Brevet FR2859166A1 — publié le 20050304

VEHICULE A ROULETTES La présente invention concerne, de façon générale un véhicule à roulettes adapté pour les déplacements en milieu urbain et la pratique de sport. Plus particulièrement, l'invention concerne un véhicule à roulettes comprenant une planche adaptée pour permettre le placement des pieds d'un utilisateur du véhicule sur une face supérieure de la planche et supportée par deux roues directionnelles et une roue fixe, chaque roue ayant un axe de rotation propre autour duquel elle est montée à rotation, les axes de rotations des roues directionnelles étant reliés à la planche par un moyen support articulé et étant simultanément mobiles par rapport à la planche selon un mouvement d'orientation directionnel de chaque roue directionnelle, et l'axe de rotation de la roue fixe étant assemblé fixement sur la planche, le véhicule comportant en outre un manche de commande fixé sur la face supérieure de la planche. De nombreux véhicules à roulettes ont été développés et sont particulièrement adaptés pour les déplacements en zones urbaines car ils sont faciles à mettre en oeuvre, silencieux, peu encombrant, particulièrement maniables, relativement rapides et non polluant car généralement propulsés musculairement ou électriquement. Ces véhicules sont légers et pliables pour être transportés aisément par une seule personne et rangés après utilisation. C'est la raison pour laquelle de nombreux fabricants de véhicules à roulettes ont développé diverses solutions visant à produire des véhicules peu coûteux, robustes, légers, et maniables. Un véhicule à roulettes du type précédemment défini, est par exemple décrit dans le document brevet WO 00/03773 de Micro Mobility Systems AG. Ce véhicule est doté de trois roues portant une planche sur laquelle est fixé un manche de commande. Une roue fixe est positionnée à l'arrière de la planche et deux roues directionnelles sont positionnées à l'avant, à proximité du manche de commande. L'utilisateur du véhicule se positionne sur la planche en tenant le manche et pousse le véhicule en prenant appui régulièrement sur le sol, à côté de la planche. Une autre technique de commande de direction également utilisée sur des patinettes consiste positionner une colonne de direction articulée par rapport à la planche et à fixer la ou les roues directionnelles directement au bout de cette colonne. L'utilisateur oriente les roues en pivotant la colonne de direction autour de son axe longitudinal. Dans ces deux cas, le véhicule est dirigé en orientant le ou les plans de rotation des roues avant du véhicule dans la direction vers laquelle l'utilisateur souhaite se déplacer. Les roues avant sont à l'origine du pivotement du véhicule, par rotation de celui-ci autour du point de contact entre le sol et la roue arrière fixe. Le rayon de braquage d'un tel véhicule est particulièrement important et est lié directement à l'amplitude de braquage des roues directionnelles avant. Un inconvénient de ces véhicules est qu'en cas de pivotement exagéré de la ou des roues directionnelles, la planche peut devenir instable, les roues pouvant se bloquer ou déraper sur le sol et provoquer la chute de l'utilisateur. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer véhicule à roulettes ayant une stabilité accrue par rapport aux véhicules de l'art antérieur tout en conservant un rayon de braquage relativement important. A cette fin, le véhicule à roulettes de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que le manche de commande est fixé à une plus grande proximité de la roue fixe que des roues directionnelles. De cette façon, les roues directionnelles sont positionnées à l'arrière de la planche et la roue fixe et le manche de commande sont positionnés à l'avant de la planche, dans le sens de son déplacement. Un tel véhicule combinant des roues directionnelles à l'arrière et un manche de commande à l'avant, proche de la roue fixe, offre une sensation de glisse équivalente à la sensation éprouvée par un surfeur. La roue fixe est toujours dans l'axe principal du