Brevet FR2729562A1 — publié le 19960726

La présente invention concerne un dispositif pour permettre aux paraplégiques les déplacements dans toutes les directions, sur un plan horizontal (EN ETANT DEBOUT), en toute sécurité, en utilisant uniquement leur force musculaire. En ce moment les paraplégiques (paralysés des membres inférieurs) ne disposent, pour se déplacer, (Tue de fauteuils roulants et, pour se tenir debout, de fauteuils roulants transformés qui, une fois la verticalisation acquise, leur interdisent tout déplacement. Certains fauteuils roulants transformés sont automatisés, avec équipements électriques et électroniques qui leur permettent les déplacements longitudinaux, et la rotation autour d'un axe vertical; mais les déplacements transversaux leur restent interdits. Pour un meilleur fonctionnemezit de: l'intestin, la circulation sanguine, l'apparat urinaire, et pour diminuer la perte osseuse et irnisculaire; il est impératif de rester debout un certain temps journaiter; mais, pour ne pas voir fondre la masse musculaire encore efficace, ii est autant nécessaire de l'utiliser. Actuellement nous trouvons sur le marché beaucoup d'appareils qui, sous prétexte de modernisme et d'automation, enlèvent aux handicapés le goût de l'effort physique, et les rendent encore plus dépendants de la technologie (ET DE LA SOCIETE1. Bien entendu, ces équipement ont un prix très élevé, à l'achat autant que pour leur entretien; et peuvent être a l'origine d'accidents si l'utilisateur est seul, et dans l'impossibilité d'obtenir un dépannage immédiat. Le but de la présente invention est de fournir, à bas prix, une sécurité excellente, pour ne pas dire totale, par sa conception exclusivement mécanique. En plus de ces considérations, la position VERTICALE AVEC POSSIBILITE DE DEPLACEMENT DANS TOUTES LES DIRECTIONS permet de pouvoir utiliser les agencements domestiques avec un minimum de transformations; ceci représente, pour les handicapés, un moindre coût des adaptations de leur habitat à leur nouvelle conditions et, pour les Assurances, des économies sur les frais de santé. La présente invention permet les déplacements longitudinaux, transversaux, diagonaux, avec possibilité de rotation selon un axe vertical et, ceci, dans des directions opposées. L'utilisateur de l'invention pourra, en plus des possibilités de deplacement, se pencher en avant, ayant ainsi accus aux etageres basses des meubles; (les étagères hautes le seront dans sa position verticale). L'appareil étant équipé de: paniers, tablettes escamotables, téléphone portable, son utilisateur devient totalement autonome ( si l'on considère qu'il peut y accéder depuis son fauteuil roulant et de s es sortir, SEUL. 1) PARTIE ORTHOPEDIQUE La Fig. 2 montre l'utilisateur dans son équipement orthopédique, en position verticale. Cet équipement est compose de: 1) Deux supports 1 qui. sont porteurs des articulations 2, au niveau des chevilles. 2)Une jambière 3 qui s'articule, en bas, avec le support I et, en haut, avec le bustier 5 par deux tourillons 4. La distance entre les articulations 2 et 4 est réglable, pour permettre d'adapter la jambière à la morphologie de l'utilisateur. Il faut faire coïncider les tourillons 4 avec les articulations de la hanche. 3) Un bustier 5 qui, étant supporté par les tourillons 4* entoure le thorax. 4) Un dossier 6, fixé au bustier 5 par des charnières 7, peut s' escamoter pour laisser passer la personne â rtinterieur de celui-ci et se verrouiller, ensuite, pour empécher tout retour en arrière. 50 Deux articulations 8, qui sont réglables verticalement pour s'adapter au centre de gravit, a sont fixées aux deux bielles 9 solidaires du bâti par les deux tourillons 10. 