Depuis le début du projet NéoBucher, nous avons l'objectif d'équiper celui-ci d'un mono-brancard en col de cygne pour libérer le cheval, en particulier lors des demi-tours en bout de ligne.
Nous nous sommes fixés comme objectif, en ce début d'année 2016, de tester en conditions réelles cette utilisation et de définir si oui ou non ce système est pertinent pour travailler avec le NéoBucher et dans sa version traditionnelle (type Passe-Partout de Banyuls) ou dans une autre version.
Et comme à notre habitude, il fallait bien partir de l'étude de l'existant afin de ne pas réinventer la roue...
Je crois que la première fois que j'ai vu un système d'attelage à mono-brancard, c'est dans la revue Science et Vie, j'avais même écrit à l'époque un petit article dans l'Hippobulle N°2 de 1988 (!) et déjà je m'interrogeais sur une utilisation agricole du système...
Depuis l'entreprise Equimobile de Stéphane Proust commercialise de nombreuses variantes de son attelage à monobrancard. Vous pouvez aller sur son site pour en savoir plus...
Comme je suis chipoteur, je suis allé chercher dans les dépôts de brevets, ceux qui concernaient cette invention et d'autres, antérieurs ou postérieurs...
Le plus ancien brevet concernant l'Équimobile que j'ai trouvé date de 1985 (FR2589418) ("Voiture hippomobile du type libre en rotation au cheval, liaison monopoutre dorsale"), on peut voir que cette version était encore sommaire, plus proche de l'idée que l'on griffonne sur un coin de table que de l'objet technique abouti... (sauf peutêtre le harnais). Elle était complétée de 2 gravures bien connues de harnais traditionnels (type 1880).
Les textes et les dessins du brevet de 1885...
En 1987, Stéphane Proust dépose un autre brevet ("Dispositif d'attelage pour véhicule hippomobile à monobrancard"), les explications (issues sans doute de l'expérience acquise depuis le brevet précédent) et les dessins de définition sont ici beaucoup plus explicites.
ceux qui sont intéressés à utiliser ou concevoir un système de traction agricole à mono-brancard seront sans doute intéressé de lire la totalité du résumé et des spécifications que je vous livre ci-dessous (les autres sauteront le paragraphe pour ne regarder que les images...).
Résumé du brevet de 1987 :
Dispositif d'attelage pour véhicule hippomobile, comportant un monobrancard (2) passant au-dessus du dos d'un cheval et relié, à sa partie avant, à un harnais (5, 6, 7) par l'intermédiaire d'un berceau de traction (4) sur lequel le monobrancard (2) est monté en rotation et, à sa partie arrière, à un véhicule hippomobile (3), caractérisé en ce que le berceau (4) comporte deux arceaux (9, 10) réunis à leur partie inférieure pour la jonction avec un collier (5) de harnais et s'écartant progressivement l'un de l'autre jusqu'à atteindre une distance maximum à l'aplomb du garrot du cheval, un élément (11) solidaire du monobrancard (2) étant monté en rotation sur un organe (12) reliant les deux arceaux (9, 10) au niveau de leur écartement maximum, et en ce que le berceau repose sur le dos du cheval par l'intermédiaire de deux volets (15, 16) articulés montés sur l'arceau arrière (10) et situés de part et d'autre de la ligne médiane du dos du cheval. Le monobrancard (2) porté par le berceau (4) est relié à un véhicule (3) à roues (37) par l'intermédiaire d'un dispositif amortisseur-suspenseur.
Spécifications complètes du brevet de 1987 (les dessins ont été intercalés pour faciliter la lecture) :
Dispositif d'attelage pour véhicule hippomobile monobrancard.
L'invention concerne un dispositif d'attelage pour véhicule hippomobile à monobrancard passant au-dessus du dos du cheval.
Un dispositif de ce type et un véhicule hippomobile adapté sont décrits dans le document FR-A-2 589418.
Le dispositif d'attelage comporte un monobrancard passant au dessus du dos du cheval et relié, a sa partie avant, à un harnais par l'intermédiaire d'un berceau sur lequel le monobrancard est monté sur pivot et, à sa partie arrière, à un véhicule hippomobile. Les arceaux reposent directement sur le dos du cheval et un simple rembourrage assure le confort du cheval.
