Brevet FR2735035A1 — publié le 19961213

PATIN A ROULETTES A ROUES ALIGNEES La présente invention concerne un patin à roulettes comportant une plaque de base destinée à être fixée ou incorporée à une chaussure, une roue avant supportant la plaque de base par l'intermédiaire d'un support avant, et une roue arrière supportant la plaque de base par l' intermédiaire d' un support arrière, les roues avant et arrière ayant une position normale où elles sont alignées sur un plan longitudinal médian du patin. Les patins à roulettes à roues disposées en ligne dans un plan médian sont de plus en plus populaires et tendent à remplacer les patins classiques à quatre roulettes lorsque les utilisateurs visent des vitesses élevées, notamment parce que ces patins peuvent avoir de plus grandes roues. Des patins à roues alignées sont décrits par exemple dans les brevets US 4'072'317 et 4'418'929 et dans le brevet suisse No. 267'416. Par contre, leurs roues ne sont généralement pas orientables, et cela rend la conduite des virages plus difficile. En particulier, il est très difficile de virer sur un pied avec un tel patin.Les systèmes d'orientation des roues par inclinaison latérale du patin, qui sont d'usage courant sur les patins à quatre roues et utilisent un montage de chaque essieu sur un axe de pivotement incliné avec rappel en position normale par un bloc en élastomère, ne sont pas applicables à des patins à roues en ligne, puisque leur fonctionnement est basé sur la différence des forces d'appui au sol des deux roues juxtaposées de chaque essieu. La présente invention vise à créer un patin à roulettes susceptible d'offrir à la fois les avantages de grande vitesse des patins à roues en ligne et les facilités d' évolution en virage des patins à quatre roues orientables. Dans ce but, l'invention concerne un patin à roulettes du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que le support avant est monté sur la plaque de base de manière orientable autour d'un axe de pivotement avant, sensiblement perpendiculaire à la plaque de base, en ce que le support arrière est monté sur la plaque de base de manière orientable autour d'un axe de pivotement arrière, sensiblement perpendiculaire à la plaque de base, et en ce que les deux supports sont reliés l'un à l'autre par au moins une lame flexible latéralement qui, lorsque l'un des supports pivote, impose un pivotement de sens opposé à l'autre support, de sorte que les roues avant et arrière définissent une trajectoire courbe du patin. Grâce à cette construction, les deux supports avant et arrière peuvent pivoter ensemble, notamment sous l'effet d'une inclinaison latérale du pied du patineur, de façon que les axes de rotation de la roue avant et de la roue arrière se coupent en un point situé au voisinage de la perpendiculaire au plan médian qui coupe ce plan entre les deux roues, ce qui définit un centre de virage se trouvant en face du milieu du patin, et non pas en avant ou en arrière. La lame flexible, ou chaque lame s'il y en a plusieurs, ramène automatiquement les roues à leur position normale alignée, lorsque le pied n'est pas incliné, et sa caractéristique élastique peut être choisie à volonté pour assurer une stabilité suffisante. L'une des extrémités de la lame flexible peut être fixée rigidement à l'un desdits supports, tandis que l'autre extrémité de la lame flexible est raccordée à l'autre support de manière coulissante longitudinalement, mais rigide latéralement. La roue avant peut avantageusement avoir un axe de rotation situé en arrière de l'axe de pivotement du support avant et, de manière analogue, la roue arrière peut avoir un axe de rotation situé en avant de l'axe de pivotement du support arrière. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le patin à roulettes comporte au moins une roue intermédiaire qui est associée à la lame flexible et qui, dans ladite position normale, présente une surface de roulement dont le profil transversal émerge latéralement par rapport à l'enveloppe commune des surfaces de roulement des roues avant et arrière, de sorte qu'elle tend à être déportée latéralement par sa force d'appui au sol quand le patin est incliné latéralement. De préférence, la lame flexible est disposée sensiblement dans le plan longitudinal médian et porte deux roues intermédiaires juxtaposées, de préférence coaxiales, disposées respectivement à gauche et à droite de la lame. On peut prévoir que les deux roues intermédiaires touchent le sol à distance du plan longitudinal médian dans ladite position normale. Toutefois, on peut aussi prévoir que les deux roues intermédiaires ne touchent pas le sol dans ladite position normale. L'invention sera mieux comprise à l'aide la description suivante de deux exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue générale en perspective d'une forme de réalisation préférée d'un patin à roulettes selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique de l'arrière du patin à roulettes, suivant la flèche II de la figure 3, dans une position normale du patin, - la figure 3 est une vue schématique en élévation latérale du patin à roulettes de la figure 