Brevet FR2898489A1 — publié le 20070921

FAUTEUIL ROULANT ADAPTE AUX ESCALIERS La présente invention concerne un fauteuil roulant apte à monter et à descendre des escaliers. L'ouverture sociale, l'augmentation de l'espérance de vie et la diminution 5 des décès suite à une maladie ou à un traumatisme accroissent le nombre de personnes nécessitant des chaises roulantes. Les premiers fauteuils roulants étaient en bois puis en métal. Actuellement, il existe une gamme étendue d'appareils tels que : le fauteuil à propulsion électrique, le fauteuil destiné aux sports ou tout 10 terrain, le fauteuil permettant la verticalisation. Ils sont électriques ou manuels et possèdent en général une fonction pliable. Du fait que la plupart des usagers passent une grande partie de leur journée dans leur fauteuil, il est essentiel de concilier une certaine qualité d'ergonomie avec l'autonomie de l'utilisateur comprenant les limites 15 inhérentes à l'appareil et les contraintes externes. Le fauteuil roulant permet aux personnes en situation de handicap temporaire ou permanent, aux personnes à mobilité réduite ainsi qu'aux personnes âgées de se déplacer de façon autonome sur des surfaces plus ou moins planes. Malgré les efforts entrepris depuis de nombreuses 20 années, les barrières architecturales, en particulier les escaliers, constituent un élément négatif et un obstacle infranchissable dans la vie d'une personne seule en fauteuil roulant. En effet, il est nécessaire d'obtenir une aide extérieure supplémentaire ou de migrer du fauteuil roulant vers un autre dispositif de franchissement. 25 Afin d'éviter les coûts liés au réaménagement de tous les accès aux bâtiments et que l'utilisateur puisse rester autonome, il est indispensable de disposer d'un système permettant à l'utilisateur de franchir des escaliers sur sa chaise. Il existe des fauteuils roulant assez complexes et donc très onéreux avec quatre jeux de pieds indépendants comprenant de nombreux moteurs électriques. Ces dispositifs permettent une position confortable de l'utilisateur, mais permettent uniquement la montée et la descente d'escaliers. Un second type de fauteuil connu consistant en un dispositif semblable à un diable de manutention venant s'adosser au fauteuil a été également conçu. Cependant ce dispositif nécessite obligatoirement l'intervention d'une tierce personne ainsi que la disponibilité de cet accessoire. Un troisième type de chaise roulante comprenant un système d'entraînement de plusieurs roues comme des chenilles est actuellement commercialisé. Ce dispositif est relativement facile d'utilisation tout en rendant une certaine autonomie à l'utilisateur, mais ne se révèle pas très efficace sur les escaliers pentus. D'autres fauteuils connus entièrement électriques et motorisés comprenant une capacité à monter et à descendre les escaliers existent, mais possèdent l'inconvénient non seulement d'être encombrant mais aussi d'être très onéreux. La présente invention remédie aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif permettant d'être autonome dans les déplacements sans requérir aucun transfert de fauteuil dans n'importe quel type d'environnement, à un moindre coût. L'utilisation du fauteuil roulant selon l'invention peut être manuelle ou électrique. Le fauteuil roulant selon l'invention permet à moindre coût d'obtenir une qualité de la chaise permettant à l'utilisateur un certain confort tout en présentant une sécurité accrue par une assurance de la stabilité des positions. L'invention permet l'accès à tout environnement en respectant de l'anthropométrie, un certain esthétisme sans aucune modification structurelle d'un accès. Le dispositif selon l'invention est solide, léger et présente un faible encombrement afin de faciliter sa mise en place et son rangement. Le fauteuil selon l'invention permet l'utilisation du fauteuil dans une situation norrnale et celle comprenant des obstacles, tels que des escaliers, sans interférence dans le fonctionnement. Le dispositif selon l'invention présente l'avantage de respecter son utilisateur ainsi que l'environnement. L'invention permet la mise en place et le retrait par l'utilisateur de façon autonome d'un mécanisme permettant la montée et la descente d'un