véhicule qui est également l'axe de déplacement du véhicule. Pour prendre un virage, l'utilisateur incline la planche par rapport au sol, du côté vers où il souhaite tourner. Pour incliner la planche, l'utilisateur déplace son poids sur le côté de la planche vers lequel il souhaite tourner et exerce conjointement une force sur le manche en direction de ce même côté. La combinaison de ces efforts crée un couple d'inclinaison de la planche autour d'un axe d'inclinaison sensiblement parallèle à l'axe principal de la planche. Les roues directionnelles qui sont fixées à la planche de façon conventionnelle tournent alors simultanément dans le sens opposé à la direction de déplacement de la planche, chassant ainsi l'arrière de la planche vers ce côté opposé. Le point de contact entre la roue avant fixe et le sol sert de point de rotation de l'ensemble de la planche. En résumé pour prendre un virage vers un côté de la planche, l'utilisateur incline la planche en exerçant une force sur le manche et en déplaçant son poids. L'arrière de la planche chasse alors du côté opposé au côté vers lequel l'utilisateur souhaite tourner. Sous l'effet combiné du mouvement d'avance de la planche, de l'arrière vers l'avant de la planche, et du mouvement de chasse de l'arrière de la planche, l'ensemble du véhicule pivote autour du point de contact entre la roue fixe avant de la planche et le sol et l'avant de la planche s'oriente vers le côté du virage souhaité. Ce mouvement du véhicule est surprenant et permet de donner à l'utilisateur une sensation de glisse qu'il retrouve dans le surf de neige, ou le surf aquatique dans lesquels les virages sont pris par pivotement de l'arrière de la planche autour d'un point de rotation se trouvant à l'avant de la planche. Préférentiellement le manche de commande est décalé par rapport à un plan de rotation de la roue fixe. La position du manche de commande, proche de la roue avant fixe et décalée par rapport au plan de rotation de cette roue permet d'augmenter le bras de levier du manche par rapport au point de contact de la roule fixe sur le sol. Cette position du manche permet également de dégager l'accès au dessus de la roue fixe et rend la planche ergonomique d'utilisation, tout particulièrement pour une utilisation comme surf urbain. Préférentiellement le manche de commande est décalé sur un des côtés de la roue fixe et positionné face à son axe de rotation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente un véhicule à roulettes selon l'invention en vue de dessus dans une configuration de déplacement rectiligne, la figure 2 représente un véhicule à roulettes selon l'invention en vue de dessus dans une configuration de déplacement en virage à droite, la figure 3 représente une coupe d'axe A-A du véhicule à roulettes, selon une vue arrière, le véhicule étant dans la configuration de déplacement en virage à droite, la figure 4 représente un mode de réalisation d'un moyen support articulé apte à être monté sur le véhicule selon l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un véhicule à roulettes 1. Le véhicule à roulettes 1 comprend une planche 2 adaptée pour permettre le placement des pieds d'un utilisateur du véhicule sur la face supérieure 3 de la planche. Deux roues directionnelles 4, 5 et une roue fixe 6 supportent la planche 2. Chaque roue 4, 5, 6 est montée à rotation autour d'un axe de rotation propre 7, 8, 9. Les axes de rotation 7, 8 des roues directionnelles 4, 5 sont reliés à la planche 2 par un moyen support articulé 22 par rapport à la planche. Le support articulé 22 est adapté pour permettre aux roues directionnelles d'être mobiles simultanément par rapport à la planche 2, selon un mouvement d'orientation directionnel de chaque roue directionnelle 4, 5. L'axe de rotation 9 de la roue fixe 6 est assemblé fixement sur la planche 2, par des supports de serrage fixés directement sur la planche 2. Le manche de commande 10 est fixé sur la face supérieure 3 de la planche 2, à proximité de la roue fixe 6 et éloigné des roue directionnelles 4, 5. Les roue directionnelles 4, 5 peuvent