1, - la figure 4 est une vue du dessous du patin à roulettes de la figure 1, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 2, montrant le patin à roulettes dans une position inclinée, - la figure 6 est une vue du dessous du patin à roulettes dans la position de la figure 5, et - la figure 7 est une vue en élévation latérale d'une variante de réalisation du patin illustré par les figures précédentes. Le patin à roulettes représenté aux figures 1 à 6 comporte un châssis rigide formé par une plaque de base 1 fixée à la semelle d'une chaussure appropriée, par exemple une chaussure à coque rigide ou articulée, du genre utilisé avec les patins ayant des roues en ligne. La plaque de base 1 peut être intégrée à la coque de la chaussure 2. Sur la face inférieure de la plaque de base 1, un support avant 3 est monté de manière à pouvoir pivoter autour d' un axe 4 approximativement perpendiculaire à la plaque de base, c'est-à-dire approximativement vertical quand cette plaque est en position horizontale. Le montage pivotant peut comporter un roulement à billes (non représenté) ou des éléments en matériaux antifriction tels que le PTFE. Le support avant 3 contient une cavité 5 dans laquelle une roue avant 6 est montée de manière à pouvoir tourner autour d'un axe transversal 7. L'axe de rotation 7 se trouve en arrière de l'axe de pivotement avant 4. De manière analogue, un support arrière 8 est monté sous la plaque de base 1 de manière à pouvoir pivoter autour d' un axe 9 approximativement perpendiculaire à la plaque de base, le cas échéant à l'aide d'un roulement à billes (non représenté).Le support arrière 8 contient une cavité 10 dans laquelle une roue arrière 11 est montée de manière à pouvoir tourner autour d'un axe transversal 12. L'axe de rotation 12 se trouve en avant de l'axe de pivotement arrière 9. De préférence, les axes 4 et 9 sont parallèles et sont verticaux dans la position normale. Les supports 3 et 8 sont reliés élastiquement par une lame flexible 13 qui, dans la position normale illustrée par les figures 1 à 4, se trouve dans le plan longitudinal médian 14 du patin à roulettes, les roues avant 6 et arrière 11 étant également alignées sur ce plan médian. La lame 13 peut être par exemple en métal ou en matériau composite. Elle est rigide dans le plan médian, mais peut fléchir élastiquement latéralement. Son extrémité avant 15 (figure 4) est fixée rigidement dans le support avant 3 au moyen de deux vis ou chevilles transversales 16. Son extrémité arrière 17 est montée de manière coulissante dans un orifice longitudinal correspondant 18 (figure 4) du support arrière 8, de sorte que cette extrémité 17 est toujours orientée dans la même direction que le support arrière. Deux roues intermédiaires juxtaposées 20 et 21 sont montées sur la lame flexible 13, respectivement à gauche et à droite de celle-ci, et ont de préférence un axe de rotation commun 22 qui, dans la position normale, est parallèle aux axes 7 et 12 des deux autres roues. Les deux roues intermédiaires 20 et 21 sont symétriques l'une de l'autre et, dans le cas présent, ont le même diamètre que la roue avant 6 et la roue arrière 11 pour simplifier la construction et l'entretien, mais cette condition n'est pas indispensable. De préférence, les quatre roues 6, 11, 20 et 21 touchent le sol 23 dans la position normale, mais on pourrait aussi prévoir que les roues intermédiaires 20 et 21 soient légèrement surélevées, comme on le mentionnera plus loin. Comme on le voit dans la figure 2, dans la position normale le point de contact 24, 25 de chaque roue intermédiaire 20, 21 avec le sol 23 est décalé latéralement par rapport à l'enveloppe géométrique des surfaces de roulement respectives 26 et 27 des deux roues 6 et 11 alignées sur le plan médian 14. Par conséquent, lorsque le patin est incliné vers la gauche, la force d'appui au point de contact 24 augmente et présente une composante F perpendiculaire au plan médian 14. Cette composante fait fléchir latéralement la lame flexible 13 pour que la roue intermédiaire 20 et son point de contact 24 se déplacent en direction du plan médian 14. De même, quand le patin est incliné vers la droite, la lame 13 fléchit pour que la roue intermédiaire droite 21 se rapproche du plan médian 14.La position inclinée à gauche est illustrée par les figures 5 et 6, où l'on voit que la flexion latérale de la lame 13 fait pivoter simultanément le support avant 3 autour de l'axe 4 et le support arrière 8 autour de l'axe 9. Les trois axes de rotation 7, 22 et 12 convergent approximativement en direction d' un point commun dont la position correspond au centre de courbure de la trajectoire imposée au patin par les positions relatives des roues 6, 20 et 11 qui sont en contact avec le sol, tandis que dans ce cas l'autre roue intermédiaire 21 est soulevée. Il faut noter que la flexion imposée à la lame 13 est automatiquement limitée à la position où les points de contact des trois roues 6, 11 et 20 ou 21 avec le sol sont approximativement alignés, puisque la roue intermédiaire ne toucherait plus le sol si la flexion de la lame augmentait encore. Ce phénomène garantit une