Brevet FR2926019A1 — publié le 20090710

La présente invention concerne de manière générale les fauteuils roulants. L'invention concerne plus particulièrement un fauteuil roulant motorisé, de préférence pliable, comprenant une ossature tubulaire formant le châssis du fauteuil, une unité motrice d'entraînement en déplacement du fauteuil, et des moyens de stockage d'énergie alimentant l'unité motrice. On connaît de l'état de la technique des fauteuils roulants tels que décrits ci-dessus. Ainsi, les documents GB1287122, WO2006/087433 et US4960287 décrivent chacun un fauteuil roulant électrique qui est pliable. Cependant, dans chacun de ces documents, les moyens de stockage d'énergie sont formés d'une batterie amovible, se présentant sous forme d'un bloc, disposée sous l'assise du fauteuil. Une telle batterie génère un encombrement important dans 15 le fauteuil. Il est alors nécessaire de retirer ladite batterie pour pouvoir plier le fauteuil, ce qui se révèle contraignant en pratique. La présente invention a pour but de limiter l'encombrement des moyens de stockage d'énergie dans le fauteuil roulant électrique. Un autre but de l'invention est de concevoir un fauteuil roulant électrique aisément pliable, sans qu'il soit nécessaire de retirer les moyens de stockage d'énergie du fauteuil pour plier ledit fauteuil. 25 Un autre but de l'invention est de réaliser un fauteuil roulant électrique de faible poids et dont les moyens de stockage d'énergie sont protégés des agressions extérieures. A cet effet, l'invention concerne un fauteuil roulant motorisé, de préférence 30 pliable, comprenant une ossature tubulaire formant le châssis du fauteuil, une unité motrice d'entraînement en déplacement du fauteuil, et des moyens de stockage d'énergie alimentant l'unité motrice, caractérisé en ce qu'au moins une partie des moyens de stockage d'énergie est logée dans ladite ossature tubulaire. L'ossature tubulaire du fauteuil forme ainsi non seulement le châssis du fauteuil, mais également le logement des moyens de stockage d'énergie. L'encombrement généré par les moyens de stockage d'énergie dans le fauteuil est limité puisque les moyens de stockage d'énergie sont logés dans le volume intérieur des tubes. Lorsque le fauteuil possède une structure pliable, les moyens de stockage n'ont pas besoin d'être retirés du fauteuil pour permettre le pliage. La structure du fauteuil n'a pas besoin d'être modifiée. Il est ainsi possible d'obtenir un fauteuil pliable selon l'invention à partir d'un fauteuil classique pliable dont l'ossature est tubulaire et dans laquelle sont introduits les moyens de stockage d'énergie. Enfin, une telle conception rend le fauteuil plus esthétique puisque les moyens 1s de stockage logés dans l'ossature tubulaire ne sont pas visibles. Les moyens de stockage sont également protégés des agressions extérieures. Enfin, les éléments de stockage d'énergie sont moins lourds qu'une batterie classique telle qu'utilisée dans l'état de la technique. Le fauteuil selon 20 l'invention est ainsi de faible poids. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de stockage d'énergie sont de type modulaire, chaque module comprenant un alignement d'éléments, de préférence quatre éléments, lesdits éléments étant connectés 25 en série. L'utilisation de modules formés chacun d'un alignement d'éléments connectés en série permet de loger aisément les moyens de stockage d'énergie à l'intérieur des tubes de l'ossature tubulaire. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, une extrémité d'au moins un tube de ladite ossature tubulaire est fermée par un bouchon qui est apte à être retiré pour enfiler les moyens de stockage d'énergie à l'intérieur dudit tube, ledit bouchon étant percé pour permettre le passage de fils de connexion 30 i0 3 reliant les moyens de stockage d'énergie à l'unité motrice. Un tel bouchon permet ainsi de refermer les tubes logeant les moyens de stockage d'énergie tout en assurant le passage des fils de connexion pour s relier les moyens de stockage d'énergie à l'unité motrice. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu un plot de recharge des moyens de stockage d'énergie apte à être raccordé à une prise d'alimentation électrique d'un véhicule. La présence d'un tel plot de recharge permet une recharge du fauteuil lorsque celui- ci est installé dans le véhicule et que le moteur du véhicule tourne. Le fauteuil bénéficie ainsi d'une grande autonomie électrique. is Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu des moyens de contrôle de la charge entre les moyens de stockage d'énergie et ledit plot de recharge. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de stockage 20 d'énergie sont formés par des accumulateurs de forme générale cylindrique. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu des moyens d'immobilisation des moyens de stockage d'énergie à l'intérieur de ladite ossature tubulaire. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu des moyens d'isolation des moyens de stockage d'énergie par rapport à ladite ossature tubulaire. 30 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu des moyens de récupération d'énergie actifs lors du freinage du fauteuil. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu des moyens de détermination, en fonction du profil du parcours déjà effectué par le fauteuil, 25 de la valeur seuil de charge de la batterie, dite de rebroussement, en dessous de laquelle le fauteuil ne peut plus effectuer en totalité ledit parcours en sens inverse. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une en perspective d'un fauteuil roulant selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'une partie de l'ossature tubulaire du fauteuil roulant de la figure 1, dans laquelle apparaissent les moyens de lo stockage d'énergie ; - la figure 3 est une vue d'une partie des moyens de stockage d'énergie formée par un pack de quatre accumulateurs, montés en série et destinés à être entourés d'une gaine protectrice ; - la figure 4 est une vue en coupe d'une portion de l'ossature tubulaire dans is laquelle sont logés les moyens de stockage ; - la figure 5 est une vue schématique du circuit de commande électrique du fauteuil roulant selon l'invention ; - la figure 6 est une vue schématique d'une partie du circuit de commande électrique de la figure 5, conçue pour gérer la recharge des accumulateurs. 20 A la figure 1, on a représenté un fauteuil 1 roulant motorisé comprenant une ossature tubulaire 2 formant le châssis du fauteuil. En référence à la figure 5, le fauteuil comporte une unité motrice 3 d'entraînement des roues 14 du fauteuil, et des moyens de stockage d'énergie 4 alimentant l'unité motrice 3. Dans 25 l'exemple illustré aux figures, le fauteuil possède une structure pliable. De manière caractéristique à l'invention, au moins une partie des moyens de stockage 4 d'énergie est logée dans ladite ossature tubulaire 2. 30 Il est ainsi possible de plier le fauteuil sans avoir à retirer lesdits moyens de stockage 4 puisque ceux-ci, enfilés dans les tubes formant le châssis, ne font pas obstacle au pliage du fauteuil. En particulier, il est possible d'utiliser un fauteuil de structure pliable classique, dont l'ossature est tubulaire, sans qu'il soit nécessaire de modifier la cinématique de pliage dudit fauteuil. Les moyens de stockage d'énergie 4 sont de type modulaire, chaque module comprenant un alignement d'éléments 41, 42, 43, 44, de préférence quatre éléments, lesdits éléments 41, 42, 43, 44 étant connectés en série. Comme illustré à la figure 2, l'assemblage en série des éléments 41, 42, 43, 44 permet de les loger aisément dans les tubes selon leur longueur. Lesdits éléments 41, 42, 43, 44 sont des accumulateurs 41, 42, 43, 44 de forme générale cylindrique. Bien entendu, en variante, la forme de section des io tubes peut être quelconque, par exemple carrée pour autant qu'elle permette de loger les accumulateurs. De préférence, les accumulateurs sont de type lithium ion à cathode de phosphate de fer (LiFePO4) de diamètre de l'ordre de 18 mm et de longueur de 15 l'ordre de 65 mm. Ces accumulateurs 41, 42, 43, 44 sont entourés d'une gaine de protection 47 thermorétractable (voir figure 3). Les liaisons électriques entre les accumulateurs sont formées par des connecteurs souples soudés ou non. Les accumulateurs sont assemblés en série pour obtenir la tension désirée. 