Brevet FR2840538A1 — publié le 20031212

L' invention concerne les engine de loisirs du type planche a roulettes et les remontees mecaniques utilisees dans les stations de ski alpin. Beaucoup de stations de ski alpin ont cherche a rentabiliser leurs installations de remontees mecaniques durant les periodes d'ete. En particulier, les stations de moyenne altitude (inferieure a 1500 m) presentent des pistes de pente suffisamment douce pour la pratique du velo tout terrain. La majorite de ces stations ont accepte la pratique de ce sport. Certaines ont meme cherche a developper d'autres engine de descente sur roues derives du karting ou de la planche a roulettes en adaptant les remontees mecaniques au probleme. Plusieurs fabric ants ont commercialise des planche s a roulettes adaptee s a la pratique de la descente en tout terrain. Equipees de roues plus grandes et plus resistantes, elles disposent de roues avant directrices et certaines ont un systeme de freinage commande par une poignee tenue a la main par l'operateur et reliee par un cable sous gaine au frein 1 5 lui-meme. Ces realisations n'apportent pas toutefois une satisfaction suffisante aux pratiquants. En particulier elles ne permettent pas de retrouver les sensations eprouvees par les skieurs et surtout par les surfeurs, principaux clients potentials: les virages vent difficiles a negocier et delicate a provoquer par les mouvements du corps, les systemes de freinage vent sources de problemes de fiabilite et d'ennui au niveau securite, la tenue de la poignee a la main ntoffre pas un confort suffisant. D'autre part, ces systemes permettent rarement la possibilite d'utiliser les remonte-pentes classiques. La presente invention permet d'apporter une solution a ces defauts. L' innovation technologique de ['invention porte essentiellement sur quatre points. Le premier point consiste a disposer de deux roues arriere directrices en lieu et place de roues avant directrices. C' est un point essentiel pour retrouver les sensations du snow- board ou du surú C'est, en effet, toujours le mouvement du pied arriere qui commande l'effet directionnel en provoquant un basculement naturel du poids du corps vers l'interieur du virage. En effet, dans le cas de roues avant directrices, ['action sur ces roues provoque le basculement du corps vers l'exterieur du virage, s'ajoutant ainsi a la force centrifuge et entraA'nant un phenomene d'instabilite. Par contre, l'utilisation de roues arriere directrices provoque le basculement du corps vers l'interieur du virage et permet de compenser en partie ['action de la force centrifuge. La solution technique consiste a commander ltorientation des roues arriere par le pied arriere a ['aide d'une 2 2840538 platine repose-pied arriere orientable en rotation selon un axe longitudinal, parallele a l' exe du deplacement. Un jeu de biellettes assure la liaison entre cette platine et les moyeux de roues. Le deuxieme point consiste a utiliser le pied avant pour commander le freinage. Une platine avant orientable en rotation actionne un cable ou une commande hydraulique. Des dispositifs de freinage du commerce pour les velos tout terrain assurent le freinage des roues. Pour differentier les mouvements de la platine arriere de ceux de la platine avant, la rotation de la platine avant se fait selon un axe transversal, perpendiculaire a l'axe de deplacement. Cette disposition permet, en outre, d'utiliser ['action naturelle de deplacement du corps vers l'arriere pendant le freinage pour compenser l'energie cinetique. C'est done la rotation vers l'arriere de la platine avant qu'il faut utiliser pour actionner le freinage. La forme de la platine avant est telle qu'elle permet de retrouver la position du pied avant dirigee vers ['avant, orientee a 45 , selon la position utilisee par les surfeurs. Le troisieme point concerne la securite. Comme pour le ski, il est necessaire de provoquer l'arret de l'engin en cas de chute. I1 est inconcevable, en effet, de laisser devaler seul un vehicule sur une piste frequentee par d'autres utilisateurs. Pour assurer cette securite, l'engin doit etre, au repos, naturellement en position de freinage. Pour assurer cette fonction, un ressort rappelle en permanence la rotation de la platine avant vers l'arriere. Seule ['action du pied avant permet de basculer cette platine vers ['avant et