Brevet FR2567467A1 — publié le 19860117

La présente invention concerne, d'une part, un dispositif générateur d'un mouvement de translation sur le sol ou un plan d'eau, et d'autre part, des appareils intégrant un tel dispositif, notamment un appareil de transport ou de sport et un rouleau compresseur. La présente invention a, d'une manière générale, notamment pour objet de proposer un tel dispositif dans lequel l'accouplement entre l'organe moteur et l'organe assurant la translation effective sur le sol ou sur le plan d'eau se fait d'une manière extrêmement simple, et par conséquent peu onéreuse. Selon ee premier aspect de la présente invention, le dispositif est notamment caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, un organe translateur comportant une surface interne de roulement et une surface externe portant sur le sol ou sur l'eau, ces deux surfaces ayant une section transversale circulaire, ces sections étant concentriques, et d'autre part, des moyens de roulement agissant sur ladite surface interne. Grâce a ces dispositions, la présente invention réalise son objectif 9-néral puisque, par exemple, l'on peut prévoir un moyen de roulement relativement simple agissant par frottement sur la surface interne d'une portion de cylindre et provoquant de ce fait la translation de cet ensemble. Selon un autre aspect de l'invention, les moyens de roulement comportent au moins une roue actionnée par un pédalier, ces moyens étant montés solidaires du dispositif, de façon à être capables de rotation autour du centre de rotation du dispositif. Ces dispositions permettent une réalisation particulièrement simple des moyens généraux de roulement et peuvent être réalisées de manière économique, par exemple à partir d'une structure de bicyclette. La présente invention vise également un appareil intégrant le dispositif. Elle a également pour objet un appareil de sport, notamment aquatique, original et développant de façon amusante et inattendue le sens de l'équilibre tout en distrayant l'utilisateur. Selon un ensemble de dispositions préférées, le dispositif comporte des pales s'étendant vers l'extérieur à partir de la surface externe, l'appareil comportant des moyens de flottaison et des moyens d'équilibrage. Selon une autre disposition préférée, lesdites surfaces interne et externe sont partiellement au moins sensiblement sphériques. Gracie à ces dispositions, on obtient un appareil de sport nouveau réalisant les objectifs sus-mentionnés. La présente invention a également pour objet un rouleau compresseur intégrant le dispositif générateur d'un mouvement de translation selon la présente invention. Dans un tel rouleau, l'inertie de sa masse est facilement vaincue lors de la mise en oeuvre du rouleau. De plus, la consommation d'énergie est relativement réduite par rapport à l'art antérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif, en regard des dessins annexés, sur lesquels - La figure 1 représente de façon schématique en coupe trans versale un dispositif selon la présente invention ; - La figure la correspond à la figure 1 et illustre le dispositif en mouvement ; - La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 3 d'un appareil intégrant le dispositif selon la présente invention ; - La figure 3 est une vue en coupe du même appareil suivant la ligne III-III de la figure 2. Selon le mode de réalisation choisi et représenté en figure 1, un dispositif 10 générateur d'un mouvement de translation comporte, d'une part, un organe translateur 11 présentant une section transversale circulaireç et d'autre part, des moyens de roulement 12= L'organe translateur il est ici un cylindre et présente une surface externe 13 portant sur le sol 14 et une surface interne 15. Selon l'invention, les moyens de roulement 12 agissent sur la surface interne 15. Dans ce mode de réalisation, les moyens de roulement 12 comportent un organe moteur schémati se en traits mixtes en 16 entraînant des roulettes 17. En fonctionnementD et tel que représenté sur la figure 2, l'organe moteur 16 entrain les roulettes 17 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui fait que les moyens de roulement 12 "remontent" sur la surface interne cylindrique 15. Cette action a un double effet - Pa réaction de