orientation stable des roues tant que l'inclinaison de la plaque de base 1 et de la chaussure 2 est stable.Bien entendu, la lame 13 sert de ressort de rappel pour ramener les roues en alignement dès que l'inclinaison disparait. La stabilité en ligne droite est alors améliorée par le fait que, dans ces conditions, les deux roues intermédiaire 20 et 21 appuient sur le sol. La figure 7 illustre une variante dans laquelle la seule différence essentielle, par rapport à l'exemple précédent, est l'absence des roues intermédiaires 21 et 22. Dans ce cas, lorsque le patin s'incline latéralement, la flexion de la lame 13 et le pivotement simultané des supports 3 et 8 autour de leurs axes 4 et 9 sont dus à l'écart longitudinal D entre l'axe de rotation 7 de la roue avant 6 et l'axe de pivotement avant 4, et à l'écart E entre l'axe de rotation 12 de la roue arrière 11 et l'axe de pivotement arrière 9. En effet, la composante transversale de la force d'appui de chaque roue 6, 11 sur le sol produit un couple par rapport à l'axe de pivotement correspondant 4, 9. Les deux couples ainsi créés tendent ainsi à faire pivoter les supports 3 et 8 dans des sens opposés et à fléchir la lame 13 jusqu'à une position qui se rapproche de celle de la figure 6, mais sans l'atteindre puisque l'effet de la roue intermédiaire n'existe pas. La présente invention n' est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, mais s' étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. En particulier, la lame flexible centrale 13 peut être remplacée par une paire de lames parallèles jouant le même rôle et supportant une roue intermédiaire centrale qui remplacerait les roues jumelles 20 et 21. Pour faire fléchir les lames flexibles lorsque le patin s'incline, une telle roue intermédiaire doit avoir un profil transversal qui dépasse latéralement celui des roues avant et arrière au voisinage du sol, par exemple un profil à rayon de courbure relativement grand. Selon une autre variante, les deux supports 3 et 8 et la lame 13 peuvent être en une seule pièce. Par ailleurs, la plaque de base 1 peut être amovible par rapport à la chaussure 2. Revendications 1. Patin à roulettes comportant une plaque de base (1) destinée à être fixée ou incorporée à une chaussure, une roue avant (6) supportant la plaque de base par l'intermédiaire d'un support avant (3), et une roue arrière (11) supportant la plaque de base par l'intermédiaire d'un support arrière (8), les roues avant et arrière ayant une position normale où elles sont alignées sur un plan longitudinal médian (14) du patin, caractérisé en ce que le support avant (3) est monté sur la plaque de base (1) de manière orientable autour d'un axe de pivotement avant (4), sensiblement perpendiculaire à la plaque de base, en ce que le support arrière (8) est monté sur la plaque de base (1) de manière orientable autour d' un axe de pivotement arrière (9), sensiblement perpendiculaire à la plaque de base, et en ce que les deux supports (3, 8) sont reliés l'un à l'autre par au moins une lame (13) flexible latéralement qui, lorsque l'un des supports pivote, impose un pivotement de sens opposé à l'autre support, de sorte que les roues avant et arrière définissent une trajectoire courbe du patin. 2. Patin à roulettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une (15) des extrémités de la lame flexible (13) est fixée rigidement à l'un desdits supports tandis que l'autre extrémité (17) de la lame flexible est raccordée à l'autre support de manière coulissante longitudinalement, mais rigide latéralement. 3. Patin à roulettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue avant (6) a un axe de rotation (7) situé en arrière de l'axe de pivotement (4) du support avant. 4. Patin à roulettes selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que la roue arrière (11) a un axe de rotation (12) situé en avant de l'axe de pivotement (9) du support arrière. 5. Patin à roulettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une roue intermédiaire (20, 21) qui est associée à la lame flexible et qui, dans ladite position normale, présente une surface de roulement dont le profil transversal émerge latéralement par rapport à l'enveloppe commune des surfaces de roulement (26, 27) des roues avant et arrière, de sorte qu'elle tend à être déportée latéralement par sa force d'appui au sol quand le patin est incliné latéralement. 6. Patin à roulettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame flexible (13) est disposée sensiblement dans le plan longitudinal médian (14) et porte deux roues intermédiaires juxtaposées (20, 21) disposées respectivement à gauche et à droite de la lame. 7. Patin à roulettes selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux roues intermédiaires (20, 21) sont coaxiales. 8. Patin à roulettes selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux roues intermédiaires (20, 21) touchent le sol à distance du plan longitudinal médian (14) dans ladite position normale. 9. Patin à roulettes selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux roues intermédiaires ne touchent pas le sol dans ladite position normale.