Ce dispositif constitue une amélioration indéniable des dispositifs d'attelage à monobrancard antérieurs. Dans l'antiquité, on utilisait un monobrancard monté sur un collier de cou mais de très faible rendement puisqu'il comprimait les jugulaires du cheval et l'attelage ne bénéficiait pas de la totalité des efforts de traction du cheval. D'autres dispositifs utilisent une sellette analogue à celles d'un harnais classique, mais placée sur le dos du cheval et portant à sa partie supérieure l'extrémité antérieure du brancard. De même que dans le cas des chars antiques, les efforts de traction du cheval ne sont pas entièrement transmis et en règle générale il n'est possible de tracter qu'un sulky.
Un brevet français N° 712758 (c'est le brevet original du Passe-partout de 1931, NDLR) décrit un berceau de traction associé à un monobrancard par une articulation verticale et auquel est fixée une paire de traits. Ce dispositif permet de tracter des outils agricoles, le travail se faisant au pas, mais n'est pas utilisable aux autres allures du cheval.
L'inconvénient principal du dispositif de FR-A-2589418 (il s'agit du brevet de l'équimobile de 1985, NDLR) est que le rembourrage des arceaux n'empêche pas le cheval de se blesser à la longue en raison, du frottement qui se produit, ce qui limite bien entendu les possibilités d'utilisation de ce dispositif.
L'invention fournit donc un dispositif du type décrit précédemment, dans lequel le berceau comporte deux arceaux réunis à leur partie inférieure pour la jonction avec un harnais et s'écartant progressivement l'un de l'autre jusqu'à atteindre une distance maximum à l'aplomb du garrot du cheval, un élément solidaire du monobrancard étant monté en rotation sur un organe reliant les deux arceaux au niveau de leur écartement maximum, et le berceau repose sur le dos du cheval par l'intermédiaire de deux volets articulés montés sur l'arceau arrière disposé obliquement et situés de part et d'autre de la ligne médiane du dos du cheval.
La face interne des volets en contact avec le dos du cheval est rembourrée et présente une section droite convexe, dans la zone centrale du volet, dans un plan perpendiculaire au plan de l'arceau arrière, les parties latérales du volet de part et d'autre de l'arceau présentant une section concave dans des plans parallèles au plan de l'arceau, et une section droite concave dans la zone centrale du volet, dans un plan parallèle au plan de l'arceau, les parties supérieure et inférieure du volet présentant elles une section convexe dans des plans perpendiculaires au plan de l'arceau. Avantageusement la partie supérieure du volet forme une pointe et la partie inférieure un gros bout, donnant au volet une forme ovoïde dont ce gros bout constitue la base. Du fait de cette forme, le volet repose par sa convexité centrale dans le creux situé entre l'épaule et le dos du cheval, les deux concavités latérales permettant de loger les muscles correspondants sur lesquels le volet prend appui alternativement lors des mouvements du cheval; tandis que la concavité centrale permet au volet d'être positionne sur les muscles croisés du cheval, les deux convexités supérieure et inférieure amenant le volet en contact avec les creux situés de part et d'autre de la jonction des muscles superficiels du dos, du garrot et de l'épaule du cheval (respectivement grand dorsal, trapèze dorsal et triceps). En raison de cette forme et de l' articulation du volet sur son support, le déplacement de va-et-vient horizontal de l'omoplate provoque un basculement du volet autour de l'arceau arrière en maintenant le contact entre le volet et le dos du cheval.
Afin de favoriser ce basculement autour de l'axe de l'arceau arrière, le volet est monté pivotant en deux points et de préférence grâce à deux rotules montées l'une fixe sur l'arceau et mobile sur le volet et l'autre fixe sur le volet et mobile sur l'arceau.
