Brevet FR2563743A1 — publié le 19851108

La présente invention concerne la réalisation de patins à roulettes à Train Avant et Arriere à une seule roue orientable et dont le Train Arriere est muni ou non d'un système de Freinage à disques. bans ce domaine il a déjà été proposé des patins à roulettes à deux roues fixes et solidaires d'une semelle, una troisième roulette, située au eentre et dans le meme axe longitudinal des deux roues, dépasse légèrement du plan de roulement. L'ensemble de ces roues n'étant pas orientable semble permettre une urientation par pivotement lorsque l'on est en appui sur la troisième roue centrale. 11 résulte d'un tel mode de réalisation que l'utilisation semble délicate et mal répondre aux reflexes normaux d'un utilisateur pour les différentes phases de manoeuvres. L'utilisation nécessite un pivot et une suite de manoeuvres non synchromes.Lors de l'utilisation le patineur doit se déplacer dans les lignes droites en faisant porter en permanence sur le sol, soit la roue arrière et la roue centrale, soit la roue avant et la roue centrale. Lorsqu'il s'agit d'effectuer un mouvement curviligne, seule la roue centrale reste en contact avec le sol faisant ainsi, semble-t-il, office de pivot ce qui ne permet dans cette phase aucune action de freinage, ce qui peut s'avérer très dangereux. L'objet de la présente invention est de fournir un dispositif à roues orientables dans lequel l'orientation et la sécurité sont obtenus de façon beaucoup plus naturelles des reflexes et rationnelle . Ceci est obtenu par la liaison des deux roues à la semelle par des chapes montées par rotules inclinées dans un plan vertical et longitudinal selon les deux cotés d'un triangle pointe en haut. L'invention concerne donc des patins à roulettes à Train Avant et Train Arrière orientables par système de rotule constitué, d'une part, d'un pivot solidaire de la semelle, incliné pour le train avant vers l'avant, et pour le train arrière vers l'arrière , et , d'autre part , de coupelles légèrement inclinées de réception d'éléments élastiques interposés entre semelle et train avant et arrière, caractérisé en ce que chaque train est constitué d'une seule roue reliée à la rotule par une chape à oreilles disposee sensiblement horizontalement et en ce que la liaison flexible s'effectue par l'intermé- dlaire d'un ressort de compression en acier Taré. La roue avant peut être constituée par deux demi-roues , ce qui permet de réaliser des ligures par pivotement sur place selon un angle de 30O par baszulemcnt du patin de l'arrière vers l'avant, en utilisant la seule roue ayant comme point de pivotement. Selon une outre caractéristique essentielle de l'invention, pour ren@or@er 15 sécurité d'utilisation de ces patins , la constitution des chapes pourvues d'oreilles disposées latéralement à la roue qu'elles supportent, permet d'y loger dans la chape à oreilles arrière un système de freins à disques intégré pourvu d'un moyeu de commande par basculement du patin de l'avant vers l'arrière permettant d'actionner des freins par l'appui au sol de l'élément de commande.Il résulte d'un tel agencement que contrairement au dispositif cité antérieurement, l'appui sur une seule roue ne s'vitre pas dangereux puisque l'on est en phase de freinage, l'orientation s'eifecv tuant beaucoup plus naturellement par pivotements latéraux d'une manière connue en soi sur les patins à quatre roues. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description ci-après d'une forme de réalisation particuliere, choisie à titre d'exemple et non limitative. Cette description se refère aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 représente schématiquement un patin à roulettes, uniroue , en élévation. - La figure 2 représente schématiquement un patin à roulettes, uniroue , vu en plan. - La figure 3 représente le train avant vu en élévation avec les axes de référence du système de rotule. - La figure 4 montre un détail dans la conception du train avant selon une vue en coupe A. A. de la figure 3 - La figure 5 représente le train arrière vu en élévation - La figure 6 montre un détail dans la réalisation du train arrière, selon une vue en coupe B. B. de la figure 5 - La figure 7 représente le train arrière vu en élévation. - La figure 8 montre un détail dans la réalisation du train arrière au niveau des plaquettes de freinage selon une vue en coupe A. A. de la figure 7 - La figure 9 représente l'étrier de freinage et le limiteur d'effort vu en élévation selon une vue en coupe A. A. de la figure 10 - La figure 10 représente l'étrier de freinage et le limiteur d'effort , ensemble avec plaquettes de freinage. Dans le mode de réalisation particulier choisi pour la description, les patins selon l'invention , sont construits à partir d'éléments entièrement démontables, comprenant principalemellt, pour chacun, une semelle réglable, partie avant (20) partie arrière (19) reliées par un profil coulissant (21) t.t .