Brevet FR2742641A1 — publié le 19970627

DISPOSITIF DE SIEGE INCLINABLE STATIONNAIRE OU ROULANT. NOTAMMENT POUR MALADE OU HANDICAPE La présente invention concerne un dispositif de siège inclinable, notamment pour un occupant malade ou handicapé, comprenant un bâti agencé pour reposer sur le sol, un siège monté sur le bâti au moyen d'au moins une articulation à axe horizontal transversal, pour être inclinable dans une gamme de positions d'inclinaison, et des moyens de positionnement agencés pour stabiliser le siège dans au moins une desdites positions lorsque le siège supporte le poids de l'occupant. On connaît des dispositifs de ce genre dans lesquels on peut modifier et bloquer l'inclinaison du siège manuellement, au moyen d'un mécanisme à crans. Toutefois, une telle manoeuvre ne peut généralement pas se faire lorsque le siège est occupé, parce que le siège risque alors de basculer brusquement sous le poids de l'occupant dès qu'on a dégagé le cran qui le bloquait auparavant. Une personne malade ou handicapée ne peut pas faire cette manoeuvre en restant assise sur le siège. C'est pourquoi des mécanismes de ce type ne sont utilisés pratiquement que pour commander un dossier inclinable par rapport à l'assise du siège, puisque cette assise peut supporter le poids de l'occupant durant la manoeuvre du dossier. Pour réduire le risque d'un basculement intempestif, il a été envisagé que l'axe d'articulation soit placé au voisinage d'une verticale passant par le centre de gravité de l'occupant, tandis que les moyens de positionnement comportent un organe de blocage par friction que l'occupant peut desserrer grâce à un levier de commande. L'occupant devrait alors commander les mouvements d'inclinaison par des mouvements de son corps, par exemple du buste, pour changer la position de son centre de gravité et produire ainsi un basculement du siège après déblocage. Cependant, il faut que ces mouvements du corps aient une certaine ampleur lorsque le centre de gravité doit passer d'un côté à l'autre de l'articulation de support. Dans un tel cas, s'ils sont assez faciles pour une personne valide, ils peuvent être pénibles, voire impossibles, pour un malade ou un handicapé. De plus, un déblocage prématuré ou un blocage trop tardif de l'organe de blocage peut conduire à des manoeuvres brusques et à des incidents. Par ailleurs, on connaît un type de dispositif de ce genre dans lequel les moyens de positionnement comportent un actionneur manuel ou motorisé, par exemple un vérin linéaire hydraulique, pneumatique ou électrique, qui commande l'écartement entre deux points respectifs du bâti et du siège à une certaine distance de l'axe d'articulation. Pour qu'un occupant malade ou handicapé puisse modifier lui-même l'inclinaison du siège, l'actionneur doit pouvoir fonctionner lorsque le siège est occupé, donc être dimensionné de façon à produire une force assez grande pour vaincre le couple maximum résultant du poids de l'occupant dans n'importe quelle position du siège. Ceci influence négativement le poids, l'encombrement et le coût des moyens de positionnement, ainsi que leur consommation d'énergie.Si l'actionneur est manuel, la manoeuvre par un occupant malade ou handicapé peu s'avérer assez difficile et éprouvante. La présente invention vise à perfectionner un dispositif de siège inclinable du genre indiqué en préambule, de façon à éviter les inconvénients précités des dispositifs de l'art antérieur en facilitant les manoeuvres d'inclinaison du siège, avec une construction simple, aussi légère que possible et peu coûteuse. Selon un but particulier de l'invention, toutes les manoeuvres devraient pouvoir être produites avec des efforts relativement faibles, que ceux-ci soient exercés par l'occupant lui-même, par une autre personne ou par des moyens motorisés. Dans ce but, un dispositif de siège inclinable selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de positionnement comportent des moyens élastiques reliant le siège au bâti et définissant une position d'équilibre à vide, lorsque le siège n'est pas occupé, et en ce que les moyens élastiques sont agencés pour exercer sur le siège un couple de rappel en direction de la position d'équilibre à vide lorsque le siège a une position différente de celle-ci, le couple de rappel étant croissant lorsque le siège s'éloigne de ladite position d'équilibre. Grâce à ces dispositions, il existe aussi une position d'équilibre en charge, lorsqu'un occupant