Brevet FR2986469A1 — publié le 20130809

Dispositif pour augmenter la portance d'un engin de type cycle. La présente invention concerne un dispositif pour augmenter la portance d'un engin de type cycle comprenant au moins une roue, montée rotative selon un axe et présentant une première surface de roulement, le dispositif comprenant : - au moins une roue additionnelle présentant une seconde surface de roulement, et - un ensemble de montage de la roue additionnelle à rotation selon l'axe. Par « engin de type cycle », on entend un engin de type carriole, muni d'au moins une roue similaire à celles d'une bicyclette. Ceci peut notamment comprendre les fauteuils roulants pour personnes handicapées. Les engins de type cycle sont bien adaptés pour circuler sur un sol ferme. En revanche, lorsqu'ils roulent sur un sol meuble, par exemple du sable, ils ont tendance à s'enfoncer dans le sol et à s'embourber, et ce d'autant plus que le sol est meuble et que l'engin de type cycle est chargé. Une façon connue de résoudre ce problème consiste à ajouter une ou plusieurs roues à l'engin de type cycle. En particulier, il est connu de doubler une roue de l'engin par une roue jumelle libre en rotation par rapport à la roue de l'engin. Toutefois, ceci n'est pas toujours suffisant, en particulier lorsque le sol est très meuble et l'engin de type cycle relativement chargé. Un but de l'invention est de fournir un dispositif améliorant la portance d'un engin de type cycle, c'est-à-dire la capacité de l'engin de type cycle à ne pas s'enfoncer dans un sol meuble, le dispositif devant s'adapter facilement sur l'engin de type cycle. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type ci-dessus, dans lequel l'ensemble de montage est conformé pour que la roue additionnelle soit solidaire en rotation de la roue, le dispositif comprenant en outre : - une bande de roulement apte et destinée à relier la première surface de roulement à la seconde surface de roulement autour de l'axe, la bande de roulement, la roue de l'engin, la roue additionnelle et l'ensemble de montage définissant un volume interne du dispositif, et - un organe de remplissage du volume interne destiné à supporter la bande de roulement. Selon des modes particuliers de réalisation, le dispositif peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la bande de roulement est destinée à être enfilée sur la roue et sur la roue additionnelle selon l'axe et à recouvrir intégralement la première surface de roulement et/ou la seconde surface de roulement ; - la bande de roulement comprend une enveloppe en matériau souple destinée à emprisonner la roue et la roue additionnelle, et au moins un organe de mise en tension (66, 68) de la bande de roulement pour que l'enveloppe adhère à la roue de l'engin et à la roue additionnelle ; - l'organe de mise en tension comprend un tendeur circulaire destiné à entourer l'axe, ou des attaches de la bande de roulement à des moyens de fixation de l'ensemble de montage, ou à la roue, ou à la roue additionnelle ; - l'organe de remplissage est gonflable ; - l'organe de remplissage comprend une chambre à air ; - l'ensemble de montage est conformé pour que la roue additionnelle se situe à une distance de la roue selon l'axe, la distance pouvant prendre au moins deux valeurs distinctes, de préférence une pluralité de valeurs distinctes ; - l'ensemble de montage comprend une première partie destinée à être fixée sur la roue, une seconde partie solidaire de la roue additionnelle et montée à coulissement par rapport à la première partie, et un système de verrouillage pour solidariser la première partie et la seconde partie dans une position relative définissant la distance ; - l'ensemble de montage est apte à être fixé sur la roue sans démontage de la roue. L'invention concerne également un engin de type cycle comprenant au moins une roue, montée rotative selon un axe et présentant une première surface de roulement, l'engin comprenant en outre un dispositif tel que décrit ci-dessus pour augmenter la portance de la roue, la bande de roulement reliant la première surface de roulement à la seconde surface de roulement autour de l'axe et l'organe