Brevet FR2617099A1 — publié le 19881230

ROUE A VOILE AMPHIBIE. La présente invention concerne une roue à voile amphibie utilisable aussi bien sur un sol dur, ou un sol mou que sur l'eau. D'une manière générale, on sait qu'il existe, à l'heure actuelle, de nombreux engins tels que des planches ou des chars à voile qui permettent à un utilisateur de se déplacer grâce à la force du vent. On a également proposé des planches à voile amphibie munies de roues permettant, en plus des la navigation, un roulage au sol sur des plages de sable. Toutefois, un inconvénient majeur de ce type de planches consiste en ce que la presence des roues leur confère des qualités nautiques médiocres. L'invention a donc plus particulièrement pour but la réalisation d'un engin à voile amphibie d'un type nouveau qui ne présente pas ces inconvénients, mais qui soit au contraire performant aussi bien sur l'eau que sur des sols de consis- tance variable et qui, sur le plan sportif permette de nouvelles configurations. A cet effet, elle part de l'idée qu'au lieu de mettre une voile sur une planche ou sur un châssis muni de petites roues, il était possible de mettre une voile à l'intérieur d'une grande roue assurant à la fois rotation et flottaison. L'invention propose donc plus particulièrement une roue à voile amphibie caractérisée en ce qu'elle comprend - une roue annulaire flottante dont le diamètre est, de préférence, supérieur à la taille d'un utilisateur et présentant une bande de roulement circulaire orientée vers son centre, - des moyens de roulement aptes à se déplacer le long de ladite bande tout en étant maintenus latéralement sur celle-ci, - une structure porte-voile montée rotative sur lesdits moyens de roulement autour d'un axe passant par un diamè tre de ladite roue, et - des moyens de support d'un utilisateur sur ladite structu re. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, avec des variantes, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une représentation simplifiée en vue de face d'une roue à voile selon l'invention La figure 2 est une coupe selon l'axe A-A' de la roue utilisée dans l'exemple de la figure 1 Les figures 3 et 4 illustrent un détail de réalisation de la roue de la figure 1 La figure 5 illustre le fonctionnement de la roue à voile de la figure 1 La figure 6 illustre une variante d'un système de roulement interne à la roue à voile de la figure 1 et La figure 7 illustre le principe d'un système de lest adaptable à la roue de la figure 1. Une roue à voile selon l'invention, et comme le montre la figure 1, comporte une -roue 1 réalisée sous forme d'un anneau et un ensemble porte-voile 2 placé à l'intérieur de la roue 1. La roue 1, d'un diamètre de préférence supérieur à la taille d'un utilisateur, a son centre en 8 et assure une fonction de roulement sur le sol, une fonction de flottaison dans l'eau ainsi qu'une fonction de support de l'ensemble portevoile 2. Pour satisfaire à ces diverses fonctions, elle est réalisée dans un matériau aussi léger que possible et de préférence creux et gonflable. Elle'peut aussi être constituée de plusieurs morceaux assemblables entre eux. Elle comporte, ainsi que le montre également la figure 2 : - Une ou deux bandes de roulement extérieures 3. - Au moins une bande de roulement intérieure 4, cette bande de roulement 4, sensiblement cylindrique étant de préfé rence placée au fond d'une gorge 5aménagée à l'intérieur de la roue 1. - Une gorge 6 aménagée à l'extérieur de la roue 1, séparant les bandes de roulement 3 et comportant des ailettes 7 destinées à aider la rotation de la roue dans l'eau. Ladite roue et ses bandes de roulement sont, de préféren ce, concentriques (centre commun 8). L'ensemble porte-voile 2 peut tourner à l'intérieur de la roue 1. I1 comporte de préférence de préférence - Une barre 9 d'axe 28 et une barre 10 de même longueur assemblées de façon à former sensiblement une croix, dont les extrémités, respectivement 16, 17 et 18, 19, peuvent s'inscrire sur un cercle. - Une pièce annulaire 11, sensiblement circulaire, d'un diamètre sensiblement égal à la longueur des barres 9 et 10, entourant la croix formée par lesdites barres et fixée à leurs quatre extrémités. - Quatre barres 12, 13, 14 et 15, rigides ou semi-rigides, ou encore constituées d'un cordage tendu, formant sensi blement un carré, reliant les extrémités des barres 