escalier avec faible effort de manipulation et sans aucun montage. La présente invention pallie aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un fauteuil roulant comprenant un châssis supportant une sellerie, et apte à franchir un obstacle par au moins un élément rotatif, caractérisé en ce que ledit élément rotatif permettant le franchissement de niveaux sensiblement plans successifs, tels que des marches escaliers, est apte, au cours de sa rotation, successivement à prendre un appui sur un premier niveau plan et ensuite deux appuis respectivement sur ledit premier niveau et le niveau suivant. Selon une forme avantageuse de réalisation, l'élément rotatif est en position stable lorsqu'il porte sur deux appuis sur deux niveaux successifs. De préférence, l'élément rotatif est en forme de croix à au moins deux branches dont les extrémités distales sont aptes à porter sur deux marches ou niveaux successifs. De manière plus précise, le fauteuil roulant selon l'invention comporte quatre éléments rotatifs, deux de chaque côté du châssis, en forme de croix à quatre branches. Afin de permettre l'appui sur le sol, le fauteuil roulant selon l'invention comporte des moyens de propulsion et/ou des éléments rotatifs. De plus, les éléments rotatifs sont escamotables et se rétractent/se mettent en place par l'intermédiaire de moyens d'actionnement. Selon une forme particulière de réalisation, les moyens de propulsion du fauteuil selon l'invention sont aptes à coopérer avec des moyens de transmission et permettent l'entraînement en rotation des éléments. De manière plus précise, les moyens de transmission sont constitués par deux arbres de transmission, et un arbre de couplage, aptes à coopérer avec des pignons et des chaînes ou courroies ainsi que par l'intermédiaire de roues dentées et d'engrenage permettant d'obtenir ainsi une réduction de la vitesse de rotation. Selon une forme alternative, les moyens de propulsions peuvent être manuels ou électriques.30 L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, 'se rapportant à des exemples illustratifs, et en aucun cas limitatifs, de la présente invention, en référence aux dessins, ci-joints, dans lesquels : les figures 1 et 2 représentent, respectivement, des vues schématiques du dispositif selon l'invention en utilisation normale et en fonction escalade la figure 3 est une vue schématique d'une partie du dispositif selon l'invention en fonction escalade - les figures 4 et 5 représentent schématiquement le mécanisme de la mise en fonction escalade du dispositif selon l'invention ; les figures 6 et 7 représentent, respectivement, une vue schématique d'une partie du dispositif selon l'invention en fonction escalade débrayé et embrayé. Un fauteuil roulant 1 est généralement constitué d'un châssis 2, d'une sellerie 3, des moyens de motricité ou de propulsion 4, d'un dispositif d'immobilisation et d'un dispositif repose pied (non représentés mais de type connu en soi). Le principe de l'invention consiste d'allier une fonction normale d'un fauteuil roulant à une fonction, non interférente, permettant une montée/descente d'escaliers. La figure 1 représente une vue schématique du dispositif selon l'invention en utilisation normale. La chaise roulante 1, selon l'invention possède structure de base ou châssis 2 assurant le soutien de l'utilisateur. La sellerie 3 est constituée d'un dossier 5 et d'une assise 6. Ils peuvent être réalisés en matière textile ou toute autre matière permettant l'assise et le confort de l'utilisateur. Le châssis 2 comporte des moyens de support 7 et des moyens de transmissions 8. Les moyens support 7 sont représentés par des cadres 9, des moyens de soutènement 10 et des moyens d'appui 11 formant la charpente du dispositif. Les cadres 9 peuvent être tubulaires et constituent le squelette de l'assi:;e 6. Les moyens de soutènement 10 sont de forme générale parallélépipédique constituent des renforts sur chaque côté du fauteuil 1 et possèdent des prolongements aptes à être fixés sur le châssis 2. Les moyens d'appui 11 servent à .assurer la charge de l'assise 6 et le maintien du fauteuil 1 en fonctionnement. Ils peuvent se conformer à des treillis ou croisillons. Les treillis 11 sont pliables grâce à des vis, ou