6) Une butée 11, fixe au châssis 15, empêche le jambier 3 d'aller vers l'avant; en ayant la possibilité de se déplacer vers l'arrière, d'une façon limite et réglable par le tirant 12, fileté en bout et l'écrou 13. Le ressort 14, réglé en rapport à la position des articulations 8 du bustier 5, contribue a maintenir en équilibre le poids du haut avec le bas du buste. Cette configuration permet les deux possibilités représentées dans la Fig. 1 et Fig. 3; Le tourillon 8 se déplace verticalement, en restant toujours dans l'axe des tourillons 2 correspondants aux chevilles; Le poids du corps y passe, dans tous les cas. La butée 11, complétée par le tendeur réglable 12-13-14, permet de maltriser l'effort nécessaire pour se pencher en avant; en empêchant le mouvement du buste en arrière. La possibilité de réglage vertical du tourillon 8 aura l'effet d'équilibrer le poids de la tête et de la partie haute du tronc, avec sa partie basse et les jambes (Le tout étant conservé sur un pian vertical par le bielles 9, fixées au châssis 15 par les points 10). Le jambier 3 est revêtu, dans sa partie interne, par des mousses orthopédiques, pour éviter toute possibilité de blessure aux genoux lors de la verticalisation et de l'usage de l'appareil. Les revetements intérieurs du bustier et du dossier peuvent être moins poussés par le fait que la vitalité du buste est restée intègre 2) PARTIE FONCTIONMELLE La partie orthopédique, développée antérieUrementf est supportée par un chassis (Fig. 5, Fig.. 6 et Fig. 7), qui est composé d'un plateau 15, de quatre roues pivotantes 16/1-16/2-16/3-16/4, et de deux montants latéraux 17. Les deux croisillons 18 contribuent a la rigidité du système. Le dit châssis est complété, pour sa partie fonctionnelle, de paniers, sacoches 19 et de tablettes escamotables 20. Ces équipements sont indispensables pour garantir une qualite de vie acceptable par l'intéressé. Nous ne sommes pas conscients des efforts nécessaires pour porter un simple verre d'eau, d'un point à un autre, quand l'on a les deux mains occupées au maniement du fauteuil roulant et que les jambes sont inertes. Le but de cette invention est de permettre les déplacements avec le concours D'UNE SEULE MAIN et de pouvoir occuper le temps consacré à la station debout (qui est perdu actuellement), pour la vie de tous les jours. Pour cette raison les tablettes 20 peuvent être équipées de logements pour y loger verres, bouteilles, crayons, téléphone et autre. Les paniers 19, qui sont amovibles, serviront efficacement au placement de livres, provisions, effets personneis. La Fig. 6 montre le jambier 3 et le bustier 5 dans une vde frontale par rapport au châssis 15. La Fig. 7 est une vue latérale dans laquelle le jambier 3, le bustier 5, le dossier 6, sont placés par rapport aux roues 16 et les supports latéraux i7, autant que les emplacements des paniers 19 et des tablettes 20. Les Fig. 7 la Fig. 8 et la Fig. 9 schématisent le dispositif qui permet la verticalisation. Les points 21, fixés aux supports latéraux 17; coïncident avec les articulations des genoux et servent de supports tournants aux bielles 22; Cellcs-ci son tractees vers le haut par les deux câbles 24 s'enroulants sur les tambours 25 qui, sont actionnés par l'ensemble des pignons 26, et la manivelle 27. Les bielles 22, par les articulations 28, sont solidaires des deux supports fessiers 23 , qui peuvent s'escamoter vers le bas, pour permettre le passage des jambes, lors de la pénétration dans l'appareil, et de se bloquer, par le verrou 30 (Fig. 11), en position horizontale, pour pouvoir tracter le tronc vers le haut. Les deux supports fessiers 23, qui sont rembourrés avec des mousses, seront solidaires entre eux et fourniront un appui solide et confortable lors de le verticalisation. La Fig. 10 montre, avec la Fig. 8, le rapport entre l'articulation du genoux et celle de la bielle 22. Les Fig. 11, Fig. 12, Fig. 13 et Fig. 14 expliquent le mode d'emploi de l'appareil. L'utilisateur: 1) S'approche par l'arrière1 en ayant auparavant escamoté les fessiers 23 vers le bas. 2) Freine le fauteuil roulant (l'appareil n'a pas besoin de l'être, parce que il l'est automatiquement s'il n'est pas actionne). 