est installé sur le siège, pour toute position de l'occupant sur le siège. Si le centre de gravité de l'occupant ne se trouve pas à la verticale de l'axe d'articulation, cette position résulte de l'équilibre entre le couple produit par la poids de l'occupant et le couple de rappel produit par les moyens élastiques. Elle est stable par le fait que les moyens de rappel sont élastiques et augmentent donc le couple de rappel lorsque le siège s'écarte de cette position.Si l'occupant veut alors modifier la position d'inclinaison du siège, il lui suffit de déplacer légèrement son centre de gravité par un faible mouvement d'une partie de son corps, ou d'exercer un faible couple sur le siège en prenant appui sur les roues, sur le sol ou sur un autre point fixe, pour définir une nouvelle position d'équilibre en charge. Une personne extérieure peut aussi modifier l'inclinaison de la même façon. Le dispositif comporte de préférence des moyens de blocage susceptibles d'être commandés manuellement pour bloquer ou débloquer le siège dans chaque nouvelle position. On peut facilement réaliser de tels moyens de façon que l'occupant puisse les manoeuvrer aisément, même s'il est faible ou handicapé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'une forme de réalisation préférée, présentée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue latérale schématique d'une poussette selon l'invention, dont le siège se trouve dans une position d'équilibre en charge; - la figure 2 est une vue schématique de l'arrière de la poussette, et - la figure 3 représente en perspective un élément formant un palier élastique dans la poussette des figures 1 et 2. Le dispositif de siège inclinable selon l'invention, tel qu'il est représenté aux figures 1 et 2, est réalisé sous la forme d'une poussette pour malade ou handicapé. Cependant, le même principe de construction serait applicable à un siège stationnaire ou à un fauteuil roulant, que celui-ci soit propulsé par l'occupant luimême ou par un entraînement motorisé incorporé au fauteuil. La poussette 1 représentée comporte un bâti inférieur 2 et un siège inclinable 3 qui sont reliés par une articulation 4 à axe horizontal 5 et par un élément de retenue qui, dans le cas présent, est un vérin à gaz 6 pourvu d'un dispositif de blocage incorporé. Le bâti 2 comporte principalement un châssis rigide composé de tubes métalliques longitudinaux 10, 11, transversaux 12 et verticaux 13, 14, deux roues principales latérales 15 centrées sur un axe transversal commun 16 et deux roues avant 17 librement orientables autour d'un axe vertical, les roues 15 et 17 reposant sur le sol 18 pour supporter l'ensemble de la poussette dans des conditions normales. Les deux roues principales 15 sont montées sur un essieu 19 qui est fixé au châssis, de préférence dans une position réglable longitudinalement.A l'arrière, le bâti 2 comporte encore deux béquilles coudées 20, portant chacune une roulette arrière de sécurité 21 qui, normalement, se trouve légèrement audessus du sol 18, mais peut s'y appuyer pour empêcher un éventuel basculement du fauteuil vers l'arrière autour de l'axe 16 si les roues avant 17 sont soulevées pour une raison quelconque. Dans cet exemple, les béquilles 20 sont emboîtées dans les tubes horizontaux 10 du châssis, où elles sont fixées dans une position réglable longitudinalement. On notera que le bâti 2, selon une variante, pourrait comporter une seule roue avant 17 et/ou une seule roulette arrière 21. On notera aussi qu'un tel bâti pourrait être équipé d'un système d'entraînement motorisé actionnant les roues principales 15, dans le cas d'un fauteuil roulant motorisé.Ce bâti pourrait aussi être celui d'un fauteuil roulant à entraînement manuel si les roues principales 15 étaient agencées en conséquence, notamment avec une poignée annulaire qui est à portée de main de l'occupant. Le châssis du bâti 2 comporte en outre deux supports 22 sur lesquels sont fixés, au moyen de brides métalliques 23, deux paliers élastiques pivotants 24 qui seront décrits plus loin et sont alignés sur l'axe 5 pour former ensemble l'articulation 4. Le siège 3 comporte un châssis métallique rigide 26 supportant un fauteuil rembourré 27 sur lequel prend place l'occupant 28. A l'avant, le châssis 26 porte un reposepieds réglable 29. A l'arrière, il porte deux bras inclinés 30 munis de poignées 31 pour permettre à une personne auxiliaire de déplacer et diriger la poussette 1. L'une des