- ure paI deux Vis (29) , l'ensemble toute pointure en vue d'une fixation sous une semelle de chaussure. Sur les figures 1 et 2 le patin est représenté une fois monté par assemblage de ces éléments. Il est supposé posé sur une surface de roulage relativement unie, bitume, ciment, piste en bois, etc Les deux trains sont solidarisés d'une semelle extensible (19 - 20 - 21 - 29) de manière à former un ensemble roulant.Les semelles (19 - 20) sont avantageusement réalisées par moulage de matière plastique à haute résistance aux chocs, aux vibrations et à la rupture ; elles sont dimensionnées de telle sorte que leur fixation sous une semelle de chaussure soit rendue possible. Comme il apparaît sur la figure 1 la fixation par rotule caoutchouc et ressort (25 - 26) du train avant et du train arrière, assure une parfaite articulation par basculement du patin vers la gauche ou vers la droite Les deux roulement à billes (6) et leurs flasques disques (7) sont immobilisés latéralement par une bague entretoise (5) intérieure. Le mode de montage de la roue avant ressort de la figure 4 on y voit quatre roulements à billes (6) diamètralement opposés et immobilisés latéralement par une bague entretoise (5) intérieure , l'ensemble positionné et repris par un boulon transversant (3) formant axessupport muni à son extrémité d'un écrou anti-vibrations (4), l'ensemble rendu solidaire de la chape à oreilles articulée (1)J après serrage bloquant dans tordre les deux roulements à billes (6) au droit de leur bague intérieure , par l'intermédiaire de la bague entretoise (5) et des deux oreilles de la chape arti culée (l)wwevves n boss4gt ur lter t inttrh il ? seut le7t k iqmrbre 0,tr 't cxRr;Ur ri ig rr. rupriwr syhrje-eJt hi inhrieurw 4zsrow cs. La La roue avant (17) est avantageusement réalisée en une matière plastique moulée résistant parfaitement à l'usure due au frottement relatif de la bande de roulement sur les sols. Le mode de montage de la roue arrière (2) ressort de la figure 6 . On y voit deux roulements à billes (6) diamétralement opposés, emboités chacun dans un flasque (7) en acier formant, d'une part, cuvette de réception d'un roulement 2u droit de sa bague extérieure * et , d'autre part, disque de freinage par sa forme en Oméga , les ailes de l'Oméga représentant le disque (7) et dégageant une surface largement dimensionnée. Les disques (7) ont leur face de contact ou de freinage alignés sur le flanc de la roue (2). Au droit du diantre extérieur des disques (7) un évidement a été prévu dans le flanc de la roue (2) afin de permettre l'évacuation de la thaleur engendrée par le frottement des plaquettes de freinage (8) sur les disques (7) . L'ensemble disques (7) roulement à billes (6) se trouve emboité et positionné à l'intérieur de la roue $2) Les deux flasques disques (j) sont emboîtés à force dans un logement prévu à cet usage dans chaque flanc de la roue (2). Le mode de blocage , dans le sens de la rotation de chaque disque (7) ressort de la figure o . On y voit sur chaque disque (7) deux ergots se logeant dans des logements correspondant prévus dans le moyeu de la roue (2). La roue arrière est avantageusement réalisée en une matière plastique moulée résistant parfaitement à l'usure due au frottement relatif de la bande de roulement sur les sols. Il convient de prévoir une bande de roulement plate dont la largeur pour chaque roue (2 - 17 ) comprise entre 35 et 50 milimètres, afin d'assurer une surface d'appui suffisante à la stabilité et permettant le pivotement par le système de rotule qui serait inopérant dans le cas d'une roue étroite ou le couple de basculement serait unsuffisant (figure 8) dans le cas ou les points d'appui extrêmes F l et F 2 se rejoindraient sur la ligne X. X. En ce qui concerne la roue Avant celle-ci est divisée en deux parties juxtaposées (17) , indépendantes, montées chacune sur le meme axe par roule mentis à billes (6) La réduction de la largeur de chaque train de roulement à la largeur d'une seule roue a imposé par rapport au système connu, 1'adjonction d'un ressort Taré (25) dont 1a flexibilité est fonction de la largeur de la roue. L'invention concerne donc des Patins à roulettes à train avant et train arrière orientables