Afin de faciliter encore l'effort de traction du cheval, le monobrancard porté par le berceau est avantageusement relié au véhicule à roues par l'intermédiaire d'un dispositif amortisseur-suspenseur. Celui-ci comporte de préférence un anneau élastique tendu selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'attelage véhicule hippomobile/monobrancard, entre deux points de fixation sur ledit véhicule. Un dispositif d'équilibrage réglable relie la partie centrale de l'anneau élastique au monobrancard.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue d'ensemble de côté, de l'attelage utilisant un berceau de traction selon l'invention,
la figure 2 est une vue de dessus du véhicule hippomobile et du monobrancard utilisant le berceau de traction selon l'invention,
la figure 3 est une vue de côté du dispositif de la figure 2,
la figure 4 est une vue représentant le positionnement du berceau de traction selon l'invention par rapport à l'anatomie du cheval;
la figure 5 est une vue de face (partie droite) du berceau de traction selon l'invention, et une vue de l'arrière (partie gauche),
les figures 6 et 7 représentent schématiquement les mouvements des épaules du cheval et ceux des- volets du berceau de traction, respectivement,
La figure 8 est une vue de dessus, agrandie, du dispositif amortisseur,
La figure 9 est une vue de devant montrant la fixation du harnais au berceau de traction.
Sur la figure 1, est représenté un cheval 3 attelé à un véhicule hippomobile 1 à deux roues par l'intermédiaire d'un monobrancard 2. Ce monobrancard repose sur le cheval par l'intermédiaire d'un berceau de traction 4, d'un collier 5, 6 et d'une sous-ventrière 7, ces deux derniers éléments constituant le harnais. Des rênes 8 permettent de guider le cheval de façon classique.
Le berceau de traction 4 comporte deux arceaux 9,10 réunis à leur partie inférieure pour la jonction avec le collier 5 et s'écartant progressivement l'un de l'autre jusqu'à atteindre une distance maximum à l'aplomb du garrot du cheval, l'arceau arrière 10 vu de dessus (figure 2) présentant un rayon de courbure plus faible que l'arceau avant 9. L'arceau avant se trouve dans un plan peu écarté de la verticale tandis que l'arceau arrière est nettement oblique par rapport a ia verticale. Un pivot 11 solidaire du monobrancard 2 est monté sur un organe 12 (par exemple une plaque) reliant les deux arceaux 9 et 10, au niveau de leur écartement maximal et permet la libre rotation du monobrancard par rapport au cheval. Cette structure en double arceau du berceau est avantageuse du point de vue économique et du point de vue légèreté, mais pourrait être remplacée par une structure pleine, permettant de définir un axe arrière oblique, même non matérialisé.
Les rênes 8 passent chacune de chaque côte du berceau dans un œillet 14a sur l'arceau avant puis dans un œillet 14 (figure 2) situé sur l'arceau arrière puis toutes deux dans le même œillet 14b sur le monobrancard 2.
Le berceau de traction 4 prend appui sur le dos du cheval par l'intermédiaire de deux volets 15,16, montés tous deux sur l'arceau arrière 11, disposes de part et d'autre de la ligne médiane du dos du cheval et symétriques par rapport à cette ligne. Chaque volet prend appui dans le creux anatomique situé à l'arrière de l'omoplate 17 du cheval (figure 4) et la face interne du volet, en contact avec le dos du cheval est rembourrée et présente plusieurs convexités et concavités. Les volets 15, 16 ont de préférence une forme ovoïde présentant une pointe 22 et un gros bout 23, ce dernier constituant la base du volet.
Chacun des volets 15,16 est monté sur l'arceau arrière par l'intermédiaire de deux articulations par exemple de deux rotules 24 montées sur des tiges fixes 25, 25a. La tige 25a située à la partie supérieure du volet 15, 16 et la tige 25 à la base du volet sont montées en inversion, c'est-à-dire que la tige 25a est montée sur l'arceau et la rotule qu'elle porte repose sur le volet alors que la tige 25 est montée sur le volet et sa rotule repose sur l'arceau. La longueur des tiges fixes peut être modifiée par vissage ou dévissage de façon à permettre la fabrication standardisée de berceaux pour n'importe .quel dos de cheval.
Comme indiqué précédemment, chaque volet 15, 16 comporte sur sa face interne un rembourrage 26 sur une plaque de base 27, les deux étant conformés de façon à venir s'adapter à l’anatomie du cheval à l'arrière de l'omoplate de celui-ci. Pour ce faire, la face interne des volets en contact avec le dos du cheval est rembourrée et présente une section droite convexe, dans la zone centrale du volet, dans un plan perpendiculaire au plan de l'arceau arrière, les parties latérales du volet de part et d'autre de l'arceau présentant une section concave au plan de l'arceau, et une section droite concave dans la zone centrale du volet, dans un plan parallèle au plan de l'arceau, les parties supérieure et inférieure du volet présentant elles une section convexe dans des plans perpendiculaires au plan de l'arceau.