tout autre moyen pivot, en leur centre. Les moyens de transmission 8 peuvent être conformés à deux arbres de transmission 12 et un arbre de couplage 13, aptes à coopérer avec des pignons 14 et des chaînes ou courroies 15 ainsi que par l'intermédiaire de roues dentées de tailles différentes 16, 17 et 18. (Certains éléments ne sont pas représentés sur la figure 1, pour des raisons de clarté, mais sont représentés sur les figures suivantes.) Les moyens de transmission 8 peuvent être constitués par tout autre moyen apte à assurer une transmission des moyens de motricité ou de propulsion 4 aux moyens permettant d'assurer la fonction escalade du fauteuil 1 pour le franchissement d'un obstacle. Le fauteuil 1 selon l'invention comporte de chaque côté des moyens de propulsion 4 et plus précisément des roues 19 et 20, de type connu en soi, ainsi que des éléments rotatifs 21 associés à des moyens d'actionnement ou bras levier 22. Les éléments rotatifs 21 sont des moyens mécaniques permettant d'assurer la fonction montée/descente d'escaliers. Ils sont constitués, par exemple, par des croix et sont protégés par des carters 23. Les croix 21 possèdent au moins deux branches et sont escamotables dans un plan parallèle aux roues 19 et 20 du fauteuil 1. De manière alternative, le fauteuil 1 peut comporter uniquement les éléments rotatifs 21 permettant l'appui sur le sol du fauteuil 1. De manière avantageuse les croix 21 sont formées de quatre branches. Les croix 21 sont disposées aux quatre coins du fauteuil roulant 1 (deux de chaque côté du châssis 2) : un jeu à l'avant et un autre à l'arrière reposant chacun sur une marche d'escalier différente en leur extrémité distale. La figure 2 représente une vue schématique du dispositif selon l'invention en fonction montée/descente d'escaliers. Chaque bras levier 22 est muni à son extrémité avant une croix 21 et un pignon 14 a et en son autre extrémité d'une des roues motrices 19 ou 20. La longueur du levier de commande est supérieure à celle du L'as supportant la croix 21. Avantageusement, le bras levier 22 peut être commandé manuellement ou électriquement par l'utilisateur et les moyens de propulsion 4 peuvent être manuels ou électriques. Alternativement, il peut être prévu des moyens d'aide ou d'assistance à la 20 propulsion du fauteuil selon l'invention. Le bras levier 22 est fixé de manière à être pivot par rapport aux moyens de soutènement 10. De manière préférentielle, les croix arrière 21 peuvent être en pivot avec chacune des plaques soudées au cadre 9. Cette position escalier est maintenue par l'intermédiaire d'un moyen 25 de maintien de type frein à main. Ce moyen de maintien est commandé par l'utilisateur grâce à un bouton de type bouton poussoir avec un ressort de rappel, par exemple. Le moyen de maintien est non représenté, mais de type connu en soi et peut être constitué de tout autre système de blocage. L'indexage de chaque bras levier 22 est réalisé grâce à des encoches 24 présentes sur les moyens de soutènement 10 de l'assise 6. Ces encoches 24 ou tout autre type de moyen d'indexage permettent de fixer des angles préalablement calculés pour la fonction normale et celle d'escalade. De manière alternative, il peut être prévu un moyen de dépendance ou lien rigide entre les deux bras levier 22. La rotation des bras levier 22 par rapport aux cadres 9 provoquent l'avancement et la mise en place des croix 21 avant et arrière en contact du sol. À partir d'un certain degré de rotation, les roues 19 et 20 ne touchent plus le sol et le dossier 5 de la chaise 1 s'incline. Cette inclinaison momentanée est nécessaire afin que l'utilisateur possède une posture droite dans les escaliers. La géométrie d'une croix 21 est adaptée à celle des marches d'escalier standard. La longueur de chaque branche supérieure est égale ou supérieure à la hauteur et la demi-longueur d'une marche d'escalier. Ainsi la croix 21 repose en équilibre sur deux points en ses deux extrémités distales sur deux niveaux successifs assurant la stabilité du fauteuil 1. Le fauteuil 1, selon l'invention, permet d'obtenir la même position et la même vitesse de rotation entre chaque croix 21 à tout instant. Ainsi, les croix 21 permettant le franchissement d'escalier, par