3) S'avance sur son siège de 20 centimètres. 4) Remonte les fessiers 23 (en les pivotant autour 1V articulation 28) et actionne le verrou 30 gui les solidarise entre eux. 5) Avance ses pieds, en les logeant dans leur emplacement 31. 6) Avance ses hanches en mettant les genoux en butée contre le jambier rembourré 3, (la manoeuvre est facilitée par la continuité entre son siège 29 et les fessiers 23, réglés à la bonne hauteur. Fig. 12. 7) Actionne la manivelle 27 qui provoque le déplacement du fessier 23 vers le haut,(par le concours du treuil 24-25-26). Fig. 12 8) Continue l'action sur la manivelle 27 jusqu'a l'obtention de la verticalité (I1 aura préalablement escamoté le dossier 6, en le pivotant sur son articulation 7, pour pouvoir entrer dans le bustier 5. Fig. 10). 9) Referme le dossier 6, en le verrouillant sur le bustier 5. 10) Relâche la pression sur les fessiers 23, par l'action opposée sur la manivelle 27, pour avoir la possibilité de se pencher en avant. 11) L'appareil est prêt a fonctionner. Fig. 14. il ne reste qu'à décrocher le fauteuil roulant pour récupérer toute autonomie. Le retour dans le fauteuil roulant nécessitera les opérations dans le sens inverse. 3) PARTIE MOTRICE Cette partie concerne la façon matérielle de réaliser, avec le concours d'une seule main, et, sans aucune autre assistance, les déplacements prévus par la présente invention. Soit: 1) Aller vers l'avant et l'arrière. 2) Vers la droite et la gauche. 3) Vers toutes les autres directions, dans les deux sens. 4) Pivoter sur soi même, dans les deux sens. 5) Rester freiné, en absence de cozumandes. La Fig. 15 montre .1' orientation des roues 16 lors des déplacements vers l'avant et l'arrière. La Fig. 16 lors des déplacements latéraux. La Fig. 17 montre les possibilités de déplacement avec les roues 16 pouvant pivoter de 100" vers la droite, comme vers la gauche. La Fig. 18 montre l'orientation des roues 16, avec leurs axes convergents vers le centre de l'appareil, ce qui lui permet le pivotement sur soi même. dans les deux sens. Les Fig. 19 et Fig. 20 montrent le principe de fonctionnement des roues 16 qui assurent la sustentation, et les déplacements de l'appareil. Le plateau 15 est pourvu (Fig. l5-16-17-l8l, . sur ses quatre coins, de quatre couples de roulements 31 et 32 qui enserrent les plateaux 33/1 et 33/2. Les dits plateaux 33/1 et -33/2 peuvent tourner librement suivant des axes verticaux, relativement au châssis 15 (en restant solidaires entre eux). Sur les plateaux 33/2 (Fig. 28} sont fixés deux supports 34 qui sont munis de deux bagues 35. Les bagues 35 laissent tourner librement les axes 36, solidaires des roues 16( 1-2 3-4) L'effort est transmis, ( Fig. 28) par le châssis 15, aux plateaux 33/2, par l'interzndiaire des roulements 32; Les dits plateaux 33/2, par les supports 34, les bagues 35, les axes 36, et les roues 16, les véhiculent vers-le sol. Les plateaux 33/1 et 33/2 sont solidaires des axes 37 qui le sont avec les poulies crantées 38/1, 3bu2, 38/3, 38/4; (Fig. 28) Celles-ci commandent individuellement la rotation des plateaux 33/1 et 33/2 et la conséquente orientation des roues 16. 16.