9 et 10, respectivement 12 entre 17 et 18, 13 entre 17 et 19, 14 entre 19 et 16, enfin 15 entre 16 et 18. - Deux roulettes 20 et 21 tournant autour de deux axes 22 et 23 fixés dans deux chapes 24 et 25. Chacune desdites chapes 24 et 25 est elle-même montée à l'une des extrémités respectivement 16 et 17 de la barre 9, par l'intermédiaire de deux axes, respectivement 26 et 27, fixés sur lesdites chapes perpendiculairement à leurs axes 22 et 23. Les axes 26 et 27 peuvent tourner dans lesdites extrémités 16 et 17, parallèlement à l'axe 28 de la barre 9. Ainsi que le montrent les figures 3 et 4, l'une au moins et, de préférence, les deux chapes 24 et 25 peuvent être montées de façon élastique aux extrémités 16 et 17 de la barre 9. Pour cela, la barre 9 est percée à chaque extrémité d'un trou, 31 et 32, plus long que les axes 22 et 23 desdites chapes. Deux ressorts 33 et 34 sont placés au fond des trous 31 et 32 et tendent à repousser les axes 22 et 23 et finalement à éloigner les deux roues 20 et 21 l'une de l'autre. L'ensemble barre 9, ressorts 33 et 34, chapes 24 et 25, roulettes 20 et 21 est dimensionné pour que sa longueur totale soit sensiblement égale au diamètre de la bande de roulement intérieure 4 de la roue 1 lorsque l'un des ressorts est comprimé par une force voisine de celle du poids de l'utilisateur. La voile 29, de préférence, circulaire, est tendue par un jonc 30, semi-rigide et également circulaire. Ce jonc 30 est fixé à au moins deux des extrémités 16, 17, 18 et 19 des barres 9 et 10 de façon à ce que ladite voile 29 soit sensiblement centrée par rapport à l'intersection desdites barres. Les fixations des différentes parties constituant l'ensemble porte-voile sont réalisées de telle sorte qu'il puisse être monté et démonté facilement ainsi que l'homme de l'art le concevra aisément. Ainsi décrite, la roue à voile fonctionne de la façon suivante Après gonflage, ou éventuellement assemblage, de la roue 1 et assemblage de l'ensemble porte-voile 2, celui-ci est introduit à l'intérieur de ladite roue de façon à ce que les roulettes 20 et 21 pénètrent dans la gorge 5 et puissent rouler sur la bande de roulement intérieure 4. Repoussées par les ressorts 33 et 34, les roulettes 20 et 21 viennent se mettre sur la bande de roulement 4 sensiblement sur un diamètre de la roue 1 de sorte que l'ensemble portevoile puisse tourner librement à l'intérieur de ladite roue. Du fait du montage rotatif de la barre 9 sur les chapes 24, 25, l'ensemble porte-voile 2 peut s' orienter librement autour de l'axe 28. La figure 5 montre schématiquement un utilisateur 35 se servant de la roue à voile de l'invention. Pour cela, après avoir relevé la roue par des moyens qui peuvent être analogues à ceux utilisés sur les planches à voile, l'utilisateur place ses pieds sur la pièce annulaire 11, de part et d'autre de l'une des extrémités, 17 par exemple, de la barre 9 et ses mains sur les barres, 14 et 15 par exemple, qui rejoignent l'autre extrémité 16 de la barre 9. La roue 1 peut alors rouler, l'utilisateur maintenant, grâce à son poids, la barre 9 dans une direction lui permettant d'équilibrer la force du vent. L'ensemble porte-voile 2 ayant été préalablement correctement orienté par rapport à la roue 1 et au vent, celui-ci peut créer une force propulsive dans la voile et faire rouler l'ensemble. Sur le sol, la roue 1 roulera sur ses bandes de roulement 3 et l'ensemble porte-voile 2 roulera à l'intérieur de la roue 1. Sur l'eau, les ailettes 7 entraîneront la rotation de la roue. A noter que la rotation de la roue, par effet gyroscopique, augmente la stabilité de l'ensemble. Bien entendu, la roue précédemment décrite peut être utilisée aussi bien dans une configuration de type "vent arrière" que dans une configuration de type "vent de travers" où le vent arrive sensiblement perpendiculairement au plan de la roue 1 et à la direction de roulement. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la pièce annulaire 11 comporte quatre fractions de cercle 37, 38, 39 et 40 ouvertes vers liextérieur placées sensiblement aux extrémités de deux diamètres perpendiculaires de ladite pièce 11 et raccordant entre eux quatre arcs de cercle 41, 42, 43 et 44 formant ladite pièce 11. Cette pièce 11 est fixée aux extrémités des barres 9 et 10 par les milieux des quatre fractions de cercle 37, 38, 39 et 40. Ainsi constituée, cette pièce 11 permet le passage des roulettes 20, 21 qui peuvent, de ce fait, présenter un plus grand diamètre, de placer à chaque extrémité 18 et 19 de la barre 10, un flotteur respectivement 47 et 48 et de réduire la hauteur de la position des pieds de l'utilisateur par rapport au sol, l'utilisateur mettant ses pieds par exemple sur les arcs de cercle 41 et 42. Dans cette configuration, les fractions de cercle 37, 38, 39 et 40 contournent les roulettes 20, 21 et les flotteurs 47 et 48. La figure 6 illustre une variante du système de roulement de ensemble porte-voile 2 dans la roue 1. Cette variante comporte quatre roulettes montées par paires, 49 et 50 d'une part, 51 et 52 d'autre part, chaque roulette étant montée dans une chape respectivement 53, 54, 55 et 56 autour d'un axe 57, 58, 59 et 60. Lesdites chapes ne comportent plus d'axes comme précédemment, mais sont articulées par paires autour d'un axe respectivement 61 et 62 à chaque extrémité 16 et 17 de la barre 9, de sorte que les deux roulettes de chaque paire soient sensiblement dans le même plan, lesdits axes 61 et 62 étant perpendiculaires à la barre 9 et fixés sur ladite barre par des articulations leur permettant de tourner librement autour de l'axe 28 de la susdite barre 9. Les axes 61 et 62 étant parallèles entre eux et aux axes 57, 58, 59 et 60 des roues 53, 54, 55 et 56, on conçoit que la longueur totale de l'ensemble puisse varier en fonction de l'orientation desdites chapes. Deux ressorts 63 et 64 fixés sur lesdites chapes à proximité des axes respectivement 57 et 58, 59 et 60, tendent à rapprocher l'une de l'autre les roues 49 et 50 d'une part, 51 et 52 d'autre part, et à maintenir l'ensemble à sa longueur maximum. Lorsque l'ensemble porte-voile 2 sera placé dans la roue 1, les écarteurs des roues 49 et 50, 51 et 52 s'ajusteront automatiquement pour que celles-ci gardent le contact avec la bande de roulement intérieure 4. La figure 7 illustre une variante destinée à améliorer la stabilité de la roue à voile dans son utilisation sur l'eau et ceci grâce à un système de lest 79. Celui-ci est conçu de façon à pouvoir rouler le long de la roue 1. A cet effet, la roue-l est modifiée et comporte deux gorges circulaires 63 et 64 aménagées symétriquement sur chacune de ses faces extérieures. Le système de lest 79 est réalisé comme suit Un lest 65 est fixé à une extrémité 78 d'une pièce en forme de T, 66, l'extrémité 78 étant sur la grande branche du T. Deux pièces coudées 67 et 68 ont chacune une branche' respec- tivement 69 et 70 fixée aux deux autres extrémités 71 et 72 des deux autres branches de la pièce en T. L'une au moins de ces deux pièces coudées 67 et 68 est fixée par une articulation à cette pièce en T. Les branches 69 et 70 des pièces coudées 67 et 68 sont reliées entre elles, sensiblement par leur-milieu, par un ressort 73 qui tend à les rapprocher. L-esdites pièces coudées 67 et 68 ont chacune une autre branche respectivement 74 et 75, en forme d'axe et qui portent chacune un galet rotatif respectivement 76 et 77. Le système de lest 79 ainsi composé de la pièce en T, 66, des pièces coudées 67 et 68, du lest 65, du ressort 73 et des galets 76 et 77 est monté sur la roue'l, de telle sorte que les deux galets 76 et 77 rentrent dans les gorges, circulaires 63 et 64 et puissent rouler sur lesdites gorges., L'installation se fait en écartant les deux pièces coudées 67 et 68 qui sont ramenées en place par le ressort 73. Sous l'effet du poids du lest 65, ledit système de lest 79 est attiré vers le bas et y demeure grâce aux galets 74 et 75 qui roulent dans les gorges 63 et 64. Si la roue 1 vient à s'incliner, elle tend à relever le lest 65 qui s'opposera naturellement à une telle inclinaison. Revendications 1. Roue à voile amphibie, caractérisée en ce qu'elle comprend - une roue annulaire flottante (1) dont le diamètre est, de préférence, supérieur à la taille d'un utilisateur, cette roue présentant une bande de roulement circulaire (4) orientée vers son centre, - des moyens de roulement (20), (21) aptes à se déplacer le long de ladite bande tout en étant maintenus latéralement sur celle-ci, - une structure porte-voile (2) montée rotative sur lesdits moyens de roulement (20), (21) autour d'un axe (28) passant par un diamètre de ladite roue (1), et - des moyens de support (11), (13) d'un utilisateur sur ladite structure. 