exemple, sont aptes au cours de leur rotation successive à prendre appui sur un premier niveau plan et ensuite deux appuis respectivement sur le premier niveau et le niveau suivant. Les mouvements des croix 21 résultent en un enjambement successif permettant de passer par dessus un obstacle, tel que des marches d'un escalier. La figure 3 est une vue schématique d'une partie du dispositif selon l'invention en fonction escalade . Cette figure représente une position stable de la chaise. La distance de l'extrémité d'une branche au centre de la croix 21 est légèrement supérieure à Ila hauteur des marches, ainsi la croix 21 repose en équilibre sur deux points assurant la stabilité du fauteuil 1. II est considéré que deux tiers du poids de l'utilisateur, du fait de la position de celui-ci, est supporté par les deux croix 21 à l'arrière. L'effort à fournir dépend du poids de l'utilisateur et de la longueur des branches des croix 21. Ainsi pour des raisons de sécurité et pour éviter tout basculement, en montée ou en descente, si l'utilisateur relâche son effort, le fauteuil 1 se stabilise sur la marche précédente. La largeur des branches est un facteur primordial. En effet, plus les branches seront larges, plus la chaise 1 résistera au basculement des croix 21. De manière alternative, il peut être envisagé d'élargir les croix 21 avant pour accroître la sécurité puisque le couple de force nécessaire au déplacement est dicté par les croix 21 arrière. Ainsi une largeur plus importante des croix 21 avant augmente le couple nécessaire pour le déplacement tout en assurant la sécurité de l'utilisateur. Pour passer à la marche suivante, les croix 21 sont entraînées en rotation, par les roues 19, 20 et par les moyens de transmission 8, jusqu'au basculement, entraînant l'enjambement des marches d'un escalier, par exemple. Les figures 4 et 5 représentent schématiquement le mécanisme de la mise en fonction escalade du dispositif selon l'invention. Le mécanisme de transmission est identique de chaque côté. Les roues motrices 19 et 20 du fauteuil 1 fournissent un couple nécessaire à l'entraînement des croix 21. Sur la figure 4, le mécanisme embrayé est représenté de l'arrière. Les roues dentées fixes 17 par rapport au fauteuil 1 entraînent l'arbre de transmission 12 par engrenage. La petite roue dentée 16 permet d'obtenir un bon sens de rotation. En effet, l'arbre 12 doit tourner dans le même sens que les roues 17 et 18. La transmission complète du système comprend quatre chaînes 15 entraînées par l'arbre de transmission 12. La transmission se réalise par l'engrenage et la transmission des chaînes 15. Un arbre d'accouplement 13 assure le couplage des deux arbres de transmission 12 et également un moyen de dépendance entre les deux côtés. Cette dépendance permet d'assurer aux croix 21 une même position de chaque côté lorsque l'utilisateur se situe dans un escalier. Cette dépendance permet aussi de pouvoir utiliser chacun des bras 22 pour inculquer un couple nécessaire. Les moyens de transmission 8 sont constitués de deux arbres de transmission 12 de chaque côté du fauteuil 1 auxquels sont couplés deux pignons 14 b et engrenages de deux moyeux 25 coulissants et d'un arbre de couplage 13. Avantageusement, les arbres 12 peuvent être munis de clavettes ou chevilles 26 permettant aux moyeux 25 de les rendre solidaire en rotation. Le maintien en position des différents éléments est réalisé par l'intermédiaire de moyens élastiques, non représentés mais de type connu en soi. Les moyens élastiques peuvent se conformer à des anneaux élastiques, par exemple. Chaque croix 21 tourne à la même vitesse. La combinaison des engrenages 25 et des pignons 14 a et 14 b entre eux permet d'obtenir une réduction de la vitesse de rotation. A titre d'exemple, pour chaque tour de roues 19 et 20, les croix 21 réalisent environ un quart de tour. Le couple résultant au niveau des croix 21 est supérieur à celui provenant des roues 19 et 20, permettant ainsi, à l'utilisateur de fournir un effort moindre. Étant donné que la montée des marches nécessite un plus grand couple que la descente, il peut être prévu d'ajouter au mécanisme une roue creuse libre. Celle-ci fonctionne comme un tendeur de chaîne et réduit l'effort