être soit montées à rotation autour de deux axes de rotation solidaires l'un de l'autre, comme c'est le cas sur la majorité des planches à roulettes conventionnelles, soit montées chacune sur un axe de rotation particulier et indépendant, c'est le cas par exemple sur la planche à roulette représentée dans le document brevet WO 00/03773. Afin d'éviter un dérapage relatif d'une roue directionnelle par rapport à l'autre, les roues directionnelles doivent toujours avoir des plans de rotations sensiblement parallèles entre eux. Ainsi, que ce soit en déplacement rectiligne ou en virage, le fait d'avoir des roues directionnelle dont les plans de rotations sont parallèles entre eux réduit le phénomène de glissement de ces roues par rapport au sol et par la même occasion réduit l'usure de ces roues. Chaque roue directionnelle 4, 5 est reliée à la planche 5 2 par un moyen support articulé 22 de façon à ce que le véhicule puisse adopter sélectivement: - une configuration de déplacement en virage à droite telle que représentée sur les figures 2 et 3, - une configuration de déplacement en virage à gauche qui est symétrique par rapport à la configuration de déplacement en virage à droite, et - une configuration de déplacement rectiligne intermédiaire par laquelle passe le véhicule lors du passage de la configuration de déplacement en virage à droite vers sa configuration de déplacement en virage à gauche, et inversement. Le moyen support articulé 22 est adapté pour que l'orientation directionnelle des roues 4, 5 se fasse en inclinant la planche 2 par rapport au sol 18 du côté vers lequel l'utilisateur souhaite tourner. Le véhicule 1 selon la présente invention utilise un moyen support articulé 22 conventionnel, bien connu de l'homme du métier. Préférentiellement ce moyen support 22 est le moyen, représenté schématiquement sur la figure 4. Ce moyen support 22 comprend des première et seconde pièces support 16, 17. Chacune de ces pièces est une tige dont une extrémité est montée pivotante sur une base support 14 assemblée fixement sur la planche 2 et dont l'autre extrémité est montée s pivotante sur une pièce de liaison 15 des premières et secondes pièces support 16 et 17. L'axe de rotation 7 de la première roue directionnelle 4 est fixé sur la première pièce support 16 et l'axe de rotation 8 de la seconde roue directionnelle 5 est fixé sur la seconde pièce support 17. L'ensemble articulé comprenant les première et secondes pièces support 16, 17, la base support 14 et la pièce de liaison 15 forme un parallélogramme articulé, mobile dans un seul plan incliné par rapport au sol 18 et à la planche 2. La base support 14 est assemblée à l'arrière de la planche 2 et le parallélogramme est orienté de façon que lorsque la planche est inclinée sur un côté, le plan de rotation des roues directionnelles 4, 5 s'oriente du côté opposé de la planche. Par exemple, lorsque la planche 2 est vue de derrière comme sur la figure 4 et que celle-ci est inclinée vers la droite, c'est à dire que son côté droit est rapproché du sol 18, et son côté gauche est éloigné du sol 18, le parallélogramme articulé se déforme et les roues directionnelles s'orientent vers la gauche 20 entraînant l'arrière de la planche 11 vers la gauche. L'avant 12 de la planche pivote sur le point de contact 19 de la roue fixe 6 par rapport au sol 18 et le véhicule tourne vers la droite 21. Le déplacement du véhicule sur la gauche est inverse de celui qui vient d'être décrit. Pour que ce déplacement cinématique se produise, le parallélogramme est articulé dans un plan incliné dont la partie la plus basse se trouve à l'arrière de la planche et la partie la plus haute se trouve orientée vers l'avant. Avantageusement le parallélogramme est soumis à une force de rappel élastique par un moyen compressible de façon à favoriser le retour du véhicule dans sa configuration de déplacement rectiligne avec les trois plans de rotation des trois roues 4, 5, 6 sensiblement parallèles entre eux. La figure 2 montre une vue de dessus d'un véhicule à 15 roulettes en virage à droite et se déplaçant