(1-2-3-4) Les poulies 39(1-2-3-4) sont solidaires des quatre pignons 40 et, en tournant librement sur les axes 37, actionnent les quatre pignons 41,' solidaires des axes 42 qui, à leur tour, le sont avec les pignons coniques 44. Les couples coniques 44-45 entraînent les axes 36 qui, étant solidaires des roues 16(1-2-3-4), provoquent leur rotation et le deplacement conséquent du châssis 15-17. POUR RESUME: Les quatre poulies 39 provoquent le déplacement de l'appareil, tandis que les poulies 38 choisissent sa direction. Quand les quatre poulies 38(i-2-3-41 sont commandes simultanément, (Fig. 15, Fig. 16 et Fig. 17) les directions des quatre roues 16(1-2-3-4) sont paralleles et le châssis peut se déplacer dans toutes les directions, de façon linéaire. Si les poulies 38(1-3), en restant solidaires entre elles, s'orientent à 45" vers le GAUCHE et les poulies 38(2-4), en restant solidaires entre elles, s' orientent à 45" vers la DROITE, les axes des quatre roues 16(1-2-3-4) convergeront vers le centre de L'appareil (Fig. 18) et celui-ci pivotera sur son axe vertical quand les poulies 39(1-2-3-4) seront actionnées. Les deux poulies crantées 38(1-3) sont actionnées par la courroie crantée 47; tandis que les deux poulies 38 (2-4) le seront par la courroie crantée 48. (Fig. 19 et Fig. 21) Les quatre poulies crantées 39(1-2-3-4), qui assurent les déplacements, sont toujours solidaires entre elles, et sont actionnées par la courroie crantée 46. (Fig. 19 et Fig. 22) La Fig. 21 montre5 en perspective, ie parcours des courroies 47, 48 et 49, reliant les poulies directrices 38(1-2-3-4); et les Fig. 25, Fig. 26, Fig. 27 montre le détail de l'accouplement 53 qui gère les commandes des déplacements et des rotations. La Fig. 22 montre, en perspeçtive le parcours de la courroie 46 qui actionne les poulies 39(1-2-3-4) et provoque les déplacements. La Fig. 25 montre l'accouplement 53, forme de deux plateaux 53/1 et 53/2, en position A du levier de commande 94, qui correspond à la rotation de l'ensemble; tandis que la Fig. 27, avec le levier 94 en position B, détermine la commande de déplacement. A) ROTATION (Fig. 21 et fig. 25) La poignée de commande 55 peut être actionnée verticalement, dans les deux sens, et peut aussi pivoter de 100" vers la droite ou la gauche. Lors des commandes de rotation c'est seulement son pivotement qui nous intéresse. La poignée 55 est solidaire du chariot 56 (Fig. 24) qui coulisse librement sur 1' arbre cannelé 51, en y étant solidaire dans la rotation; Son mouvement alternatif vertical actionne le chariot 56 qui commande, par la courroie 46, (Fig. 22) les poulies 39(1-2-3-4) et les déplacements. La rotation de la poignée 55, sans mouvement alternatif, provoque la rotation de l'arbre cannelé 51 et, par la manipulation de l'accouplement 53 (Fig. 25), l'appareil peut tourner. Depuis la poignée 55, en actionnant le câble 57, le levier 94 est tract vers le haut (position A), par le jeu du limiteur à ressorts (Fig. 26) Le levier 94 par les deux tourillons 75 tire vers le haut les plateaux 53/1 et 53/2 qui sont reliés, entre eux, par les goupilles trempées 68 et les goujons 69. Le mouvement vers le haut des plateaux 53 ne devient effectif que si l'on tourne de 45 la poignée vers la GAUCHE; Dans cette position le cran 77 sur le plateau 53fol coricide avec l'entaille sur le plateau 67, fixe au châssis 15 et le ressort 88, qui est comprimé sur la tige 57, permet le déplacement lu levier 94 depuis la position B, vers la position A.Dans ce cas le mouvement de la poignée vers la gauche se trouve interdit et TOUTES les roues se trouvent tournées vers la gauche.