de remplissage supportant la bande de roulement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la Figure 1 représente schématiquement un premier engin de type cycle selon l'invention, à deux roues principales, comportant deux dispositifs pour augmenter la portance des roues principales, la Figure 2 représente schématiquement un second engin de type cycle selon l'invention, à deux roues principales, comportant deux dispositifs pour augmenter la portance des roues principales, la Figure 3 représente schématiquement l'un des dispositifs pour augmenter la portance représentés sur la Figure 1 et sur la Figure 2, en vue de côté, partiellement écorchée, la Figure 4 représente schématiquement le dispositif représenté sur la Figure 3 en vue éclatée selon un axe. En référence à la Figure 1, on décrit un premier engin de type cycle 1 selon l'invention. L'engin de type cycle 1 est une carriole comprenant un châssis 2, deux roues 4 et 6, une roue pivotante 8 et deux dispositifs 10, 12 pour augmenter la portance des roues 4 et 6. Les roues 4 et 6 sont montées rotatives sur le châssis 2 selon un axe D sensiblement perpendiculaire à une direction de mouvement du dispositif 1. Les dispositifs 10 et 12 sont montés respectivement sur les roues 4 et 6. En référence à la Figure 2, on décrit un second engin de type cycle 100 selon l'invention, plus précisément un fauteuil roulant pour personne handicapée, comprenant un fauteuil 102, les deux roues 4, 6, les deux dispositifs 10, 12 pour augmenter la portance des roues 4, 6 et deux roues pivotantes 108, 109. Les dispositifs 10, 12 sont similaires et se déduisent l'un de l'autre par une symétrie selon un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe D ou par une rotation à 180°. Aussi, seul le dispositif 10 sera décrit en détail ci-après, en référence aux Figures 3 et 4. Le dispositif 10 comprend une roue additionnelle 14 montée à rotation selon l'axe D, sensiblement parallèlement à la roue 4, une bande de roulement 18 s'étendant autour de l'axe D, un ensemble de montage 16 de la roue additionnelle 14 sur la roue 4, et un organe de remplissage 20 s'étendant entre la roue 4 et la roue additionnelle 14 selon l'axe D et supportant la bande de roulement 18. La roue 4 comprend une bande de roulement 22 définie comme une surface périphérique destinée à être en contact avec le sol lorsque la roue 4 roule sur le sol. La bande de roulement 22 présente une largeur L1 en projection sur l'axe D (Figure 3). L1 vaut par exemple entre 2 cm et 6 cm, avantageusement environ 4 cm. La roue additionnelle 14 comporte une bande de roulement 24 d'extension L2 en projection sur l'axe D et un axe 26 reçu dans l'ensemble de montage 16. L2 vaut par exemple entre 2 et 6 cm, avantageusement environ 4 cm. La roue additionnelle 14 présente un diamètre 4 comparable, de préférence sensiblement identique, à celui de la roue 4. Par exemple, le diamètre 4 est compris entre 30 cm et 150 cm, avantageusement entre 50 cm et 70 cm. Selon un mode particulier de réalisation, la roue additionnelle 14 est sensiblement identique à la roue 4. L'ensemble de montage 16 permet un montage facile de la roue additionnelle 14 sur la roue 4 et solidarise en rotation selon l'axe D la roue 4 et la roue additionnelle 14. Par « montage facile », on entend que le montage peut être réalisé en moins de 5 minutes, de préférence à la main sans outil. L'ensemble de montage 16 forme un essieu reliant la roue 4 et la roue additionnelle 14 et s'étendant selon l'axe D. L'ensemble de montage 16 comprend une première partie 28 fixée sur la roue 4, une seconde partie 30 fixée sur la roue additionnelle 14 et montée à coulissement par rapport à la première partie 28, et un système de verrouillage 32 pour solidariser la première partie 28 et la seconde partie 30. La première partie 28 comprend un manchon 34 s'étendant selon l'axe D entre la roue 4 et la roue additionnelle 14, une portion 36 s'étendant radialement à partir d'une extrémité du manchon 34 et étant en appui sur la roue 4, des protubérances 38, ou tétons, s'étendant à partir de la portion 36 à travers des passages ménagés dans la roue 4 selon l'axe D, et des moyens de fixation 