selon la direction d'avance 13. La planche 2 possède une forme allongée aux extrémités longitudinales de laquelle sont reliées les roues 4, 5, 20 6. Une découpe latérale 24 de forme allongée, est pratiquée sur le ou les côtés de la planche 2, entre la roue fixe 6 avant et les roues mobiles 4, 5 arrières. Cette découpe de la planche permet à l'utilisateur de poser facilement son pieds à terre, sur le côté de la planche 2, tout en limitant son déport par rapport au plan principal 25 de symétrie de la planche 2 qui est également le plan de rotation de la roue fixe 6 avant. Cette découpe 24 rend la planche ergonomique et facilite le patinage. La découpe 24 peut être positionnée sur l'un et/ou l'autre des côtés de la planche 2 en fonction de l'utilisation souhaitée, en planche pour droitier, pour gaucher ou simultanément pour droitier et gaucher. Le véhicule 1 possède préférentiellement un frein destiné à ralentir et immobiliser en rotation la roue fixe 6. Ce frein est relié fixement sur la planche 2 et peut être un frein à mâchoire venant serrer les flancs de la roue fixe 6 ou un frein à disque venant serrer un disque solidaire et parallèle à la roue fixe 6. Une commande du frein est montée à une extrémité du manche de commande 10 qui est distante de la planche 2. La liaison entre la commande de frein et le frein est réalisée conventionnellement par un câble de frein coulissant dans une gaine fixe. Préférentiellement une poignée 23 est montée mobile à 20 l'extrémité du manche de commande 10 qui est distante de la planche 2. Cette poignée 23 est mobile entre une première position dans laquelle l'axe longitudinal de la poignée 23 est sensiblement parallèle à un plan de rotation 25 de la roue fixe 6 et une seconde position dans laquelle l'axe longitudinal de la poignée 23 est sensiblement perpendiculaire audit plan de rotation 25 de la roue fixe 6. Grâce à cette latitude de positionnement de la poignée, l'utilisateur peut soit utiliser le véhicule de l'invention comme une patinette en se positionnant face à la roue fixe 6, avec la poignée perpendiculaire au plan de rotation de cette roue, soit utiliser ce véhicule en surf à roulettes en se positionnant latéralement sur la planche, la pointe des pieds étant orientée vers le côté de la planche ou se trouve le manche de commande 10. En utilisation surf, la poignée est préférentiellement parallèle au plan de rotation 25 de la roue fixe. Dans un autre mode de réalisation, la poignée peut être une boule fixée à l'extrémité du manche de commande 10. Avantageusement, pour des questions de réglage de 15 hauteur de manche et de facilité de rangement, le manche 10 est formé de plusieurs tubes télescopique. Dans ce mode de réalisation, le manche de commande 10 est au moins formé de deux tubes dont l'un s'emboîte et peut coulisser dans l'autre. Le manche 10 comporte un moyen de blocage en position des tubes télescopiques permettant d'immobiliser sélectivement les tubes les uns par rapport aux autres ou au contraire de les laisser libre de coulisser les uns par rapport aux autres. Le manche de commande 10 peut adopter une variété de positions comprises entre: une position de rangement dans laquelle le manche 10 à une longueur minimale et dans laquelle les tubes sont complètement emboîtés 30 et, une position déployée dans laquelle le manche 10 à une longueur maximale obtenue par coulissement des tubes du manche. Selon un mode de réalisation particulier, le véhicule est motorisée par un moteur thermique, ou préférentiellement électrique. Le couplage du moteur avec la roue fixe 6 motrice peut être réalisé par friction d'un galet moteur sur la roue, par engrènement du moteur sur un pignon d'entraînement solidaire de l'axe de rotation de la roue fixe, ou par courroie. Le système d'entraînement du moteur comporte préférentiellement un moyen d'embrayage. Le moteur peut par exemple être montée sur une platine articulée par rapport à la planche 2. Dans une première position angulaire de la platine, le moteur est embrayé sur la roue fixe 6 ou sur un moyen d'entraînement de la roue fixe 