( Les plateaux 53/1, et 53/2 en position B, solidarisent l'axe 51 avec la poulie 52 et 54 et les quatre roues sont solidaires). Toutes les roues du châssis étant orientées de 45" à gauche, les plateaux 53/1 et 53/2 peuvent se dégager de la poulie 54 de l'accouplement et permettent la sortie de l'axe 74 qui > poussé par le ressort 79 et la tige 70, Smmnbilise la poulie 54 (commande des roues 16/1 et 16!3). Ce blocage est dû à l'action de l'axe 74 sur l'encoche 91 dans le plateau 92 fixe au bâti. Les roues 16/1 et 16/3 étant bloquées ' dans la position tangentielle à 45, leurs axes sont diriges vers le centre de l'appareil. La poignée 55 peut être tournée vers la DROITE de 900 et l'axe 51, qui est resté solidaire de la poulie 52, peut imprimeur aux roues 16/2 et 16/4 une rotation correspondante. TOUTES LES ROUES ONT LEUR AXE CONVERGENT VERS LE CENTRE. Lé mouvement alternatif de la poignée exécutera la rotation par son action sur le chariot 56, la courroie 46 et les poulies 39. Fig. 22 B) TRANSLATION La poignée 55, qui centralise les commandes, est placée du côté opposé à l'attitude droitière ou gauchère de l'utilisateur; Ceci pour favoriser le développement de la musculation, naturellement déficitaire par l'habitude. (Laissant la main habituelle pour les taches courantes) La Fig. 24 montre le détail du fonctionnement du chariot 56 qui permet d'actionner la courroie 46 et, de ce fait, faire déplacer l'appareil. La courroie crantée 46, qui relie les quatre poulies 39(1-2-3-4) dans son parcours horizontal, suit un parcours verticaS par Inaction des poulies 58-57-59. Le chariot 56, qui est solidaire de la poignée 55, (Fig. 24 et Pig. 23) porte en son centre un axe 65 sur lequel pivote un levier 64. Le levier 64 peut être déplacé, par la main de l'opérateur, en avant et en arrière. Le chariot 56 porte dans ses quatre coins quatre crochets 60-6162-63 qui pivotent sur quatre axes 66 et sont reliés, entre eux, deux par deux par les ressorts 93 et 94. Les crochets 60 et 63 sont maintenus en contact du levier 64, dans sa partie haute et les crochets 61 et 62 le seront, dans sa partie basse, par le ressort 94. La courroie 46, qui suit un chemin vertical à droite core à gauche du chariot 56, ne peut s'écarter de celui-ci par l'action des deux parois 95, fixes au chariot 56. Dans sa position centrale, le levier 64 permet la sortie des pointes des quatre crochets 60-61-62-63. Le mouvement de la courroie 46 devient impossible et l'appareil est FREINE Le déplacement du levier 64 vers le côté B soulève les crochets 62 et 63. Les crochets 61 et 62 restent en contact avec la courroie. Une traction sur la poignée 55 se traduira par un mouvement cfu côté gauche de la courroie 46 vers le haut, par l'action du crochet 60; tandis que une poussée vers le bas mettra en cause le crochet 61 du côté droit et la poulie 57 conservera son mouvement dextrogyre. Le déplacement du levier 64 vers le côté A aura l'effet opposé. REVENDICATIONS 1) Dispositif de verticalisation mobile pour paraplégiques, caracterise par le fait, que les composants de I'aooarelllaqe d'assistance orthopédique (Fig. 1-2-3 et 4), (jambier 3, bustier 5 et dossier 6) étant articulés entre eux, le sont aussi avec le chariot 15, par les points d'ancrage 2, 2,(au niveau des chevilles) et par les points 10, les bielles 9 et les points 8, (au niveau du buste), Cette disposil.ton permet le mouvement du bust.e vers l'avant, laissant la projection du centre de gravité 8 passer par l'articulation des chevilles 2 qui est fixe au chariot 15. Le dit chariot 15, étant pourvu de quatre roues 16 directrices et motrices, assure la fonction de support et déplacements de l'ensemble. 