poignées 31 est équipée d'une manette 32 qui commande, par exemple, grâce à une transmission à câble 33, le déblocage du vérin 6. De préférence, les bras 30 sont solidaires du dossier 34 du fauteuil 27 et sont montés sur le châssis 26 au moyen d'une paire d'articulations 35 permettant de régler l'inclinaison du dossier par rapport à l'assise 36 du fauteuil. Ces articulations peuvent aussi comporter des moyens élastiques de rappel, par exemple des éléments élastiques analogues à ceux des paliers 24. Pour permettre de réajuster la position du centre de gravité du siège et de l'occupant en fonction de la position du dossier, on peut prévoir un dispositif de translation longitudinale du châssis 26 par rapport à l'articulation 4, par exemple au moyen d'une manivelle actionnant un mécanisme à vis et écrou. La figure 3 montre la structure d'un des paliers élastiques 24 formant l'articulation 4. Dans cet exemple, il s'agit d'un élément élastique ROSTA du type DR-S, fabriqué par la société ROSTA-WERK AG à Hunzenschwil (Suisse). Cet élément comporte un tube extérieur carré 40 en acier, un tube intérieur carré 41 également en acier, disposé à l'intérieur du tube extérieur sans le toucher, et quatre blocs en caoutchouc 42 de forme prismatique à section approximativement triangulaire. Les blocs 42 sont disposés dans les coins du tube extérieur 40 et s'appuient chacun sur une face du tube intérieur 41 qui, dans sa position de repos, est tourné de 45" par rapport au tube extérieur 40, les blocs 42 étant légèrement comprimés entre les deux tubes.Lorsque le tube 40 est fixe, ce montage supporte élastiquement le tube intérieur 41 dans toutes les directions et lui permet de pivoter d'un angle + a autour d'un axe 5 à partir de la position de repos, cet angle a pouvant atteindre au moins 300. Les blocs en caoutchouc 42 exercent sur le tube 41 un couple de rappel qui croît progressivement avec l'angle a. Cette progressivité n'est pas linéaire. De plus, le diagramme déformation-contrainte des blocs de caoutchouc présente une hystérèse entre la courbe de charge et la courbe de décharge, de sorte que le palier élastique 24 constitue aussi un amortisseur pour toutes les vibrations d'un tube 40, 41 par rapport à l'autre, aussi bien en translation qu'en rotation.Dans le cas présent, une extrémité du tube 41 de chaque palier élastique 24 est fixée au châssis 26 du siège au moyen d'une bride métallique 44. Dans la forme de réalisation décrite ici, le vérin 6 est un ressort à gaz à force constante et à blocage automatique, du type BLOC-O-LIFT fabriqué par la société STABILUS à Koblenz (Allemagne). Lorsqu'il est débloqué, il exerce une poussée constante de 500 N. Son extrémité inférieure est articulée sur un support 45 solidaire d'une traverse 46 fixée aux tubes 10 du châssis dans une position réglable. Son extrémité supérieure est articulée en 47 à une extrémité arrière du châssis 26 du siège. Comme le vérin 6 se trouve toujours à une certaine distance de l'axe d'articulation 5, sa force produit un couple permanent qui tend à redresser le siège. Lorsque celui-ci n'est pas occupé, ce couple fait basculer le siège vers l'avant et les paliers élastiques produisent un couple résistant croissant jusqu'à ce que les deux couples s'équilibrent, définissant ainsi une position d'équilibre à vide du siège. Cette position est réglable notamment par déplacement de la traverse 46. De préférence, la position de l'articulation 4 par rapport au siège 3 est telle que lorsque l'occupant 28 repose normalement sur le siège, une verticale gl passant par le centre de gravité G1 de l'occupant passe à proximité de l'axe 5 de l'articulation, au moins lorsque le siège se trouve dans la position dite d'équilibre à vide. Dans cette position, le siège est de préférence plutôt redressé, afin que le repose-pieds 29 ne soit pas trop haut et que l'occupant puisse s'asseoir facilement. Il est alors préférable que la verticale gl se trouve légèrement en arrière de l'axe d'articulation 5, de sorte qu'il suffit de débloquer le vérin 6 pour que le siège s'incline automatiquement vers l'arrière sous l'effet du couple produit par la poids de l'occupant. Si l'on maintient le vérin 6 débloqué au moyen de la manette 32, le siège 3 se stabilise dans une position d'équilibre en charge, où le couple dû au poids de l'occupant est contrebalancé par le couple résultant des éléments élastiques 6 et 24. Pour définir une autre position d'inclinaison, il suffit de