6. Dans une seconde position angulaire de la platine, le moteur est débrayé de la roue fixe ou du moyen d'entraînement de la roue fixe 6. Une commande d'embrayage du moteur comporte préférentiellement une manette de commande permettant de tendre un câble d'embrayage. Cette force de tension pousse le moteur à venir embrayer avec la roue fixe 6 ou le moyen d'entraînement de la roue fixe 6. Un moyen de rappel élastique est compressé lorsque le moteur est embrayé et cela tant que le câble d'embrayage reste tendu. Le passage de la première position angulaire vers la seconde, c'est à dire le passage d'une position embrayée à une position débrayée est effectué en relâchant les efforts de tension exercés par la manette de commande sur le câble d'embrayage. Sous l'effet de la force de rappel élastique exercée par le moyen de rappel élastique, la platine pivote jusqu'à permettre le débrayage complet du moteur. Le moteur est préférentiellement alimenté par des batteries placées dans le manche de commande 10 qui est un tube cylindrique. Le moteur est commandé par un interrupteur et/ou un variateur de vitesse. L'interrupteur et/ou le variateur peuvent être positionnés sur la planche 2 pour être commandés au pieds ou sont préférentiellement positionnés sur le manche de commande 10, à proximité de la poignée. 10 REVENDICATIONS 1. Véhicule à roulettes (1) comprenant une planche (2) adaptée pour permettre le placement des pieds d'un utilisateur du véhicule sur une face supérieure (3) de la planche (2) et supportée par deux roues directionnelles (4, 5) et une roue fixe(6), chaque roue (4, 5, 6) ayant un axe de rotation propre (7, 8, 9) autour duquel elle est montée à rotation, les axes de rotation (7, 8) des roues directionnelles (4, 5) étant reliés à la planche (2) par un moyen support articulé (22) et étant simultanément mobiles par rapport à la planche (2) selon un mouvement d'orientation directionnel de chaque roue directionnelle (4, 5), et l'axe de rotation (9) de la roue fixe (6) étant assemblé fixement sur la planche (2), le véhicule (1) comportant en outre un manche de commande (10) fixé sur la face supérieure (3) de la planche (2) et étant caractérisé en ce que le manche de commande (10) est fixé à une plus grande proximité de la roue fixe (6) que des roues directionnelles (4, 5). 2. Véhicule à roulettes (1) selon la revendication 25 1 caractérisé en ce que le manche de commande (10) est décalé par rapport à un plan de rotation de la roue fixe (6). 3. Véhicule à roulettes (1) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte un frein de la roue fixe (6). 4. Véhicule à roulettes (1) selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte une commande du frein, cette commande étant montée à une extrémité du manche de commande (10) qui est distante de la planche (2). 5. Véhicule à roulettes (1) selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte une poignée (23) montée à une extrémité du manche de commande (10) distante de la planche (2), la poignée (23) ayant une forme allongée d'axe longitudinal sensiblement perpendiculaire par rapport au manche (10). 6. Véhicule à roulettes selon la revendication 5 caractérisé en ce que la poignée (23) est mobile entre une première position dans laquelle l'axe longitudinal de la poignée (23) est sensiblement parallèle à un plan de rotation (25) de la roue fixe (6) et une seconde position dans laquelle l'axe longitudinal de la poignée (23) est sensiblement perpendiculaire audit plan de rotation (25) de la roue fixe (6). 7. Véhicule à roulettes (1) selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce le manche (10) est télescopique. 8. Véhicule à roulettes (1) selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la roue fixe (6) est motorisée. 9. Véhicule à roulettes (1) selon la revendication 10 8 caractérisé en ce que la roue fixe (6) est motorisée par un moteur électrique. 10. Véhicule à roulettes (1) selon la revendication 9 caractérisé en ce que le moteur électrique est alimenté par des batteries placées dans le manche de commande (10) qui est un tube cylindrique.