frottement des roulettes 17, l'organe translateur cylindrique 11 est lui~-même entraîné en rotation. - Comme, tout au moins au démarrage, les moyens de roulement 12 ont tendance à "remonter" sur la surface interne, il s'ensuit un déplacement du centre de gravité 18 de ces moyens de roulement, ce centre de gravité ne se trouvant plus, comme en figure 1, à l'aplomb du point de contact entre la surface externe 13 et le sol 14. Ces deux effets se conjuguent pour entraîner l'organe translateur 11 en rotation et un mouvement de translation dans le sens de la flèche F(figure la) est ainsi généré. A vitesse stabilisée, les moyens de roulement 12 prennent une position telle que les forces de frottement entre les roulettes 17 et la surface interne 15, entre la surface externe 13 et le sol 14 et le poids P de ces moyens de roulement, s'équilibrent. On notera qu'à 1 'accélération, l'inertie du dispositif 10 est facilement vaincue puisqu'en accélérant le moteur 16 les moyens de roulement 12 "remontent" un peu plus sur la surface 15, cette remontée entraînant un déplacement du centre de gravité 18 au-delà du point d'équilibre précédemment établi et facilitant ainsi l'accélération de la rotation du cylindre 11. Dès que la vitesse est stabilisée, un nouvel équilibre, matérialisé par une nouvelle position des moyens de roulement 12, s'établit. Au freinage, il suffit de ralentir la rotation des roulettes 17, voire d'inverser celle-ci, en sorte que les moyens de roulement se déplacent dans le sens inverse et "remontent" de l'autre cOté sur la surface cylindrique 15. Un déplacement du centre de gravité 18 contribue alors'au freinage du cylindre 11. Le dispositif représenté en figures 1 et 2 est adapté à générer un mouvement de translation sur le sol 14. Dans le cas d'un mouvement de translation sur un plan d'eau, le cylindre 11 étant alors hermétiquement fermé, on munit ce dernier de pales schématisées en 20 en traits interrompus sur la figure 1. L'action de ces pales pendant la rotation du cylindre 11 permet de générer un mouvement de translation sur le plan d'eau. Une autre application particulièrement intéressante du dispositif 10 tel que représenté en figure 1 et la est un rouleau compresseur. Dans ce cas, la référence 11 représente le rouleau compresseur et la masse des moyens de roulement 12 est choisie assez élevée (par ex-emple de l'ordre de plusieurs centaines de kilogrammes). Ces moyens de roulement 12 sont avantageusement articulés autour de l'axe de rotation de l'organe 11 et constituent ainsi un balancier. Cet agencement a notamment pour avantage d'éviter de faire porter le poids des moyens de roulement 12 sur les roulettes 17. Sur les figures 1 et la, l'axe de rotation a été référencé en 25, des moyens de liaison et d'articulation, des moyens de roulement 12, étant représentés ici sous forme d'une pièce 26, dessinée en traits mixtes. On observera que, grâce à l'invention, la puissance du moteur 16 actionnant le rouleau compresseur 11 peut être réduite par rapport à celle nécessitée par l'emploi d'une transmission classique. De plus, l'invention permet, comme exposé plus haut, de vaincre l'inertie du rouleau tant à l'accélération qu'au freinage. On va maintenant décrire, à I appui des figures 3 et 4, un mode de réalisation d'un appareil de transport ou de sport 27 intégrant le dispositif selon la présente invention et permettant de se déplacer sur un plan d'eau 29. L'appareil comporte, d'une part, un organe translateur 30, et d'autre part, des moyens de roulement 31. Dans le plan transversal, l'organe translateur 30 présente une section annulaire, la figure 2 représentant parmi les sections transversales celle faite selon le plan de symétrie (ligne II-II sur la figure 3). L'organe translateur présente une surface externe 32 venant au contact de l'eau. Dans le mode de réalisation représenté, la surface externe est sensiblement sphérique en ce sens que des sections transversales successives parallèles au plan de symétrie schématisé par la ligne II-II sont toutes circulaires, le rayon des cercles décroissant de façon symétrique depuis l'axe II-II jusqu'aux bords latéraux 33-33' de l'organe translateur 30. La forme ovo'ide est ainsi donnée à la surface externe 32. La surface interne 34 est, dans ce mode