir un confort d'utilisation amélioré et de diminuer le risque de blessure au dos de son utilisateur, ce qui en permet un usage prolongé sans difficulté particulière et avec moins de fatigue. En outre le mode réalisation dans lequel une lame d'air est maintenue entre le dos de l'utilisateur et la poche du sac à dos permet une utilisation en 15 conditions sportives sans qu'il soit induit une transpiration excessive du simple fait de la présence du sac à dos et un inconfort supplémentaire.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1 - Sac à dos (100) comportant une poche (10) et un harnais d'épaule (20) caractérisé en ce qu'une face extérieure avant (14) de la poche (10), destinée à se trouver en vis à vis du dos d'un utilisateur du sac à dos, comporte au moins quatre patins (30a, 30b) agencés sur ladite face extérieure avant de sorte à être en appui sur des zones musculaires du dos de l'utilisateur.
2. 2 - Sac à dos suivant la revendication 1 dans lequel un patin (30a, 30b) est agencé sur la face extérieure avant (14) pour être en appui sur le dos d'un utilisateur sur une zone des muscles trapèzes et ou infra-épineux, grands dorsaux et ou grands obliques.
3. 3 - Sac à dos suivant la revendication 2 comportant deux patins supérieurs (30a), ou un patin supérieur ayant deux surfaces d'appui (31), agencés sensiblement symétriquement par rapport à une ligne médiane verticale (15) dudit sac à dos de sorte que les surfaces d'appui (31) du ou des patins supérieurs (31a) soient en appui sur la zone des muscles trapèzes et ou infra-épineux lorsque le sac à dos (100) est porté par un utilisateur.
4. 4 - Sac à dos suivant la revendication 2 ou la revendication 3 comportant deux patins inférieurs (30b), ou un patin inférieur ayant deux surfaces d'appui (31), agencés sensiblement symétriquement par rapport à une ligne médiane verticale (15) du sac à dos de sorte que les surfaces d'appui (31) du ou des patins inférieurs (30b) soient en appui sur la zone des muscles grands dorsaux ou grands obliques lorsque le sac à dos (100) est porté par un utilisateur.
5. 5 - Sac à dos suivant l'une des revendications précédentes dans lequel unpatin (30a, 30b) est solidaire de la poche de sorte qu'une surface d'appui (31) dudit patin s'oriente naturellement, sous les efforts d'un poids du sac à dos, pour être plaquée sur le dos de l'utilisateur.
6. 6 - Sac à dos suivant la revendication 5 dans lequel un patin (30a, 30b) comporte une partie déformable en matériau élastomère du côté de la surface d'appui (31).
7. 7 - Sac à dos suivant la revendication 6 dans lequel la partie déformable est articulée sur la face extérieure avant (14) de la poche (10) ou sur un pied de patin (32) fixé à ladite poche.
8. 8 - Sac à dos suivant l'une des revendications précédentes dans lequel la face extérieure avant (14) est au moins partiellement rigide, élastique ou non élastique, entre les différents patins (30a, 30b).
9. 9 - Sac à dos suivant la revendication 8 dans lequel un fond rigide est solidaire de la partie rigide de la face extérieure avant (14).
10. 10 - Sac à dos suivant l'une des revendications précédentes dans lequel les patins (30a, 30b) font au moins partiellement saillie de la face extérieure avant (14) de sorte à maintenir ladite face extérieure avant à distance du dos de l'utilisateur.