20 Dans l'exemple illustré aux figures, il est prévu d'assembler des accumulateurs de 3 Volts par quatre pour obtenir des packs d'accumulateurs d'une tension de 12V. Ces packs sont ensuite assemblés en parallèle pour obtenir la capacité d'énergie nécessaire au bon fonctionnement des organes du fauteuil. Comme détaillé ci-après, les packs d'accumulateurs sont équipés de fils de connexion 25 45, 46 pour l'alimentation des différents organes électriques du fauteuil. On peut prévoir de disposer des liaisons de diagnostic entre chaque pack d'accumulateurs pour contrôler la charge de chaque pack. Comme illustré à la figure 4, il est prévu des moyens d'immobilisation 15, 16 30 des moyens de stockage d'énergie 4 à l'intérieur de ladite ossature tubulaire 2. Les moyens d'immobilisation 15, 16 comprennent une mousse de calage 15 des accumulateurs dans les tubes et une goupille 16 pour immobiliser lesdits accumulateurs le long des tubes. Les tubes sont pourvus d'orifices traversants pour permettre le passage de chaque goupille. Chaque tube comporte plusieurs orifices traversants, décalés axialement, pour permettre d'insérer la goupille à la position axiale voulue. Il est également prévu des moyens d'isolation des moyens de stockage s d'énergie 4 par rapport à ladite ossature tubulaire 2. Les moyens d'isolation sont formés par la gaine de protection thermorétractable 47 et un tampon isolant 17 disposé entre les accumulateurs et la goupille 16 d'immobilisation. Comme illustré à la figure 4, l'extrémité de chaque tube 21, par laquelle sont io introduits les packs d'accumulateurs, est fermée par un bouchon 5 qui est apte à être retiré pour enfiler les moyens de stockage d'énergie 4 à l'intérieur dudit tube 21. Ledit bouchon 5 comporte un orifice de perçage 6 pour permettre le passage des fils de connexion 45, 46 reliant les moyens de stockage d'énergie 4 à l'unité motrice 3. 1s Chaque bouchon 5 peut être vissé ou rentré à force dans l'extrémité du tube logeant les accumulateurs. Chaque bouchon est, de préférence, à démontage rapide afin de permettre aux usagers d'extraire facilement le ou les packs d'accumulateur, en cas de besoin. 20 Comme illustré à la figure 5, le fauteuil comporte une unité de gestion 7 de l'énergie et de la propulsion du fauteuil, telle qu'une carte électronique munie d'un microprocesseur. Ladite unité de gestion 7 est reliée aux moyens de stockage d'énergie 4 et aux différents organes électriques du fauteuil pour 25 gérer l'alimentation électrique de ces différents organes. L'unité est également conçue pour piloter les différents organes électriques. L'unité est ainsi en liaison avec les moyens de stockage d'énergie 4, l'unité motrice 3, des moyens 19 de freinage et d'immobilisation du fauteuil, et les autres organes électriques du fauteuil. 30 Comme illustré à la figure 6, le fauteuil comporte, en plus d'un plot de recharge 8 classique, apte à être raccordé à une prise murale 12 raccordée au secteur 13, telle qu'une prise murale d'habitation, un plot de recharge 9 des moyens de stockage d'énergie 4, apte à être raccordé à une prise 11 d'alimentation électrique d'un véhicule. La prise d'alimentation électrique du véhicule, lorsqu'elle est raccordée au plot de recharge 9, permet le rechargement des moyens de stockage d'énergie 4 lors du fonctionnement du moteur du véhicule, via la batterie et l'alternateur du véhicule. L'ajout de ce plot de recharge conçu pour être connecté à la prise 11 d'alimentation électrique du véhicule permet d'augmenter l'autonomie des moyens de stockage d'énergie 4 du fauteuil roulant. Les packs sont reliés aux plots de recharge de telle sorte que lesdits packs lo puissent être rechargés en restant à