de réalisation, partiellement sphérique. Les moyens de roulement 31 comportent ici une structure de bicyclette présentant une roue avant 37 de plus grand diamètre que la roue arrière 38, ces deux roues étant au contact de la surface interne 34, ces moyens de roulement étant situés dans le plan de symétrie défini par la ligne II-II sur la figure 3. Les roues 37-38 sont entraînées par un pédalier schématisé en 39. Les moyens de roulement sont montés solidaires de l'appareil au moyen de huit barres 40. Ils sont aussi montés à rotation autour de l'axe de rotation schématisé en 41, les barres 40 formant un double tétraèdre dont les sommets 42 sont situés sur cet axe, les moyens de roulement constitués par le'Vélo" 31 étant montés à rotation au point 42. Dans ce mode de réalisation, deux bouées d'équilibrage 45 et 45' sont montées sur les bords latéraux 33-33' de l'organe translateur 30. On observera que les surfaces externe 32 et interne 34 se rejoignent sur les bords latéraux 33-33'. Le volume intérieur 48 entre les surfaces interne et externe est ici partiellement rempli d'eau référencée en 49 pour constituer ainsi un balast d'équilibrage. Des pales 46 sont également prévues sur la surface externe 32. En fonctionnement, l'utilisateur s'assoit sur une selle 47 et peut saisir un guidon 68. En pédalant sur le pédalier 39, il entrasse les roues 37-38 en rotation, entrai- nant de ce fait l'organe translateur 30 lui-meme en rotation. Les mêmes phénomènes déjà explicités à propos des figures 1 et la se produisent et permettent ainsi de générer un mouvement de translation sur le plan d'eau 29 dans le sens de la flèche F'. L'utilisateur peut virer en penchant son corps dans le sens du virage, ce dernier étant facilité par la forme ovoïde donnée à la surface externe 32. Le freinage s'obtient dans ce mode de réalisation par rétro-pédalage mais peut également s'obtenir au moyen de freins à vélo classiques. Les bouées 45-45' permettent d'éviter que l'appa- reil ne se couche sur l'eau tandis que le'ballast constitué par l'eau disposée dans le volume intérieur 489 ménagé entre les surfaces interne et externe, permet d'équilibrer 1 'ensem- ble de l'appareil pour lui faire prendre 'une position stable sensiblement verticale. L'ensemble de appareil est réalisé en matériau léger et la courbure des surfaces interne et externe est déterminée en sorte que appareil puisse flotter dans sa position stable, tel que représenci- d la figure 3. Bien entendu, il va de soi que la présente invention n'a été décri te qu à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toutes modifications et'perfection nements utiles pourront y etre apportés sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur d'un mouvement de translation sur le sol ou sur un plan d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, un organe translateur (11) comportant une surface interne de roulement (15) et une surface externe (13) portant sur le sol (14) ou sur l'eau, ces deux surfaces ayant une section transversale circulaire, ces sections étant concentriques, et d'autre part, des moyens de roulement (12) agissant sur ladite surface interne. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des pales (20) s'étendant vers l'extérieur à partir de la surface externe. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que les moyens de roulement (12) sont articulés autour de l'axe de rotation (25) dudit organe translateur (il). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens (26) de liaison et d'articulation autour dudit axe (25) sont associés à des moyens de roulement (12). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de roulement (31) comportent au moins uhe roue (37) actionnée par un pédalier (39), ces moyens étant montés solidaires du dispositif de façon à être capables de rotation autour de l'axe de rotation (41) du dispositif. 6. Appareil de transport, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de flottaison et des moyens d'équilibrage (45, 45', 48). 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6, 7, caractérisé en ce que lesdites surfaces interne(34)et externe (32) sont partiellement au moins sensiblement sphériques. 9. Rouleau compresseur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 3 à 5.