lever ou baisser les poignées 31 et de relâcher la manette 32 pour bloquer le vérin 6 quand la position voulue est atteinte. Dans une variante représentée en trait interrompu à la figure 2, la commande de déblocage du vérin 6 peut également comporter une poignée de commande 48 disposée sur le siège 3 de façon à être accessible à l'occupant, pour que celui-ci puisse manoeuvrer lui-même le siège. Cette commande remplace celle de la manette 32 dans le cas d'un fauteuil roulant. Lorsque l'occupant veut modifier lui-même l'inclinaison du siège 3, il modifie s'il le faut la position de son centre de gravité G1 en déplaçant une partie de son corps, par exemple en avançant légèrement son tête ou son buste s'il veut basculer en avant, et il débloque le vérin6. Le changement qui en résulte dans le couple dû à son- poids produit alors le mouvement désiré, grâce au couple de rappel des éléments élastiques, même si la verticale gl n'a pas changé de côté par rapport à l'axe d'articulation 5. Par conséquent, même un malade faible ou handicapé peut modifier sans effort l'inclinaison de son siège. Dans la figure 1, on remarque que l'axe central 16 des roues principales 15 se trouve à proximité d'une verticale g2 passant par le centre de gravité commun G2 du dispositif 1 et de l'occupant 28, cette verticale étant légèrement en avant de l'axe 16 pour toute position du siège 3 afin que les roues avant 17 s'appuient au sol. Ainsi, il est facile de faire basculer vers l'arrière l'ensemble du dispositif 1, y compris son bâti 2, autour de l'axe 16 pour soulever les roues avant lorsqu'elles doivent franchir un obstacle tel qu'un seuil ou une bordure de trottoir. Le basculement est alors arrêté par les roulettes arrière 21. Les bras 20 peuvent aussi être montés sur le bâti 2 de manière élastique, par exemple au moyen d'éléments élastiques ROSTA analogues à ceux des paliers 24 et formant une articulation 50 (figure 1) à axe horizontal, de sorte que chaque roulette 21 est mobile en hauteur sur le bâti, selon un principe décrit dans la demande de brevet français non publiée No. 94 13998 du même demandeur.Dans ce cas, les roulettes 21 peuvent s'appuyer légèrement sur le sol même dans la position normale du bâti conformément à la figure 1, où les roues avant 17 touchent aussi le sol, et leur force d'appui augmentera si l'ensemble du dispositif a tendance à basculer en arrière. En combinaison avec un tel appui élastique progressif de la ou des roulettes arrière 21, un siège inclinable selon la présente invention permet d'utiliser un changement d'inclinaison du siège pour déplacer aisément le centre de gravité de l'occupant afin de produire un transfert de charge des roues avant aux roulettes arrière ou vice versa, notamment pour mettre à profit l'élasticité de l'appui sur les roulettes arrière. Par exemple lorsque l'occupant d'un tel fauteuil roulant, motorisé ou non, doit descendre une voie en forte pente, il peut incliner son siège vers l'arrière, d'une part pour compenser l'inclinaison du bâti vers l'avant en raison de la pente du sol, et d'autre part afin de délester les roues avant et charger plus les roues principales, qui sont celles sur lesquelles il a des moyens d'action pour la propulsion, le freinage et la direction de son fauteuil. En accentuant encore l'inclinaison, il peut même faire basculer le bâti vers l'arrière pour soulever les roues avant, par exemple afin de les faire passer sur un obstacle. L'énergie potentielle ainsi accumulée dans les ressorts de rappel des roulettes arrière 21 est réutilisable lors du redressement du fauteuil, notamment pour faciliter la montée des roues principales sur l'obstacle.Ce phénomène et ses applications avantageuses sont décrit en détail dans la demande de brevet précitée. L'homme du métier comprendra que le vérin à gaz 6 décrit plus haut pourrait être remplacé par un simple organe de blocage, c'est-à-dire qu'on pourrait se passer de la poussée constante exercée par ce vérin, le couple de rappel étant alors produit uniquement par les paliers élastiques 24. Cependant, le vérin 6 a l'avantage d'exercer une précontrainte sur les paliers élastiques, d'où résulte un plus fort couple de rappel dès que le siège s'écarte de sa position d'équilibre. Une autre variante consiste à réaliser l'articulation 4 au moyen de paliers ordinaires, le couple de rappel étant alors assuré par un ou plusieurs éléments à ressorts reliant le siège 3 au bâti 2. Dans l'application à