40 de la portion 36 sur la roue 4. Le manchon 34 comporte un tube 42, avantageusement cylindrique à base circulaire, et une plaque 44 s'étendant à l'intérieur du tube cylindrique 42 selon un plan passant par l'axe D. Les moyens de fixation 40 comprennent par exemple des vis à poignée 40 visées dans les protubérances 38, les vis à poignée 40 et la portion 36 enserrant la roue 4. La seconde partie 30 comprend une première sous-partie 45 située entre la roue 4 et la roue additionnelle 14 et emmanchée dans le manchon 34, une seconde sous-partie 46 montée sur la première sous-partie 45 et traversant la roue additionnelle 14, et des moyens de fixation 48 de la seconde sous-partie 46 sur la première sous-partie 45. La première sous-partie 45 comprend un tube 50 s'étendant selon l'axe D et emmanché dans le tube 42, un logement recevant l'axe 26 et une portion 52 s'étendant radialement à partir d'une extrémité du tube 50 et étant en appui sur la roue additionnelle 14. Le tube 50 comporte deux fentes 50a, 50b, sensiblement parallèles à l'axe D et recevant la plaque 44. La seconde sous-partie 46 comprend un disque 54 en appui sur la roue additionnelle 14 et situé en vis-à-vis de la portion 52, des protubérances 56 s'étendant à partir du disque 54 selon l'axe D à travers des passages ménagés dans la roue additionnelle 14. Les moyens de fixation 48 comprennent par exemple des vis à poignées traversant les protubérances 56 et vissées dans la portion 52. Les vis à poignées des moyens de fixation 48 sont avantageusement du même type que les vis à poignées des moyens de fixation 40. Le système de verrouillage 32 comprend par exemple une vis à poignée et un boulon, la vis à poignée traversant radialement le manchon 34 et le tube 50 de façon à bloquer le coulissement du tube 50 dans le manchon 34 selon une pluralité de positions relatives correspondant chacune à un écartement E entre la roue principale 4 et la roue additionnelle 14 selon l'axe D. Par exemple, l'écartement E peut varier dans une plage de 5 cm à 100 cm, avantageusement de 10 cm à 25 cm. La bande de roulement 18 s'étend autour de l'axe D et relie la première surface de roulement 22 à la seconde surface de roulement 24 de manière à définir une surface de roulement du dispositif 10 présentant une extension selon l'axe D égale à la somme des extensions L1 et L2 et de l'écartement E. La bande de roulement 18 comprend une enveloppe externe 58 comportant deux rabats 60 et 62 mobiles chacun entre une position d'usage (en traits pleins), dans laquelle les rabats 60 et 62 s'étendent radialement contre respectivement la roue 4 et la roue additionnelle 14, de sorte que l'enveloppe externe 58 emprisonne la roue 4 et la roue additionnelle 14 et une position de repos (en traits pointillés), dans laquelle les rabats 60, 62 sont dans une position écartée respectivement de la roue 4 et de la roue additionnelle 14. En position d'usage, l'enveloppe externe 58 forme sensiblement un tore ouvert sensiblement de révolution autour de l'axe D, et de section en forme de « U », les rabats 60, 62 formant les jambes du « U », l'ouverture du « U » étant dirigée vers l'axe D. L'enveloppe externe 58 est par exemple en toile souple. Selon un mode particulier de réalisation, la bande de roulement 18 comprend une enveloppe interne 64 à rabats, destinée à entourer au moins partiellement l'organe de remplissage 20. Avantageusement, l'enveloppe interne 64 isole l'organe de remplissage 20 de la roue 4, de la roue additionnelle 14 et de l'ensemble de montage 16. L'enveloppe interne 64 est par exemple en toile souple. La bande de roulement 18 comprend en outre au moins un organe de mise en tension de l'enveloppe externe 58. Par exemple, la bande de roulement 18 comporte un tendeur circulaire 66 s'étendant selon un bord du rabat 60 autour de l'axe D. Avantageusement, la bande de roulement 18 comprend un second organe de mise en tension de l'enveloppe externe 58. Par exemple, la bande de roulement 18 comporte des attaches 68 de longueur réglable, s'étendant chacune entre un point d'un bord du rabat 62 et les moyens de fixation 48, les attaches 68 étant aptes à plaquer le rabat 62 sur la roue