Lorsque le cheval avance et quelle que soit son allure (pas, trot ou galop), ses épaules avancent alternativement et sont animées d'un mouvement représenté schématiquement sur la figure 6, par les flèches E-F. Du fait des articulations à rotules, les volets suivent les mouvements des omoplates du cheval en basculant, autour de l'axe reliant les deux articulations, vers l'avant lorsque c'est l'épaule correspondante qui avance et vers l'arrière lorsque celle-ci est en retrait. Ceci est représenté schématiquement sur la figure 7, par les flèches I et J, les points d'articulation étant symbolisés par les tiges 25 et 25a. Du fait du montage de la rotule de la tige 25a sur le volet, le mouvement de bascule à la pointe du volet est de moindre amplitude qu'à la base et ceci correspond au fait que l'amplitude de mouvement de l'omoplate du cheval est inférieure au niveau de la pointe du volet par rapport à celle existant à la base du volet.
Le berceau de traction 4 est maintenu en place sur le cheval par l'intermédiaire d'un collier 5, 6 et d'une sous-ventrière 7 (figure 9). Le collier est de préférence un collier de chasse de type américain ("breath collar"), c'est-à-dire un collier en deux parties latérales 5 réunies par un anneau et est monté de façon fixe par un dispositif classique de boucles à l'extrémité 28 de la partie commune des deux arceaux 9 et 10. Une courroie 6 est montée sur l'anneau du collier de chasse, passe entre les jambes avant du cheval et est réunie à l'aide d'un anneau ou tout autre dispositif à la sous-ventrière 7. Celle-ci est fixée par des attaches ou crochets 13a aux anneaux 13 (figure 5) prévus sur l'arceau arrière 10 entre les points d'articulation des volets. Pour atteler le cheval au monobrancard, il suffit de lui enfiler par la tête l'ensemble berceau et cellier et de venir ensuite mettre en place de chaque côté les crochets 13a de la sous-ventrière dans les anneaux 13 de l'arceau 10. Ceci assure le positionnement latéral du berceau sur le cheval, tandis qu'un culeron 29 relié également aux anneaux 13 assure le positionnement longitudinal du berceau.
Pour profiter au mieux de l'effort de traction du cheval, l'extrémité 28 des arceaux se trouve sur l'axe horizontal 20 passant par la base du cou du cheval et le collier de chasse se situe en majeure partie entre cet axe horizontal 20 et l'axe horizontal 21 passant par la pointe de l'épaule.
Le collier de chasse peut être remplacé par une bricole, pièce d'un seul tenant et traditionnellement utilisée pour la traction, mais l'effort du cheval s'effectue alors à la base du cou. On préfère donc utiliser un collier de chasse (utilisé pour les chevaux montés) avec lequel l'effort se répartit sur les deux épaules.
Le monobrancard 2 est relié au véhicule hippomobile 3 par un dispositif amortisseur et un dispositif d'équilibrage réglable que l'on décrira après une courte description du véhicule lui-même.
Ce véhicule est constitué par un châssis 30 monté sur deux roues 31 équipées de pneumatiques par l'intermédiaire de barres 32 et de suspensions 33. Un plancher 34, par exemple en treillis métallique (représenté sur la moitié du véhicule à la figure 2), permet à une ou plusieurs personnes de prendre place. Un siège 35 est prévu sur les montants arrière 36 de châssis (seule la structure de support du siège est représentée à la figure 2) de telle sorte que le poids du ou des passagers s'exerce essentiellement à la verticale (plan 37) de l'axe des roues 31 (figure 3).
L'extrémité arrière 38 du monobrancard 2 est fixée en 39 sur le châssis 30. Comme on le voit sur les dessins, la forme générale du monobrancard épouse celle du cheval et l'extrémité arrière 38 du monobrancard est oblique par rapport à la verticale. Un élément de support 40 est monté à l'avant du châssis 30. Cet élément 40 comporte deux parties latérales 41 sensiblement verticales et une partie centrale 42 horizontale sensiblement en arc de cercle ouvert vers l'avant du véhicule.