un fauteuil roulant motorisé, il est possible de remplacer le vérin 6 décrit ci-dessus par un actionneur motorisé linéaire ou rotatif, par exemple un vérin électrique, commandé par l'occupant pour modifier et bloquer n'importe quelle position d'inclinaison du siège 3. Grâce aux moyens élastiques de rappel, cet actionneur peut avoir une force nominale réduite par rapport aux dispositifs classiques, ce qui permet des gains de poids, d'encombrement et de coût de fabrication, ainsi que des économies d'énergie. Dans une autre variante non représentée, le dispositif peut être stationnaire et dépourvu de roues. Dans ce cas, le bâti 2 peut être un simple socle reposant sur le sol, ou généralement n'importe quelle structure apte à supporter le siège 3 et l'articulation 4, par exemple dans un cabinet médical ou dentaire, ou dans un véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif de siège inclinable, notamment pour un occupant malade ou handicapé, comprenant un bâti (2) agencé pour reposer sur le sol, un siège (3) monté sur le bâti au moyen d'au moins une articulation (4) à axe horizontal transversal, pour être inclinable dans une gamme de positions d'inclinaison, et des moyens de positionnement agencés pour stabiliser le siège dans au moins une desdites positions lorsque le siège supporte le poids de l'occupant, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comportent des moyens élastiques (6, 24) reliant le siège (3) au bâti (2) et définissant une position d'équilibre à vide, lorsque le siège n'est pas occupé, et en ce que les moyens élastiques (6, 24) sont agencés pour exercer sur le siège un couple de rappel en direction de la position d'équilibre à vide lorsque le siège a une position différente de celle-ci, le couple de rappel étant croissant lorsque le siège s'éloigne de ladite position d'équilibre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (5) de l'articulation (4) est situé à proximité d'une verticale passant par le centre de gravité (G1) de l'occupant (28) lorsque le siège (3) est dans ladite position d'équilibre à vide. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le siège (3) est inclinable vers l'avant et vers l'arrière par rapport à la position d'équilibre à vide. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de blocage (6, 32, 33) susceptibles de bloquer l'inclinaison du siège dans toute position dans ladite gamme et d'être commandés manuellement. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent au moins un palier élastique (24) formant ladite articulation (4) et comportant des éléments en caoutchouc (42) agencés pour produire au moins une partie du couple de rappel. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent un vérin à gaz (6) agencé pour exercer une force entre le bâti et le siège à distance de l'axe d'articulation. 7. Dispositif selon les revendications 4 et 6, caractérisé en ce que les moyens de blocage sont associés au vérin à gaz (6) et agencés pour bloquer ou débloquer celui-ci sur commande. 8. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le vérin à gaz (6) est d'un type à force sensiblement constante. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le siège (3) comporte une assise (36), montée sur le bâti, et un dossier (34) monté de manière inclinable sur l'assise au moyen d'une autre articulation (35) associée à des moyens élastiques de rappel sollicitant le dossier. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un fauteuil roulant ou d'une poussette pour malade ou handicapé. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin motorisé reliant le bâti au siège pour commander l'inclinaison du siège. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la bâti (2) comporte deux roues principales (15) disposées suivant un axe central commun (16) situé à proximité d'une verticale passant par le centre de gravité commun (G2) du dispositif et de l'occupant, au moins une roue avant orientable (17) située en avant de l'axe central, et au moins une roulette arrière de sécurité (21) agencée pour s'appuyer sur le sol au moins en cas de basculement du dispositif vers l'arrière autour de l'axe central. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite roulette arrière (21) est mobile en hauteur sur le bâti, auquel elle est liée par des moyens élastiques de rappel (50) susceptibles de la presser sur le sol au moins lorsque le dispositif tend à basculer vers l'arrière autour de l'axe central (16).