additionnelle 14. Le tendeur circulaire 66 présente un diamètre au repos inférieur au diamètre En variante, l'organe de remplissage 20 peut comprendre une masse de mousse en une seule pièce ou en plusieurs pièces occupant par exemple des secteurs angulaires complémentaires autour de l'axe D. Le fonctionnement du dispositif 1 va maintenant être décrit en référence aux Figures 1, 3 et 4. Le fonctionnement du dispositif 100 étant similaire, il ne sera pas décrit. En l'absence des dispositifs 10 et 12 représentés sur la Figure 1, les roues 4 et 6 ont une portance correspondant à l'extension L1. Pour augmenter la portance des roues 4 et 6, on monte les dispositifs 10 et 12 respectivement sur les roues 4 et 6. Seul le montage et le fonctionnement du dispositif 10 va être décrit, le montage et le fonctionnement du dispositif 12 étant similaires à ceux du dispositif 10. On fixe d'abord la première partie 28 sur la roue 4 en faisant passer les protubérances 38 dans les passages ménagées dans la roue 4. On visse ensuite les vis à poignées des moyens de fixation 40 dans les protubérances 38 et on rabat les poignées pour bloquer les vis à poignées des moyens de fixation 40. La roue 4 est alors enserrée entre les vis à poignées des moyens de fixation 40 et la portion 36. On fait coulisser le tube 50 dans le manchon 34, les fentes 50a, 50b recevant la plaque 44. On bloque la première partie 28 et la première sous-partie 45 axialement l'une par rapport à l'autre grâce au système de verrouillage 32. La position relative de la première partie 28 et la première sous-partie 45 détermine l'écartement E. Les efforts de torsion entre la première partie 28 et la seconde partie 30 de l'ensemble de montage 16 sont transmis majoritairement par la plaque 44 et les fentes 50a, 50b et s'appliquent peu sur le système de verrouillage 32. Avantageusement, la plaque 44 transmet au moins 90% des efforts de torsion entre la première partie 28 et la seconde partie 30. On dispose la bande de roulement 18, puis l'organe de remplissage 20 autour de la première partie 28 et de la seconde partie 30 assemblées. On monte la roue additionnelle 14 en plaçant l'axe 26 dans le logement de la première sous-partie 45 de la seconde partie 30. Puis on monte la seconde sous-partie 46 en faisant passer les protubérances 56 dans les passages ménagés dans la roue additionnelle 14. On visse ensuite les vis à poignées des moyens de fixation 48 dans la portion 52 via les protubérances 56 et on rabat les poignées pour bloquer les vis à poignées des moyens de fixation 48. La roue additionnelle 14 est alors enserrée entre la portion 52 et le disque 54. Ensuite, on tend l'enveloppe externe 58 de la bande de roulement 18 grâce au tendeur circulaire 66 et aux attaches 68. Ceci a pour effet de placer les rabats 60, 62 en position d'usage. On gonfle la chambre à air de l'organe de remplissage 20. Si nécessaire on ajuste la tension de l'enveloppe externe 58. Avantageusement, on règle la pression interne de la chambre à air et la tension de l'enveloppe externe 58 pour donner une forme sensiblement rectiligne à l'enveloppe externe 58 entre la roue 4 et la roue additionnelle 14. L'ensemble de montage 16, une fois monté comme décrit ci-dessus, assure la rigidité du dispositif 10 et détermine une valeur de l'écartement E. L'organe de remplissage 20 supporte la bande de roulement 18 entre la roue 4 et la roue additionnelle 14. Le dispositif 10 est apte à rouler sur le sol et se comporte globalement comme une roue présentant une surface de roulement améliorée d'un facteur sensiblement égal à (L1 +E+L2)/L1 par rapport à la roue 4 considérée seule. Grâce à la roue additionnelle 14 solidaire en rotation de la roue 4, à la bande de roulement 18 et l'organe de remplissage 20, on obtient un dispositif 10 améliorant la portance de l'engin de type cycle 1 ou 100. Comme on l'a vu, les dispositifs 10 et 12 s'adaptent facilement sur l'engin de type cycle 1 ou 100. Les avantages supplémentaires suivants peuvent être obtenus grâce à des caractéristiques additionnelles facultatives. Grâce au fait que les moyens de fixation 40 peuvent être disposés autour d'un axe de la roue 4, le