l'intérieur de l'ossature tubulaire. L'unité de gestion 7 comporte de préférence des moyens de contrôle 10 de la charge entre les moyens de stockage d'énergie 4 et les plots de recharge 8, 9. ls Le fauteuil comporte également des moyens de récupération 18 d'énergie, actifs lors du freinage du fauteuil, qui sont reliés à l'unité de gestion 7. Les moyens de récupération 18 d'énergie comportent un système de transformation de l'énergie cinétique des roues en énergie électrique qui alimente les accumulateurs, ce qui permet à la fois de freiner le fauteuil et de recharger 20 lesdits accumulateurs. L'unité de gestion 7 comporte également des moyens de détermination en temps réel de la distance que le fauteuil peut parcourir en fonction de la charge des accumulateurs. En particulier, l'unité de gestion 7 est conçue de manière à 25 avertir l'utilisateur lorsqu'il est proche du point de rebroussement. Le point de rebroussement, correspond à une valeur seuil de charge de la batterie juste suffisante pour effectuer le trajet inverse du trajet jusqu'ici effectué, à partir d'un point de départ fixé préalablement. Les moyens d'avertissement peuvent être visuels ou sonores et sont de préférence disposés sur le boîtier de commande 30 20 déporté. Le fauteuil comporte un boîtier de commande 20 déporté qui comprend un joystick permettant de piloter en direction et en vitesse le fauteuil. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Fauteuil (1) roulant motorisé, de préférence pliable, comprenant : -une ossature tubulaire (2) formant le châssis du fauteuil, s - une unité motrice (3) d'entraînement en déplacement du fauteuil (1), - des moyens de stockage d'énergie (4) alimentant l'unité motrice (3), caractérisé en ce qu'au moins une partie des moyens de stockage (4) d'énergie est logée dans ladite ossature tubulaire (2). io 2. Fauteuil (1) roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de stockage d'énergie (4) sont de type modulaire, chaque module comprenant un alignement d'éléments (41, 42, 43, 44), de préférence quatre éléments, lesdits éléments (41, 42, 43, 44) étant connectés en série. 15 3. Fauteuil (1) roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une extrémité d'au moins un tube (21) de ladite ossature tubulaire (2) est fermée par un bouchon (5) qui est apte à être retiré pour enfiler les moyens de stockage d'énergie (4) à l'intérieur dudit tube (21), ledit bouchon (5) étant percé pour permettre le passage de fils de connexion (45, 46) reliant les 20 moyens de stockage d'énergie (4) à l'unité motrice (3). 4. Fauteuil (1) roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un plot de recharge (9) des moyens de stockage d'énergie (4) apte à être raccordé à une prise d'alimentation (11) électrique d'un véhicule. 5. Fauteuil (1) roulant selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de contrôle (10) de la charge entre les moyens de stockage d'énergie (4) et ledit plot de recharge (9). 30 6. Fauteuil (1) roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de stockage d'énergie (4) sont formés par des accumulateurs (41, 42, 43, 44) de forme générale cylindrique. 9 25 7. Fauteuil (1) roulant selon l'une des revendications précédentes, caractériséio en ce qu'il comporte des moyens d'immobilisation (15, 16) des moyens de stockage d'énergie (4) à l'intérieur de ladite ossature tubulaire (2). 8. Fauteuil (1) roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce qu'il comporte des moyens d'isolation des moyens de stockage d'énergie (4) par rapport à ladite ossature tubulaire (2). 9. Fauteuil (1) roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de récupération d'énergie (18) actifs lors du io freinage du fauteuil. 10. Fauteuil (1) roulant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détermination, en fonction du profil du parcours déjà effectué par le fauteuil, de la valeur seuil de charge de la 15 batterie, dite de rebroussement, en dessous de laquelle le fauteuil ne peut plus effectuer en totalité ledit parcours en sens inverse.