requis pour l'arbre de transmission 12. Les figures 6 et 7 représentent, respectivement, une vue schématique d'une partie du dispositif selon l'invention en fonction escalade débrayé et embrayé. L'embrayage et le débrayage entre les roues dentées 16, 17 et 18 se réalise de la manière suivante. Le fauteuil 1 doit se présenter dos à l'escalier en montée comme en descente. Les bras levier 22 sont abaissés jusqu'au encoches 24 prévues sur les moyens de soutènement 10, qui font basculer les croix 21 au niveau du sol. La roue dentée fixe 17 par rapport à la roue (19 ou 20) du fauteuil 1 est un pivot par rapport au bras levier. La rotation du bras levier lors de la mise en place du mécanisme provoque le contact des deux autres roues dentées 16 et 18. Ensuite l'avancement des roues 19 et 20 anime par l'intermédiaire des systèmes d'engrenages 14 et 25 et les chaînes de transmission 15, l'avancement des croix 21 d'une marche à l'autre d'un escalier. Une fois l'escalier monté ou descendu, la manoeuvre inverse doit être réalisée : les bras levier 22 sont rebasculés au niveau des autres encoches 24 prévues sur les moyens de soutènement 10 qui provoquent la rétractation des croix 21 et donc de la fonction escalade . De manière avantageuse, et comme évoqué précédemment, il est prévu un système de blocage par l'intermédiaire de moyen de maintien, au cas où l'utilisateur arrêterait son effort en montant ou descendant les escaliers, lui permettant de maintenir le fauteuil 1 sans aucune possibilité de basculement ou d'emballement. Le rangement du fauteuil 1 est réalisé par le pliage de l'assise 6 qui est liée aux deux cadres 9 qui pivotent par rapport aux deux structures principales de chaque côté. Les deux cadres 9 sont liés entre eux en leur centre et forment un treillis. Dans un premier temps les moyeux 25 coulissent afin de libérer l'arbre de couplage 13 entre les transmissions. Chaque partie du cadre 9 du fauteuil 1 sont donc prêts à être rapprochés. L'assise 6 et le dossier 5, du fait de leur texture textile se plient et les treillis 11 se déforment. REVENDICATIONS 1. Fauteuil roulant (1) comprenant un châssis (2) supportant une sellerie (3), apte à franchir un obstacle par au moins un élément rotatif (21), caractérisé en ce que ledit élément rotatif (21) permettant le franchissement de niveaux sensiblement plans successifs, est en forme de croix apte, au cours de sa rotation, à prendre un appui sur un premier niveau plan et ensuite deux appuis respectivement sur ledit premier niveau et le niveau suivant, assurant la stabilité dudit fauteuil (1). 2. Fauteuil roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément (21) est en forme de croix à au moins deux branches dont les extrémités distales sont aptes à porter sur deux marches ou niveaux successifs. 3. Fauteuil roulant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément (21) est en forme de croix à quatre branches dont les extrémités distales sont aptes à porter sur deux marches ou niveaux successifs. 20 4. Fauteuil roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte quatre éléments rotatifs (21), deux de chaque côté du châssis (2). 25 5. Fauteuil roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de propulsion (4) et les éléments rotatifs (21) permettant son appui sur le sol.15 6. Fauteuil roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments rotatifs (21) sont escamotables. 7. Fauteuil roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments (21) se rétractent et se mettent en place par l'intermédiaire de moyens d'actionnement (22). 8. Fauteuil roulant selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transmission (8) aptes à coopérer avec lesdits moyens de propulsion (4). 9. Fauteuil roulant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de transmission (8) sont constitués par deux arbres de transmission (12), et un arbre de couplage (13), aptes à coopérer avec des pignons (14) et des chaînes ou courroies (15) ainsi que par l'intermédiaire de roues dentées (16, 17 et 18) et d'engrenage (25) permettant d'obtenir une réduction de la vitesse de rotation. 10. Fauteuil roulant selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens de propulsion (4) sont manuels ou électriques.25