par systeme de rotule constitué , d'une part, d'un pivot solidaire et de la semelle, incliné pour le train avant vers l'avant et, pour le train arrière vers l'arrière , et , d'autre part , de coupelles légèrement inclinées de réception d'eléments élastiques interposés entre semelle et train avant et arrière , caractérisé en ce que chaque train est constitué d'une seule roue (2 - l) reliée à la rotule (23 -24 - 25 - 28 - 4) par une chape à oreilles (1 - 16) disposée sensiblement horizontalement et en ce que la liaison flexible s'effectue par l'intermédiaire d'un ressort de compression en acier Tare (25). Selon d'autres caractéristiques la partie iniérieure de la coupelle (23) reçoit une butée caoutchouc (26) . L'ensemble rotule ainsi constitué est maintenu en position par un axe (28j vérouillé par un écrou anti-vibrations (4) à sa partie inierieure. Ld coupelle de a chape avant (1) et arrière (16) est disposée dans Uk plan situé au-dessus de l'axe de la roue (2 - 17) et parallèle à cet axe , déporte latéralement à celui-ci d'une distance supérieure au rayon de la roue , l'axe du téton lu pivot est incliné par rapport au dit plan et l'intercepte entre l'axe de la coupelle et l'axe de la roue.Le blocage des roulements à billes (6) a lieu lors du serrage de l'écrou anti-vibrations (4) sur son axe (3) Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, dans les oreilles de la chape arrière sont logés des éléments de freinage (8-9-10) commandables par l'intermédiaire d'une roulette (14) solidaire par son axe (13) d'un étrier (11) disposée en position de repos au-dessus du sol et venant prendre appui sur le sol lors d'un basculement du patin vers l'arrière, ces éléments venant en contact d'un disque en forme d'Oméga (7) situé de part et d'autre de la roue arrière recevant dans sa partie interne un roulement d billes (6) .Dans le moyeu de la roue (2) une bague entretoise en acier (5) assure le blocage de la bague intérieure du roulement à billes (6) par l'action de serrage d'un écrou anti-vibrations (4) sur son axe (3). Selon une autre caractéristique de l'invention est interposé entre roulettes (14) et étrier (11) un limiteur d'effort (12) dont le mode de montage et le fonctionnement ressort de la figure 7 et d . n y voit l'étrier (11) recevant le limiteur d'effort (12) dont le positionnement est assuré par emboîtement dans des encoches mâles pour le limiteur d'effort (12) et femelle pour l'étrier (11) le blocage étant obtenu par rivetage à l'aide d'un rivet (18) à montage rapide. Le limiteur d'effort (12) en forme de clips fait également office de palier et reçoit un axe (13) supportant une roulette (14) . La roulette (14) dépasse légèrement au-dessus du plan de roulement . Le maintien en place de la roulette (14) est assuré par un axe (13) dont chacune des extrémités présente un épaulement assurant son blocage latéral par ressèrement de chacune des oreilles du clips. Le limiteur d'effort (12) se compose d'une lame pleine et verticale se divisant selon un angle de 900 , en deux limes de faible largeur. Chaque lame est repliée à son extrémité selon une boucle formant palier, dont le rayon donne un diametre égal à celui de l'axe (13) de la roulette (14). Lt buuele se referme selon un angle cerné afin d'assurer l'immobilisation de l'axe (3) . la buucle se prolonge en formant un arc de cercle égal à 800 et se terminant i,ar une partie droite venant s'appliquer d son extrémité sur 1L talon de l'étrier (11) .L'effet de limiteur d'effort ou de couple est assuré , d'une part , par le mouvement de repli ou de fermeture de l'angle à 900 lormé entrc la lame pleine verticale et les deux lames perpendi culaires et de faible largeur , d'autre part , l'effet ci-dessus se prolonge par la flexion des deux lames au contact de l'extrémité de celles-ci sur le talon de l'étrier au moment où la boucle voit son angle initial de 1300 se refermer. La roulette (14) entrant en contact avec le sol lors du basculement du patin figures l et 2 X fait ainsi pivoter autour de l'axe (3) l'ensemble t8 - 9 - lo - 11 - 12 - 13 - 14) permettant ainsi l'entrée en contact des plaquettes de freinage (8) avec les disques en acier (7) assurant ainsi un effet de freinage. Selon encore une autre caractéristique , la roulette (14) est reliée à l'étrier (11) par un limiteur d'effort (12) sur lequel elle est maintenue par un axe (13) disposé dans chacune des oreilles en forme de clips de l'extrémité arrière du limiteur d'effort (12) prolongé vers l'avant par deux branches élastiques en équerre , l'une inférieure , fixée solidaire ruent sur l'étrier (11) et l'autre supérieure , repliée , venant en appui sur l'étrier (11). Selon un mode de réalisation , l'étrier est fléxible (11) réalisé en acier à ressort et fait apparattre sur chacune de ses ailes en partie haute et en partie basse , une découpe rectangulaire permettant de positionner, dans chaque découpé , une plaquette de freinage (8). Les plaquettes de freinage (8) étant rendues par exemple solidaires de l'étrier (11) par collage. Après freinage le rappel des plaquettes est assuré par l'effet de ressort de chacune des ailes de l'étrier (11) et l'effet de rotation engendré par la vis sans fin (10) mâle et le pignon femelle (9) à pas allongé, évitant tout blocage en position de freinage.L'étrier fléxible (11) fait également apparaStre dans chacune de ses ailes et en extrémité, une découpe en forme de U destinée à recevoir un pignon femelle (9) par exemple en Polyamide dont le déplacement latéral est assuré par les ailes de l'étrier (li) . La découpe en forme de U vient se placer dans une rainure ou coulisse prévue sur le pignon femelle (9). Sur chacune des ailes de l'étrier fléxible (ii) et en arrière de la découpe en forme de U apparaît une découpe en forme d'arc de cercle dont l'angle d'ouverture correspond au mouvement nécessaire au déclanchement du freinage. Dans chaque flasque de la chape arrière (lo) est prévue une vis à téton en acier dur (15) se logeant dans chacune des découpes cn arc de cercle maintenant en place l'étrier fléxible (11) . Dans chaque flasque de la chape arriere (lo) est prévu un évidement cylindrique vers l'intérieur, un autre évidement de forme carrée est prévu vers l'extérieur. L'évidement cylindrique est destiné à recevoir une vis sans fin mâle (10) à pas allongé, destinée à assurer le déplacement latéral du pignon femelle ) .La vis sans fin mâle (10) a une de ses extrémités de forme carrée se logeant dans la découpe correspondante d.ls chacun des flasques de la chape (16). L'autre extrémité de la vis sans fin maie (10) est cylindrique et vient s'appliquer en bout sur les champs extérieurs de la bague intérieure des roulements à billes (6) et bloquant ces derniers lors du serrate de l'éerou anti-vibrations (4) sur son axe (3) . Naturellement chaque patin peut entre équipé indiffèremment soit d'un train avant Jibre figures 3 et 4 et d'un train arrière muni de freins à disques figures j - o et ligures 7 - 8 , soit d'un train avant libre fisurcs 3 et 4 et d'un train arrière libre figures 3 et 4 Ln outre, selon l'invention , chaque patin comporte du côté avant un bloc de caoutchouc (22) incliné vers l'avant permettant un départ à l'arrêt par blocage au sol du patin , ce dernier étant basculé de l'arrière vers La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit précèdemment, mais elle s'étend également aux réalisations équivalentes. Ainsi les disques peuvent être coniques et recevoir les plaquettes de freinage du haut vers le bas selon un angle perpendiculaire au plan de roulement. Il est également à signaler que le système de freinage à disques et son mode de commande tel que proposé, pourront être aisèment appliqués aux patins connus à trains à deux roues , la commande s'effectuant alors par action sur des disques disposés sur les faces intérieures en vis à vis de chaque roue. R t V E N D I C A T i O N S 1 - patins à roulettes d Train Avant et Train Arrière orientables par syst-me de rotule constitué, d'une part, d'un pivot solidaire de la semelle, incliné pour 1 train avant vers l'avant, et pour le train arrière vers l'arrière, et, d'autre part1 de coupelles légèrement inclinées de reception d'éléments élastiques interposés entre semelle et train avant et arrière, caractérisé en ce que chaque train est constitué d'une seule roue (2 - 17) reliée à la rotule (23 - 24 - 25 - 2d - 4) par une chape à oreilles (1 - 16) disposée sensiblement horizontalement et en ce que la liaison flexible s'effectue par l'intermédiaire d'un ressort de compression en acier Taré (25). 20- Patins selon revendication 1 caractérisé en ce que dans les oreilles de la chape arrière sont logés des éléments de freinage (8 - 9 - 10) commandables par l'intermédiaire d'une roulette (14) solidaire par son axe (13) d'un étrier (11) disposée en position de repos au-dessus du sol et venant prendre appui sur le sol lors d'un basculement du patin vers l'arrière, ces éléments venant en contact d'un disque (7 en forme d'Oméga situé de part et d'autre de la roue arrière recevant dans sa partie interne un roulement à billes (6). Dans le moyeu de la roue (2) une bague entretoise en acier (5) assure le blocage de la bague intérieure du roulement à billes (6) par l'action de serrage d'un écrou anti-vibrations (4) sur son axe (3). 