dispositif 10 peut être fixé sur la roue 4 sans démontage de la roue 4, la roue 4 touchant le sol. Grâce au fait que la seconde partie 30 de l'ensemble de montage 16 est montée à coulissement réglable par rapport à la première partie 28, la valeur de l'écartement E selon l'axe D peut être modifiée, de manière à adapter la portance de l'engin de type cycle 1 ou 100 au sol sur lequel il est destiné à rouler. REVENDICATIONS1. Dispositif (10, 12) pour augmenter la portance d'un engin de type cycle (1 ; 100) comprenant au moins une roue (4, 6), montée rotative selon un axe (D) et présentant une première surface de roulement (22), le dispositif (10, 12) comprenant : - au moins une roue additionnelle (14) présentant une seconde surface de roulement (24), et - un ensemble de montage (16) de la roue additionnelle (14) à rotation selon l'axe (D), caractérisé en ce que l'ensemble de montage (16) est conformé pour que la roue additionnelle (14) soit solidaire en rotation de la roue (4, 6) et en ce que le dispositif (10, 12) comprend en outre : - une bande de roulement (18) apte et destinée à relier la première surface de roulement (22) à la seconde surface de roulement (24) autour de l'axe (D), la bande de roulement (18), la roue de l'engin (4, 6), la roue additionnelle (14) et l'ensemble de montage (16) définissant un volume interne du dispositif (10, 12), et - un organe de remplissage (20) du volume interne destiné à supporter la bande de roulement (18). 2. Dispositif (10, 12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de roulement (18) est destinée à être enfilée sur la roue (4) et sur la roue additionnelle (14) selon l'axe (D) et à recouvrir intégralement la première surface de roulement (22) et/ou la seconde surface de roulement (24). 3. Dispositif (10, 12) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bande de roulement (18) comprend une enveloppe (58) en matériau souple destinée à emprisonner la roue (4) et la roue additionnelle (14), et au moins un organe de mise en tension (66, 68) de la bande de roulement (18) pour que l'enveloppe (58) adhère à la roue (4) de l'engin et à la roue additionnelle (14). 4. Dispositif (10, 12) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de mise en tension (66, 68) comprend : - un tendeur circulaire (66) destiné à entourer l'axe (D), ou - des attaches (68) de la bande de roulement (18) à des moyens de fixation (40, 48) de l'ensemble de montage (16), ou à la roue (4), ou à la roue additionnelle (14). 5. Dispositif (10, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de remplissage (20) est gonflable. 6. Dispositif (10, 12) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de remplissage (20) comprend une chambre à air. 7. Dispositif (10, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble de montage (16) est conformé pour que la roue additionnelle (14) se situe à une distance (E) de la roue (4) selon l'axe (D), la distance (E) pouvant prendre au moins deux valeurs distinctes, de préférence une pluralité de valeurs distinctes. 8. Dispositif (10, 12) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ensemble de montage (16) comprend une première partie (28) destinée à être fixée sur la roue (4), une seconde partie (30) solidaire de la roue additionnelle (14) et montée à coulissement par rapport à la première partie (28), et un système de verrouillage (32) pour solidariser la première partie (28) et la seconde partie (30) dans une position relative définissant la distance (E). 9. Dispositif (10, 12) l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble de montage (16) est apte à être fixé sur la roue (4) sans démontage de la roue (4). 10. Engin (1 ; 100) de type cycle, comprenant au moins une roue (4, 6), montée rotative selon un axe (D) et présentant une première surface de roulement (22), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif (10, 12) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour augmenter la portance de la roue (4), la bande de roulement (18) reliant la première surface de roulement (22) à la seconde surface de roulement (24) autour de l'axe (D) et l'organe de remplissage (20) supportant la bande de roulement (18).