Brevet FR2648038A1 — publié le 19901214

La présente invention est relative à un fauteuil roulant pour handicapés et plus précisement un fauteuil roulant à propulsion manuelle permettant à l'utilisateur de monter et de descendre des marches d'escalier de manière autonome. L'un des problèmes posés aux handicapés des membres inférieurs circulant en fauteuil roulant est celui de la montée et la descente d'escaliers. Malgré des efforts récents pour rendre les bâtiments, notamment les bâtiments administratifs, accessibles aux handicapés circulant en fauteuil roulant, il est encore très fréquent qu'une personne circulant en fauteuil roulant, pour pouvoir accéder à un bâtiment, soit obligée de franchir des marches d'escaliers. Un besoin est donc créé de fauteuils roulants qui, tout en conservant les caractéristiques essentielles des fauteuils traditionnels, puissent présenter une fonction auxiliaire leur permettant de franchir de manière autonome des escaliers. De nombreuses tentatives ont été faites pour atteindre ce but mais les solutions proposées n'ont pu être retenues dans la pratique essentiellement pour des questions de complexité technique, d'encombrement et donc de coût, avec dans certains cas, des problèmes de fiabilité et donc des risques d'incidents au niveau du mécanisme permettant au fauteuil de franchir des escaliers. La présente invention se propose de réaliser un fauteuil roulant présentant les caractéristiques d'ensemble d'un fauteuil traditionnel à propulsion manuelle et comportant un mécanisme auxiliaire de franchissement d'escaliers, économique et particulièrement fiable. Le fauteuil selon l'invention présente comme les fauteuils roulants traditionnels un châssis supportant un siège avec de préférence un dossier, des accoudoirs et des supports pour les jambes et les pieds, deux roues arrière de grand diamètre servant à la propulsion en étant actionnées à la force des bras par l'utilisateur, et deux roulettes avant montées sur des fourches pivotant au moyen d'axes verticaux et permettant de faire tourner le fauteuil. Selon l'invention, les grandes roues arrière sont montées coulissantes dans des glissières latérales disposées de part et d'autre du châssis, depuis une position basse en utilisation normale du fauteuil jusqu'à une position haute sensiblement à la hauteur de la partie supérieure du siège, les roulettes avant sont mobiles, de préférence par basculement, depuis leur position normale d'utilisation jusqu'à une position escamotée par rapport au châssis, et il est prévu un mécanisme d'entrainement auxiliaire mobile entre une position escamotée par rapport au châssis lors de l'utilisation normale du fauteuil et une position active d'appui sur le sol, ledit mécanisme comportant deux plaques verticales présentant chacune une portée d'appui dentée inclinée sensiblement à 450 par rapport à l'horizontale en position active, lesdites plaques étant articulées par rapport au châssis et déplaçables individuellement pas à pas dans un plan vertical. De préférence, chacune des plaques comporte une portée d'appui formée de dents à flancs orthogonaux, les plaques présentant ainsi dans leur position active une succession de surfaces horizontales, le cas échéant munies d'un revêtement antidérapant, échelonnées en escalier, réunies par des surfaces verticales. Bien entendu, les dimensions des surfaces constituant les flancs des dents des plaques d'appui sont très inférieures aux dimensions des marches traditionnelles des escaliers. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ces surfaces présentent des longueurs et des hauteurs comprises entre environ 4 cm et environ 7 cm. Les deux plaques d'appui dentées, disposées de préférence proches l'une de l'autre, sensiblement au niveau du plan médian du fauteuil, constituent ainsi des crémaillères mobiles servant d'organes d'appui avant au fauteuil lors du franchissement de marches d'escalier, l'appui arrière étant obtenu par les roues arrière du fauteuil, le déplacement alterné des plaques d'appui, chacune dans son plan, assurant alors la propulsion du fauteuil. Cette disposition évite tout déséquilibre du fauteuil au cas où l'une des dents des plaques d'appui viendrait à déraper accidentellement sur une marche. Pour en permettre le déplacement, chacune des plaques d'appui dentées est articulée par rapport au châssis par au moins trois biellettes. Les biellettes pivotent par une de leurs extrémités sur le châssis en des points qui, vus latéralement, ne sont pas alignés, et par leur autre extrémité sur les plaques d'appui, les biellettes liées à une même plaque étant toujours parallèles entre elles. L'une des biellettes de chaque plaque forme biellette menante en étant