3- Patins selon revendications 3 caractérisésen ce que le roulette (14) est reliée à l'étrier (11) par un limiteur d'effort (12) sur lequel elle est maintenue par un axe (13) disposé dans chacune des oreilles en forme de clips de l'extrémité arrière du limiteur d'effort (12) prolongé vers l'avant par deux branches élastiques en équerre, l'une inférieure, fixée solidairement sur l'étrier (11) , et l'autre supérieure, repliée venant en appui sur l'étrier (11). 4.- Patins selon revendication 3 et 4 caractérisé en ce que l'étrier est fléxible (11) réalisé en acier à ressort et fait apparaître sur chacune de ses ailes en partie haute et en partie basse une découpe rectangulaire permettant de positionner, dans chaque découpe, une plaquette de freinage (8). Les plaquettes de freinage (8) étant rendues par exemple solidaires de l'étrier (11) par collage, l'étrier fléxible (I1) fait également apparaître dans chacune de ses ailes et en extrémité, une découpe en forme de U destinée ^ recevoir un pignon femelle (9) par exemple en Polyamide dont le déplacement latéral est assuré par les ailes de l'étrier (11). La découpe en forme de U vient se placer dans une rainure ou coulisse prévue sur le pignon femelle (9) . Sur chacune des ailes de l'étrier fléxible (11) et en arritre de la découpe en forme de U apparaît une découpe en forme d'arc de cerele dont l'angle d'ouvcrture correspond au mouvement nécessaire au déelanchement de freinage.Dans chaque flasque de la chape arrière (16 > est prévu une vis à téton en acier dur (15) se logeant dans chacun des découpes en arc de cerele maintenant en place l'étrier fléyible (11). Dans chaque flasque de la chape arrière (16) est prévu un évidement cylindrique vers l'intérieur , un autre évidement de forme carrée est prévu vers l'exterieur. L'évidement cylindrique est destiné à recevoir une vis sans fin mâle (10) à pas allongé, destinée à assurer le déplacement latéral du pignon femelle (9). La vis sans fin mâle (10) a une de ses extrémités de forme carrée se logeant dans la découpe correspondante dans chacun des flasques de la chape (16). L'autre extrémité de la vis sans fin mâle ( 10 ) est cylindrique et vient s'appliquer en bout sur les champs extérieurs de la bague intérieure des roulements à billes (6) et bloquant ces derniers lors du serrage de l'écrou anti-vibrations (4) sur son axe (3). 5.- Patins selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la coupelle de la chape avant (1) et arrière (16) est disposée dans un plan situé au-dessus de l'axe de la roue (2 - 17) et parallèle à cet axe, déporté latéralement à celui-ci d'une distance supérieure au rayon de la roue et en ce que l'axe du téton à pivot incliné par rapport au dit plan et l'intercepte entre l'axe de la coupelle et l'axe de la roue. 6.- Patins selon revendication 6 caractérisé en ce que dans chaque flasque de la chape avant (1) est prévu un trou cylindrique permettant le passage de l'axe (3) reprenant en la traversant la roue avant dont chacune des demipartie (17) est équipée de deux roulement à billes (6) et d'une rondelle entretoise (5) interne s'appliquant en bout, sur le champs de chacune des bagues intérieures des deux roulements à billes (6). Sur la face interne des flasques de la chape avant (1) est prévu un bossage de faible épaisseur et dont le diamètre extérieur est égal uu supérieur au diamètre extérieur de la bague intérieure des roulements à billes (6) .Le blocage des roulements à billes (6) a lieu lors du serrage de l'écrou anti-vibrations (4) sur son axe (3) 7.- Patin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la roue arriere (2) et la roue avant (17) ont une bande de rou lenent plate de largeur comprise entre 35 et 50 milimetres 8.- Patins selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que à l'avant de la semelle (20) est prévue , de matière connues en soi, une butée caoutchoue (22) permettant un départ arrêté, par blocage du patin au sol par baseulement de ce dernier vers l'avant. 9.- Patins selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que la roue avant est subdivisée en deux parties juxtaposées indépendan- tes montées chacune sur le ment, ase par roulements à billes. 10.- Patins selon revendications 1 caractérisés en ce que la partie inférieure de la coupelle (23) reçoit une butée caoutchouc (26) . L'ensemble rotule ainsi constitué est maintenu en position par un axe (28) verouillé par un écrou anti-vibrations (4) à sa partie inférieure.