de liberer ['action des freins. Une butee permet de limiter le basculement de cette platine vers ['avant, a une position horizontale. Pour pouvoir deplacer l'appareil manuellement, un crochet permet de retenir la platine avant en position presque horizontale. Ce crochet doit pouvoir se debloquer automatiquement par ['action du pied avant durant l'utilisation de l'engin. Une poignee permet, en outre, de soulever ['avant de ltengin pour le deplacer manuellement sur les roues arrieres lors de courses remontees. Le quatrieme point permet une traction de l'engin par une remontee mecanique de ski. Pour assurer cette fonction, deux solutions vent possibles. La premiere solution consiste a ajouter au crochet utilise pour la securite un centrage destine a recevoir un anneau de traction installe sur les perches de remontee mecanique en lieu et place de la rondelle d'extremite. En position verrouillee, il permet le deblocage des freins et la traction de l'engin avec son utilisateur. Arrive au sommet de la remontee, une simple pression du pied de ltoperateur perrnet le deverrouillage du crochet et la liberation de la perche. Wile presente l'avantage d'etre peu onereuse. Par contre, en cas de 3 2840538 chute de l'utilisateur, le vehicule continue sa course jusqu'a ltextremite de la remontee mecanique. Cette solution est done valable pour des remontees mecaniques lenses et a faible pente. La deuxieme solution consiste toujours a ajouter sur le crochet un centrage destine a recevoir un dispositif de traction installe sur la perche. Mais cette fois, la traction de la perche doit provoquer le deverrouillage du crochet au demarrage de la traction. De plus, le dispositif de traction est installe sur un bras intermediaire, tenu par l'utilisateur, maintenu vertical en position d'utilisation. Ce bras intermediaire est articule sur l'extremite basse de la perche elle-meme. Un ressort de torsion ramene automatiquement ce bras parallelement a la perche et le long de celle-ci. Une poignee disposee a la partie superieure du bras permet a l'utilisateur de tenir ce bras durant l'utilisation et de le maintenir vertical. Tant que l'utilisateur maintient le bras verticalement, la traction est assuree, des qutil lache la poignee du bras, ce dernier bascule vers ['avant provoquant la liberation de la perche. Cette solution permet de prevenir ['a-coup du demarrage de la traction et la chute en arriere de l'operateur. Wile permet aussi a l'utilisateur de se tenir a ce bras pour assurer sa stabilite durant la traction. Cette solution est. par contre, plus onereuse. Wile est done reservee aux remontees mecaniques rapides et de forte pente. D'autre part, les chutes etant plus frequentes dans cette utilisation, le deverrouillage du crochet durant la traction permet d'assurer l'arret immediat du vehicule en cas de chute de l'utilisateur. Les dessins annexes illustrent ['invention. Pour faciliter la comprehension, ['avant de l'engin est toujours represente du cote gauche des dessins. La figure 1 represente l'engin en perspective arriere. La figure 2 represente une perspective en vue de dessous. La figure 3 est identique a la vue 1, en perspective arriere, avec l'engin en position de vlrage. La figure 4 est identique a la vue 1, en perspective arriere, avec ltengin en position de freinage. La figure 5 represente une vue de dessous de l'engin. La figure 6 represente une vue de face de l'engin. La figure 7 represente une vue de dessus de l'engin. La figure 8 est une vue de droite, en bout, representant la partie arriere de ltengin en position de virage. La figure 9 est une vue en bout du systeme de direction de la roue arriere droite. 4 2840538 La figure 10 est une vue de face du systeme de direction de la roue arriere droite. La figure 11 represente le detail de la partie avant en position de freinage. La figure 12 represente un systeme de traction par une remontee mecanique lente. La figure 13 represente ce systeme de traction au moment de la liberation de la perche. La figure 14 represente un systeme de traction par une remontee mecanique rapide. La figure 15 represente le detail de ce systeme en vue de face. La figure 16 est une vue de cote de ce systeme de traction par remontee mecanique rapide et ce, durant la traction. La figure 17 est une vue de cote de ce systeme de traction par remontee mecanique rapide et