reliée à un organe de manoeuvre, notamment un levier pivotant. Par actionnement de l'organe de manoeuvre, les biellettes sont amenées à pivoter en provoquant un mouvement combiné de translation horizontale et verticale de la plaque correspondante tel que chaque point de la plaque décrit un arc de cercle. De préférence, chacune des plaques d'appui dentées est articulée par l'intermédiaire des biellettes à un support, notamment en forme d'étoile, lui-même articulé par rapport au châssis. Chaque support est mobile entre une position escamotée par rapport au châssis et la position active dans laquelle les plaques sont en appui sur le sol. Des moyens de verrouillage sont prévus pour immobiliser chaque support dans ses positions escamotée et active. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les grandes roues arrière sont montées coulissantes dans les glissières latérales du fauteuil en étant solidaires chacune d'un chariot monté à coulissement guidé dans la glissière correspondante. Le déplacement des chariots dans les glissières peut s'effectuer de manière motorisée ou manuellement. Des moyens de verrouillage manoeuvrables sont de préférence prévus pour bloquer les chariots dans les glissières correspondantes, notamment dans les positions d'extrémités haute et basse des chariots, et des moyens de frottement manoeuvrables sont avantageusement prévus pour freiner leur déplacement. Dans une forme de réalisation préférée, chacune des glissières présente une forme incurvée dont la concavité est tournée vers le haut, l'extrémité haute des'glissières se trouvant sensiblement à la hauteur de la partie supérieure du dossier du siège, l'extrémité inférieure étant située en dessous et vers l'avant de la partie d'assise du siège. On obtient ainsi, selon l'invention, un fauteuil roulant, qui, dans sa position normale d'utilisation, présente une esthétique très proche de celle des fauteuils traditionnels, le mécanisme auxiliaire permettant l'appui et l'avance, lors du franchissement des escaliers, étant alors parfaitement escamoté sous le siège. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va maintenant en décrire, à titre d'exemple en aucune manière limitatif, un mode de réalisation en se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale du fauteuil roulant selon l'invention en position normale d'utilisation, - la figure 2 est une vue du même fauteuil en cours de montée ou de descente d'un escalier, - la figure 3 est une vue du mécanisme d'appui et d'avance pour le franchissement des escaliers du fauteuil des figures l et 2 et, - les figures 4 à 10 illustrent des positions successives du mécanisme au cours du franchissement d'une marche d'escalier. On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2. Le dessin est volontairement schématique pour plus de clarté, mais il doit être entendu que le fauteuil comporte des composants non illustrés sur le dessin et auquel il sera fait référence au fur et à mesure de la description qui suit. Le fauteuil comporte un châssis l supportant de manière conventionnelle un siège désigné globalement par 2 comportant une zone d'assise horizontale 3, un dossier vertical 4 et des supports 5 pour les jambes et les pieds. Le fauteuil comporte également avantageusement des accoudoirs (non représentés), munis de préférence d'un mécanisme d'escamotage. Le fauteuil comporte deux grandes roues arrière 6 destinées à sa propulsion en utilisation normale et deux roulettes avant 7 directrices. Les roulettes 7 sont montées sur des fourches 8 pivotant librement en position normale d'utilisation au moyen d'axes verticaux dans des cylindres 9. Les cylindres, les fourches et les roulettes sont montés de manière à pouvoir basculer autour d'un axe horizontal 10 entre la position normale d'utilisation illustrée à la figure 1 et une position escamotée illustrée à la figure 2. Chacune des grandes roues 6 est fixée sur un chariot il mobile en coulissement dans une glissière incurvée 12, disposée sur le ceté du fauteuil et dont la concavité est tournée vers le haut et vers l'avant. Chacune des glissières s 'étend depuis l'extrémité supérieure du dossier 4 jusqu a une position en-dessous de la zone d'assise 3 légèrement en avant de celle-ci. Pour leur guidage dans les glissières 12, les chariots il comportent dans le mode de réalisation illustré des galets 13. Bien entendu, selon l'invention, il est prévu de solidariser les deux chariots 11, notamment par une barre transversale 14, afin que les chariots Il et les roues 6 puissent se déplacer simultanément de manière identique par rapport au châssis du fauteuil. Dans l'exemple illustré, le déplacement des chariots dans les glissières correspondantes s'effectue