2) Dispositif, selon la revendication n"l, caractérisé par le fait que le quatre roues 16, entraînées en rotation par l'action verticale alternative de la poignée 55 sur le chariot 56 et la traction sur la courroie crantée 46, peuvent provoquer le déplacement de l'ensemble dans un plan horizontal. (Fig. 22) 3) Dispositif, selon les revendications précédentes. caracterise par le fait que le chariot 56 (Fig. 221, actionné par la poignée 55 (en détail Fig. 24), par l'action du levier 64 sur les crochets 60 et 61, peut provoquer la rotation de la poulie 57 dans le sens horaire quand le dit chariot est actionne alternativement vers le haut et le bas.L'inversion du levier 64 provoquera la neutralisation des crochets 60 et 61 et la mise en service des crochets 62 et 63 et la conséquente inversion du sens de -rotation de la poulie 57. La poulie 57, avec le concours de la courroie 46, reliée aux quatre roues 16, provoquera le déplacement du chariot 15 dans des directions opposées, selon la position du lévier 64. 4) Dispositif, selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que les quatre roues motrices 16 (1-2-3-4) Fig. 21 peuvent pivoter individuellement selon un axe vertical. 5) Dispositif, selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que les axes verticaux des roues opposees sont solidaires entre eux. Fig. 21 ( La roue 16-1, par la poulie 38-1, les poulies folles 50, la courroie 47, et la poulie 38-3-2 est solidaire de la roue 16-3; La roue 16-2, par la poulie 38-2, les poulies folles 50, la courroie 48 et la poulie 38-4 est solidaire de la roue 16-4). 6) Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la poignée 55 (Fig. 21), en plus de son mouvement vertical, ( qui réalise le déplacement de l'ensemble),a la possibilité de rotation sur elle même (ce qui permet, avec le concours du coupleur 53 (Fia. 25 et 27), le changement de direction des déplacements et la rotation sur place. 7) Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que le coupleur 53, commandé par le câble 57 depuis la poignée 55, (Fig. 21) peut solidariser les poulies 52-53-54, l'axe 51 et la poignée 55. Le pivotement de la dite poignée 55 permettra ainsi l'orientation simultanée des quatre roues 16 et d'assurer le mouvement de l'ensemble dans toutes les directions dans un plan horizontal, quand celle-ci sera actionnée verticalement. 8) Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que le coupleur 53 (Fig. 21) peut débrayer la poulie 54 de l'ensemble (poignée 55- axe 51- poulies 53 et 52- courroie 48 roues 16-4 et 16-2 ], ce qui permet ( si auparavant l'an a orienté l'ensemble des quatre roues à 45vers la gauche ) de conserver cette orientation pour le roues 16-1 et 16-3 (Fig. 18) et d'orienter les seules roues 16-2 et 16-4 à 90 e vers la droite, par rapport aux premières.Cette configuration permet de transformer la translation verticale de la poignée 55 dans un mouvement de rotation de l'ensemble sur lui même. (Les axes des quatre roues convergent vers le centre du châssis 15.) 9) Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la poignée 55 cumule toutes les commandes de déplacement: I) TRANSLATION, par son action verticale sur le chariot 56 (Fig. 24 > . 2) INVERSION, due à l'action du levier 64, logé sur le chariot 56. 3) FREINAGE, par l'absence d'action sur le levier 64 4) DIRECTION, par le pivotement de la poignée 55 sur elle même. 5) ROTATION, par l'action du coupleur 53 (Fig. 21) et de sa commande 57 10) Dispositif selon les revendications précédentes caractérise par le fait que la verticalisation est réalisée par des leviers 22 s' articulant sur le bâti 15 au niveau du genoux 21 et prenant appui sous les fesses 23;(Fig. 8 - 9 - 12 et Fig. 13); Le tout étant tracté vers le haut par les cabales 24, le treuil 25 et la manivelle 27. (Fig. 8) 11) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé par le fait que l'ensemble bustier 5 et jambier 3 ( Fig. 1 - 2 - 3 -4) sont articulés entre eux par l'axe 4 ( au niveau de la hanche) et retenus au châssis 15 par l'axe 2, au niveau des chevilles. L'axe 10, fixe au bati 15, les bielles 9 et les articulations 8, solidaires du bustier permettent la colncidence du centre de gravité avec la position des chevilles.