ce, au moment de la liberation de la perche par l'utilisateur. La figure 18 represente l'engin et son utilisateur durant la traction par une remontee mecanique rapide. La figure 19 represente l'engin utilise en descente par un gaucher. Le vehicule, objet de ['invention, est compose de trots ou quatre roues. Pour une utilisation en tout terrain, il est preferable d'utiliser un engin a trots roues comme illustre dans les dessins. Dans ce cas, l'engin dispose d'une roue unique a l' avant 1 et de deux roues arrieres 2. Pour une utilisation sur route plane ou sur circuit en pente, il est preferable d'utiliser un engin a quatre roues. Dans ce cas, l'engin dispose de deux roues avant 1. Cette difference s'explique par le fait qu'en tout terrain il est impossible de faire appliquer au sol quatre roues en meme temps sans l'utilisation de suspensions. Toutefois, l'utilisation de suspensions est envisageable mais onereuse. Wile peut se faire sur les trots roues ou sur la seule roue avant. Un chassis general supporte les roues. I1 est compose d'un tube longitudinal 3, d'une fourche avant 4 et d'un arceau arriere 5. Les roues arriere 2 vent montees sur des moyeux symetriques 6, eux-memes articules sur l' arceau de chassis 5 par l' intermediaire de chapes 7. l'axe 8 des chapes 7 est incline par rapport a la verticale selon deux angles, selon les techniques classiques utilisees en automobile. Un angle A, situe dans le plan transversal a l' exe de deplacement permet a la roue de pivoter autour de sa base sans glisser lateralement. Pour assurer cette fonction, l'axe 8 passe par le centre de la base de contact de la roue avec le sol. Un angle B. situe dans le plan parallele a l'axe de deplacement permet un rappel automatique des roues en position de repos apres un virage. Pour assurer cette fonction sans provoquer de glissement lateral de la roue, l'axe 8 passe par le centre de la base de contact de la roue avec le sol. Les moyeux 6 vent relies entre eux par une bielle 9 equipee de rotules 10. Cette bielle 9 assure le parallelisme des 2840538 roues arrieres en position de repos. A noter que l'entraxe de rotules 10 est inferieur a l'entraxe des roues arrieres 2 pour corriger le parallelisme durant les virages (selon la technique de l'epure de Jeantot) . Le moyeu gauche recoit une bielle 11 equipee de rotules 12. Cette bielle 11 est solidaire, de l'autre cote, d'une platine 14 par l'intermediaire d'un levier 13. La platine 14 est destinee a recevoir le pied arriere de l'operateur, de maniere a ce que ce pied soit perpendiculaire a l' axe du deplacement. Wile est articulee en rotation autour du tube de chassis 3 grace a deux paliers 15, selon un axe longitudinal correspondent a l'axe du deplacement. Une butee 16 limite le deplacement en rotation de la platine 14, de part et d'autre par rapport a la position horizontale, de facon symetrique, et limite de ce fait le rayon de braquage de l'engin. La position d'accrochage de la rotule 12 du moyeu gauche 6 est telle qu'elle permet le basculement de la platine 14 vers l'interieur du virage. Chaque roue arriere dispose d'un disque de frein 17. Chaque moyeu arriere 6 dispose d'un etrier de frein du commerce 18, a fonctionnement a cable, comme sur les dessins, ou hydraulique. La fourche 4 du chassis general recoit la roue avant 1. Dans la realisation de ['invention, un etrier de frein de velo 19, monte sur la fourche 4, assure le freinage de la roue avant 1. D'autres techniques de freinage peuvent etre utilisees, en particulier un systeme a disque analogue aux freins arriere. Une platine avant 20 recoit le pied avant de ltoperateur. Wile est articulee en rotation autour d'un axe 21, perpendiculaire a l'axe du deplacement, par l'intermediaire de deux paliers 22. La forme de la platine avant 20 est concue de maniere a ce que le pied de l'operateur soit incline a 45 environ par rapport a l' exe du deplacement, et de maniere a ce que le pied soit a cheval sur l' exe 21. La forme de la platine avant 20 permet aussi l'utilisation par un droitier et symetriquement par un gaucher. La platine avant 20 supporte deux leviers 23 et 24. Dans la realisation de ['invention, le levier 23 commande un cable de freinage 25, lorsque la platine avant 20 est basculee vers l'arriere. Une poulie 26 renvoie le cable 25 vers l' avant pour actionner le frein avant. La poulie 26 est