Cette partie en arc de cercle peut servir de poignée pour les passagers mais a essentiellement un rôle de support du dispositif amortisseur. Ce dispositif amortisseur 43 (représenté à plus grande échelle sur la figure 8) est constitué par un élément élastique 44 tendu, perpendiculairement à l'axe longitudinal du véhicule, entre les deux extrémités 45 de l'arc de cercle 42. Cet élément élastique est avantageusement constitué par un anneau en caoutchouc ou une bande de caoutchouc ou d'un autre élastomère repliée sur elle même, relié aux points 45 par des organes de fixation 46 traversant l'anneau; ces organes de fixation 46 peuvent être des tiges 47 à extrémité filetée traversant l'anneau et maintenues par des écrous 48, comme représenté sur la figure 8 à titre illustratif.
La partie centrale de l'anneau élastique 44 est comprimée entre deux rondelles 49 dans le trou central desquelles passe un axe 50 relié rigidement au monobrancard 2. L'extrémité 51 de l'axe 50 fixée au monobrancard est montée en rotation sur une plaque 52 fixée au monobrancard, (par exemple dans un trou de la plaque à l'aide d'un boulon) à peu près au même niveau que l'épaule du cheval. De cette façon, le mouvement alternatif saccadé de traction du cheval est transmis à l'élément élastique qui l'amortit pour que la voiture soit entraînée de façon continue, sans saccades.
L'axe rigide 50 a une longueur réglable par exemple du fait de son interruption par un élément du type ridoir qui permet de rapprocher ou d'écarter la plaque 52 de l'élément élastique 44. Ceci permet de régler l'équilibre de la voiture hippomobile en fonction du cheval, du nombre et du poids de passagers,... pour que l'avant du siège se trouve à la verticale du centre des roues (plan 37). Par ailleurs, le meneur a toujours la possibilité de modifier cet équilibre en se positionnant de façon appropriée dans le véhicule, en position assise ou debout, prenant appui sur la partie centrale du plancher 34, sur sa partie avant remontante ou sur l'une ou l'autre des parties latérales débordant au dessus des roues 31 (cf. fig.2).
Le véhicule hippomobile, le mono-brancard et le berceau de traction sont représentés sur les dessins comme étant faits en tube d'acier. C'est une solution simple et facile à mettre en œuvre, permettant une légèreté et une solidité adéquate tout en facilitant l'obtention des formes arrondies adaptées d'une part à la morphologie du cheval pour la partie mono-brancard et berceau de traction et d'autre part à l'exigence de maniabilité et de sécurité de la partie véhicule. En effet les parties latérales en arrondi, débordant au dessus des roues et inclinées vers le sol permettent à ce véhicule de s'effacer lorsqu'il heurte accidentellement un obstacle (pierre, arbre, ...).
A titre d'exemple, l'élément de rotation 11 peut être un roulement à billes fixé à la plaque 12 par quatre boulons mais d' autres dispositifs permettant de relier le berceau à un mono-brancard en assurant une libre rotation de celui-ci autour du point d'articulation sur le berceau peuvent bien entendu être envisagés.
Les éléments constitutifs du harnais, collier de chasse et sous-ventrière, sont construits et assemblés de façon classique, avec un rembourrage assurant le confort du cheval.
Bien entendu les dimensions du véhicule, du mono-brancard et du berceau sont adaptées à la taille du cheval. Toutefois du fait de la présence des volets articulés, on peut sans problème se contenter d'adapter ces dimensions au type de cheval utilisé (poney, double poney, cheval, ... ).
Un dispositif tel que décrit ici permet une très grande liberté de manœuvre puisque le cheval a pratiquement la liberté de manœuvre d'un cheval monté et que la forme et la structure du véhicule lui permettent de passer presque partout (il suffit que le passage disponible ait la largeur du véhicule), sur route, en forêt, dans les champs, etc...
Les textes originaux du brevet...
Le même brevet a été déposé dans différents pays en 1989 (WO/1989/005748) et aux États-Unis en 1991 (US5076041A) ("Harnessing device for single shaft horse-drawn vehicle").
Dans une prochaine partie nous verrons d'autres brevets de systèmes proches de celui-ci, postérieurs mais aussi antérieurs à l'Équimobile...
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