2. Roue à voile selon la revendication 1, caractérisée en ce que la susdite roue annulaire (1) est réalisée en un matériau léger, de préférence gonflable. 3. Roue à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la susdite bande de roulement (4) est placée au fond d'une gorge (5) à l'intérieur de laquelle s'engagent des roulettes (20), (21) des susdits moyens de roulement. 4. Roue à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la susdite roue annulaire (1) présente une bande de roulement au sol (3) divisée en deux par une gorge annulaire (6) à l'intérieur de laquelle sont fixées des ailettes (7). 5. Roue à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure porte-voile (2) est montée ro.tative sur les moyens de roulement (20), (21) au moyen d'un montage incluant des moyens élastiquement déformables (34) selon un axe (28) passant par un diamètre de la roue annulaire (1). 6. Roue à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en .ce que la susdite structure porte-voile comprend - une première barre (9) s'étendant le long d'un diamètre de la roue et sur chacune des extrémités de laquelle est montée pivotante une chape (24), (25), autour d'un premier axe passant par l'axe longitudinal de la première barre (9) - une roulette (20), (21) montée rotative dans chacune des chapes autour d'un second axe perpendiculaire au premier, - une seconde barre (10) fixée sensiblement perpendiculai rement à la barre (9) pour former une croix, - un anneau (11), de préférence rigide, fixé aux extrémités de ladite croix, et - une voile (29), de préférence circulaire, fixée au moins sur lesdites barres. 7. Roue à voile selon la revendication 6, caractérisée en ce que la susdite structure porte-voile comprend en outre quatre barres supplémentaires (12), (13), (14) et (15) formant sensiblement un carré et reliant deux à deux les extrémités (16), (17), (18) et (19) des susdites première et seconde barres (9), (10). 8. Roue à voile selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la susdite deuxième barre (10) porte à chacune de ses extrémités un flotteur (47), (48). 9. Roue à voiles selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le susdit anneau est formé par une pièce (11) sensiblement circulaire composée de quatre arcs de cercle (41), (42), (43), (44) reliés entre eux deux à deux par quatre portions de forme concave, ouvertes vers l'extérieur, contournant les roulettes (20), (21) et les flotteurs (47), (48). 10. Roue à voile selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de roulement de l'ensemble porte-voile (2) comprennent quatre roulettes (49), (50), (51) et (52), disposées par paires, une paire à chaque extrémité (16) et (17) de la barre (9), chaque roulette étant montée dans une chape (53), (54), (55) et (56) à l'aide d'un axe, respectivement (57), (58), (59) et (60), les chapes étant articulées deux par deux autour de deux axes (61) et (62) situées aux extrémités respectivement (l6) et (17) de la barre (9), lesdits axes (61) et (62) étant parallèles aux axes (57), (58), (59) et (60) des roulettes, les deux roulettes d'une même paire étant sensiblement dans le même plan, deux ressorts (63) et (64) étant fixés chacun entre deux chapes d'une même paire, à proximité des axes de roulettes respectivement (57) et (58), (59) et (60). 11. Roue à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la roue annulaire (1) comporte deux gorges (63) et (64) supplémentaires, circulaires, une, sur chacun de ses côtés, symétriques l'une de l'autre, et un système de lest (79), suspendu et roulant dans lesdites gorges. 12. Roue à voile selon la revendication 11, caractérisée en ce que ledit système de lest est composé d'une pièce en forme de T (66) à trois branches, d'un lest (65) fixé à l'extrémité (78) de la grande branche dudit T, de deux pièces coudées (67) et (68) ayant l'une de leurs branches respectivement (69) et (70) fixées chacune à l'extrémité de l'une des deux autres branches du T, respectivement (71) et (72), l'une au moins de ces fixations étant une articulation, lesdites deux pièces coudées (67) et (68) ayant chacune une autre branche, respectivement (74) et (75) en forme d'axes et munies chacune d'un galet rotatif, (76) et (77), d'un ressort (73) fixé entre les branches (69) et (70) des pièces coudées (67) et (68), sensiblement au milieu desdites branches.