reliee aux cables 27 assurant le freinage des roues arrieres, par l' intermediaire d' un ressort 2 8 et d'un palonnier 29. le palonnier 29 permet une repartition identique de ['effort sur les deux cables 27. Le ressort 28 assure une limitation de ['effort de freinage. L'utilisation du ressort 28 s'explique par le fait que les composants assurant le freinage vent des composants du commerce destines a ['usage de velos tout terrain. Ces composants vent prevus pour des efforts communiques par la main de ltoperateur et non pour une utilisation par le pied, donnant un effort beaucoup plus important. Dans le cas de 6 2840538 ['invention, il est done necessaire de limiter cet effort pour eviter toute destruction du materiel. Bien sur, d'autres systemes de comrnande de freinage peuvent etre utilises, en particulier l'utilisation d'un verin dans le cas de freinage hydraulique. Le levier 24 re,coit un ressort 30 attache de l'autre cote sur le chassis 3. Ce ressort assure le basculement de la platine avant 20 vers l'arriere pour commander automatiquement le freinage lorsque l'engin n'est pas utilise par l'operateur. Une butee elastique 31 permet de limiter la course en rotation vers ['avant de la platine 20. Cette course est limitee a la position horizontale et peut etre legerement depassee par ecrasement de la butee 31. Un crochet 32 dispose sur le chassis 3 et articule autour d'un axe 33 pernet de maintenir eventuellement la platine avant 20 en position horizontale a ['aide d'une attache 34 fixee sur le bord de la platine 20. Un ressort 35 ramene en permanence le crochet 32 vers ['avant et permet de deverrouiller automatiquement le crochet 32 par simple pression du pied sur la platine avant 20, en ecrasant la butee elastique 31. Cette disposition permet a l'utilisateur de faire rouler l'engin en le tirant manuellement, et permettre aussi d'utiliser les remonte-pente. Pour utiliser les remontees mecaniques a faible pente, le crochet 32 dispose d'une forme superieure permettant le centrage et l'accrochage d'un anneau 36 fixe en lieu et place des traditionnelles rondelles a l'extremite des perches 37. La forme du centrage du crochet 32 est telle qu'elle permet la liberation de l'anneau 36 de la perche 37 lorsque le crochet 32 est bascule vers l' avant par 1'action du ressort 35. Pour deplacer l'engin sur de courses pentes, une poignee 38 permet de saisir l'engin et d'en soulever ['avant pour le faire rouler sur les roues arrieres, lorsque la platine 20 est verrouillee par le crochet 32. Dans le cas de remontees mecaniques rapides et a forte pente, un autre dispositif peut etre utilise. Un crochet 39 articule autour de l'axe 33 assure la meme fonction que le crochet 32, en lieu et place de celui-ci. Le meme ressort 35 assure le rappel vers ['avant du crochet 39. Une attache 40 fixee sur la platine avant 20 permet, ici aussi, de verrouiller temporairement la platine avant 20 en position horizontale. Toutefois sa forme inclinee permet le deverrouillage automatique en cas de forte traction vers ['avant sur le crochet 39. La meme butee elastique 31 permet le deverrouillage automatique de la platine avant en cas d'ecrasement de celle-ci. Le crochet 39 est dote d'un ve de centrage a sa partie superieure. Un diabolo 41 installe sur un bras 42 peut s'inscrire dans la forme du ve de centrage du crochet 39 pour assurer une liaison temporaire et la traction du vehicule. Le bras 42 est articule a ['aide d'un axe 43 sur l'extremite basse de la perche d'origine 44 de la remontee mecanique et est solidaire de celle-ci. Un ressort de torsion installe autour de 7 2840538 l' axe 43 assure le rappel vers l' avant du bras 42, vers la perche 44, parallelement a celle ci. Le bras 42 dispose, en outre, d'une poignee 45 a sa partie superieure, a hauteur de prise pour l'utilisateur. L'utilisation de l'engin est la suivante: Par exemple, un operateur droitier se positionne sur l'engin comme sur un snow-board, le corps perpendiculaire a l'axe du deplacement, le pied droit sur la platine arriere 14, perpendiculaire a l' axe du deplacement, le pied gauche sur la platine avant 20, incline a . Dans une pente, il comrnande la direction de l'engin par les mouvements de son pied droit sur la platine arriere 14 et le freinage par inclinaison de la platine avant 20 grace a son pied gauche. En cas de chute, le ressort 30 