manuellement. On prévoit avantageusement des moyens, non représentés, pour freiner les chariots lors de leur mouvement de coulissement dans les glissières, ces moyens comprenant par exemple des patins articulés sur les chariots et frottant sur les glissières, ainsi que des moyens tels qu'un ou plusieurs ergots formant cliquets permettant d'immobiliser les chariots en toutes positions voulues, notamment leur position d'extrémité basse (figure 1) et haute (figure 2). Il est dans ce cas avantageusement prévu un levier de manoeuvre permettant de mettre en oeuvre soit les patins, soit les cliquets. Enfin, le fauteuil selon l'invention comporte un mécanisme auxiliaire désigné globalement par 15, représenté en position escamotée dans la figure 1 et en position active dans la figure 2, pour permettre à l'utilisateur de franchir de manière autonome des escaliers tant dans le sens de la montée que de la descente. Ce mécanisme 15 est le mieux vu dans la figure 3. Il se compose essentiellement de deux plaques 16a, 16b disposées côte à côte dans le plan médian du fauteuil et présentant chacune une portée dentée 17 formée de dents à flancs orthogonaux. Dans le mode de réalisation illustré, chacune des plaques dentées 16a, 16b, encore appelées crémaillères, comporte ainsi cinq dents échelonnées. Dans la position active du mécanisme 15 illustrée à la figure 2, les plaques 16a et 16b sont disposées de telle sorte que les flancs des dents soient horizontaux et respectivement verticaux, la portée 17 étant disposée sensiblement à 450 par rapport à l'horizontale. Chacune des plaques dentées 16a et 16b est articulée par trois biellettes 18, 19 et 20 à un support en forme d'étoile à quatre branches 21. Les trois biellettes 18, 19, 20 d'une même plaque pivotent à l'extrémité de trois des branches du support 21 correspondant, c'est-à-dire en trois points non alignés. Les supports 21 sont solidarisés par une barre horizontale 22. Chacune des biellettes menantes 18 est reliée à un levier pivotant de manoeuvre 23. Il est ainsi prévu un levier de manoeuvre 23 pour chacune des crémaillères 16a et 16b, chacune des crémaillères pouvant alors hêtre actionnée séparément par manoeuvre du levier correspondant. La barre 22 porte à ses extrémités axiales des ergots 24 guidés dans des rampes 25 du châssis pour faire coulisser et basculer le mécanisme 15 entre sa position escamotée (fig 1) et sa position active (fig 2). Des moyens de verrouillage non représentés sont prévus pour bloquer le mécanisme 15 dans l'une ou l'autre position. La disposition relative des différents composants du mécanisme 15 est agencée pour permettre des déplacements dans leur plan des crémaillères 16a et 16b par des mouvements combinés de translation verticale et de translation horizontale comme cela est illustré aux figures 4 à 10. On va maintenant décrire ci-après le fonctionnement du fauteuil pour monter un escalier. La personne installée sur le fauteuil dans la position normale d'utilisation illustrée à la figure 1 recule celui-ci par actionnement des grandes roues 6 jusqu'à amener les grandes roues près du nez de la première marche. L'utilisateur amène le mécanisme 15 de la position escamotée illustrée à la figure 1 jusqu'à la position active illustrée notamment à la figure 2. Pour cela, l'utilisateur débloque puis abaisse les supports 21 portant les crémaillères 16a et 16b puis les bloque dans la position active. L'utilisateur débloque alors puis soulève les roulettes 7 ensuite il recule les grandes roues 6, manuellement dans le mode de réalisation illustré, par action directe sur celles-ci, après avoir débloqué les ergots immobilisant les chariots 11 sur les glissières 12 et desserré les patins freinant le déplacement desdits chariots. Le déplacement du fauteuil est obtenu ensuite par des mouvements successifs alternés des crémaillères 16a et 16b par actionnement des leviers correspondants 23, les grandes roues 6 devant être progressivement reculées. Ce recul est d'autant plus grand que l'escalier à monter est plus incliné afin de conserver au siège une assise sensiblement horizontale. La manipulation des leviers est facilitée lorsque les accoudoirs, s'ils sont prévus, sont au préalable amenés en position escamotée par rapport au châssis. On a illustré aux figures 4 à 10 différentes positions successives du mécanisme lors de la montée d'une marche d'escalier. Dans la position de la figure 4, les deux crémaillères 16a et 16b sont en appui par leur première dent sur une marche. On ramène d'abord la crémaillère 16a contre la crémaillère 16b (phase non illustrée). Puis en prenant appui sur la crémaillère 16a, on soulève la crémaillère 16b de manière à l'amener successivement dans la