commande automatiquement le freinage et l'arret de l'engin. Pour remonter une course pente, il bloque la platine avant 20 en position horizontale a ['aide du crochet 32 et tracte ltengin a ['aide de la poignee 38. Pour utiliser une remontee mecanique a faible pente dont les perches vent equipees des anneaux 36, il bloque la platine 20 en position horizontale a ['aide du crochet 32 et place l'anneau 36 d'une perche 37 sur le crochet 32 au moment du demarrage. Pour quitter cette remontee mecanique a son sommet, l'utilisateur exerce une pression du pied avant sur la platine 20 pour ecraser la butee elastique 31. Cette action provoque la liberation du crochet 32 et sa rotation vers l' avant grace a 1'action du ressort 35 et la traction de la perche 37. La perche se trouve ainsi liberee et l'utilisateur peut quitter la remontee mecanique. Dans la deuxieme solution, et pour utiliser une remontee mecanique a forte pente equipee des bras de perches 42, il saisit la poignee 45, positionne le diabolo 41 dans le ve de centrage du crochet 39 au moment du demarrage. Pendant la traction, il se maintient a la poignee 45 et assure la verticalite du bras 42. Au sommet de la remontee mecanique, l'utilisateur lache la poignee 45. Le bras 42 tourne autour de l'axe 43 et se positionne parallelement a la perche 44 sous l'effet simultane du ressort et de la traction de la perche 44. Ce mouvement provoque la liberation du vehicule. Pour un gaucher, les positions des pieds vent inversees. Telle qu'elle est representee sur les dessins, I'invention est une realisation pratique destinee a une application commerciale pour les stations de sports d'hiver durant les periodes estivales. 8 2840538 REVENDICATIONS R1. Dispositif permettant la circulation de personnel dans un circuit en pente, compose d' une part de vehicules fonctionnant sans moteur, par gravite, et d' autre part d ' un systeme de remontee mecanique, les dits vehicules etant equipes de trots ou quatre roues, libres en rotation, et d'un systeme de freinage d'une ou plusieurs de ces roues, caracterise par les points suivants: Chaque vehicule comporte deux platines repose-pied, l'une a ['avant et l'autre a l'arriere. La platine arriere 14 est rotative autour d'un axe longitudinal, parallele au sens de deplacement. La platine avant 20 est rotative selon un axe 21 transversal au sens de deplacement. Les roues arriere 2 vent les roues directrices. L'orientation des roues directrices arriere 2 est commandee par la rotation de la platine arriere 14. Le freinage est commande par ['orientation vers l'arriere de la platine avant 20. R2. Dispositif selon R1 caracterise par le fait qu'un ressort de rappel 30 maintient, au repos, la platine avant 20 en position basculee vers l'arriere et provoque automatiquement le freinage. R3. Dispositif selon R2 caracterise par le fait qu'un crochet 32 articule autour d'un axe 33 permet le verrouillage de la platine avant 20 en position horizontale et que ce crochet se deverrouille automatiquement par une legere rotation vers ['avant de la platine avant, sous ['action d'un ressort 35. R4. Dispositif selon R3, caracterise par le fait que le crochet 32 comporte une forme de centrage assurant l'accrochage d'anneaux 36 installes sur des perches 37 de remontees mecaniques, en lieu et place des traditionnelles rondelles. R5. Dispositif selon R2 caracterise par le fait qu'un crochet 39 articule autour d'un axe 33 permet le verrouillage de la platine avant 20 en position horizontale et que ce crochet se deverrouille automatiquement par une legere rotation vers ['avant de la platine avant ou par une traction importante vers ['avant, sous ['action d'un ressort 35. 9 2840538 R6. Dispositif selon R5, caracterise par le fait que: Les crochets 39 comportent un ve de centrage a leur partie superieure pouvant recevoir un dispositif de centrage et de traction installe sur les perches de remontees mecaniques. Le systeme de remontee mecanique est compose de perches equipees de bras articules 42 selon un axe horizontal 43 solidaire des perches 44. Les bras 42 comportent un dispositif de centrage inferieur 41 dont la forme s'adapte aux crochets 39 pour assurer une liaison temporaire avec le vehicule. Les bras 42 comportent une poignee 45 a leur partie superieure. Un ressort de torsion rappelle en permanence chaque bras 42 vers la perches 44,