position de la figure 5 puis dans la position de la figure 6 dans laquelle elle vient en appui par sa quatrième dent sur la marche suivante. On ramène la crémaillère 16a contre la crémaillère 16b (phase non représentée). A partir de cette position, en conservant l'appui sur la crémaillère 16b, on pousse son levier de manoeuvre 23 vers l'avant afin de soulever les supports 21 et donc l'ensemble du fauteuil. Simultanément, on soulève la crémaillère 16a jusqu'à l'amener en appui par sa troisième dent sur la même marche que celle sur laquelle la crémaillère 16b se trouve en appui par sa quatrième dent (figure 8). Ensuite, comme illustré aux figures 9 et 10, en prenant appui sur la crémaillère 16a, on ramène la crémaillère 16b contre la crémaillère 16a. Les crémaillères sont alors en appui par la même troisième dent (figure 10) sur la marche suivante. On répète ces opérations jusqu'a ce que les premières dents des crémaillères viennent en appui sur la marche suivante, après quoi l'on répète les différentes opérations jusqu'à atteindre le palier supérieur. Les opérations dans le sens de la descente s'effectuent naturellement dans l'ordre inverse. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1 - Fauteuil roulant pour handicapés, comportant un châssis supportant un siège, deux roues arrière de grand diamètre et deux roulettes avant montées sur des fourches pivotant au moyen d'axes verticaux, agencé pour une utilisation normale et pour le franchissement d'escaliers, caractérisé par le fait que les roues arrière (6) sont montées coulissantes dans des glissières latérales (12) disposées de part et d'autre du châssis (1) depuis une position basse en utilisation normale du fauteuil jusqu a une position haute sensiblement à la partie supérieure du siège (2), que les roulettes avant (7) sont mobiles, notamment par basculement, depuis leur position normale d'utilisation jusqu a une position escamotée par rapport au châssis, et qu'il est prévu un mécanisme d'entralnement auxiliaire (15) mobile entre une position escamotée par rapport au châssis lors de l'utilisation normale du fauteuil, et une position active d'appui sur le sol, ledit mécanisme comportant deux plaques verticales (16a, 16b) présentant chacune une portée d'appui dentée, inclinée sensiblement à 450 par rapport à l'horizontale en position active, lesdites plaques étant articulées par rapport au châssis et déplaçables individuellement pas à pas dans un plan vertical. 2 - Fauteuil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des plaques (16a, 16b) comporte une portée d'appui (17) formée de dents à flancs orthogonaux, les plaques présentant dans leur position active une succession de surfaces horizontales échelonnées en escalier, réunies par des surfaces verticales. 3 - Fauteuil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les surfaces constituant les flancs desdites dents présentent des longueurs et des hauteurs comprises entre environ 4 cm et environ 7 cm. 4 - Fauteuil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les deux plaques dentées (16a, 16b) sont disposées proches l'une de l'autre, sensiblement au niveau du plan médian du fauteuil. 5 - Fauteuil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chacune des plaques d'appui dentées (16a, 16b) est articulée par rapport au châssis par au moins trois biellettes (18, 19, 20), parallèles entre elles et dont les points de pivotement sur le châssis ne sont pas alignés, l'une des biellettes (18) de chacune des plaques formant biellette menante en étant reliée à un organe de manoeuvre (23), notamment un levier pivotant. 6 - Fauteuil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chacune des plaques d'appui dentées est articulée par l'intermédiaire desdites biellettes à un support (21), lui-même articulé par rapport au châssis, lesdits supports (21) étant mobiles entre une position escamotée par rapport au châssis et une position active dans laquelle les plaques (16a, 16b) sont en appui sur le sol. 7 - Fauteuil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les roues arrière (6) sont montées coulissantes dans les glissières latérales (12) du fauteuil en étant solidaires chacune d'un chariot (11) monté à coulissement guidé dans la glissière correspondante. 8 - Fauteuil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que chacune des glissières (12) présente une forme incurvée dont la concavité est tournée vers le haut. 9 - Fauteuil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'extrémité haute des glissières se trouve sensiblement à la hauteur de la partie supérieure du dossier (4) du siège (2), l'extrémité inférieure étant située en-dessous et vers l'avant de la partie d'assise (3) du siège.