Brevet FR3032348A1 — publié le 20160812

STRUCTURE DE SUSPENSION POUR UN FAUTEUIL ROULANT ÉLECTRIQUE La présente invention concerne une structure de suspension et, plus particulièrement, une structure de 5 suspension pour un fauteuil roulant électrique. Un fauteuil roulant électrique classique décrit dans la demande de brevet taïwanais n° 098214606 comprend de manière générale un châssis relié à une petite roue avant, à une grande roue avant et à une petite roue 10 arrière. Un élément de liaison, un amortisseur et un bras avant sont reliés entre le châssis et la petite roue avant. L'élément de liaison est relié de façon pivotante au châssis, le bras avant est relié de façon pivotante à l'élément de liaison, l'amortisseur est monté entre 15 l'élément de liaison et le bras avant, et la grande roue avant est reliée à un moteur et au bras avant. Un bras arrière est relié à la petite roue arrière et est relié de façon pivotante au châssis, et un amortisseur est également monté entre le châssis et le bras arrière. Les 20 amortisseurs peuvent réduire les chocs et améliorer le confort d'assise, lorsque les petites roues avant et arrière roulent sur des routes cahoteuses. Cependant, cette structure de suspension classique du fauteuil roulant électrique est très compliquée et difficile à assembler, et 25 une structure compliquée réduit en outre la résistance structurelle de la structure de suspension. Par ailleurs, la structure de suspension classique assure uniquement un effet d'amortissement, mais n'est pas capable d'empêcher un retournement. 30 Une autre structure de suspension classique pour un fauteuil roulant électrique décrite dans le brevet américain n° 8408598 a une structure qui a été simplifiée, 3032348 2 mais elle n'est toujours pas capable d'empêcher un retournement. La présente invention vise à atténuer et/ou éliminer les inconvénients décrits ci-dessus. L'objectif principal de la présente invention est de proposer une structure de suspension qui soit simple pour un fauteuil roulant électrique, qui soit aisée assembler et capable d'améliorer le confort d'assise et la sécurité du fauteuil roulant. A cet effet, la présente invention a pour objet une structure de suspension pour fauteuil roulant électrique, comprenant : un châssis ayant un côté supérieur, un côté inférieur, une extrémité avant et une extrémité arrière, un siège étant monté sur le côté 15 supérieur, une direction s'étendant de l'extrémité avant l'extrémité arrière étant définie comme première direction et une direction perpendiculaire à la première direction étant définie comme seconde direction ; deux unités d'entraînement situées sur les deux côtés du châssis et 20 comprenant chacune un bogie et un dispositif de transmission fixé au bogie, une extrémité de chacun des bogies étant reliée de façon pivotante au châssis par l'intermédiaire d'une unité de pivot de transmission et chacun des dispositifs de transmission s'étendant vers 25 l'autre extrémité de chacun des bogies, la structure de suspension étant caractérisée par le fait que : - chacun des bogies comprend en outre une section d'assemblage s'étendant selon la seconde direction ; - deux roues motrices sont reliées aux dispositifs de 30 transmission et entraînées en rotation par ceux-ci ; - deux unités de guidage avant sont situées sur les deux côtés du châssis et comprennent chacune une roue de guidage avant, un bras de suspension avant et un ressort 3032348 3 de torsion, les roues de guidage avant étant respectivement reliées de façon pivotante à une extrémité des bras de suspension avant, et l'autre extrémité de chacun des bras de suspension avant étant 5 reliée de façon pivotante au châssis par l'intermédiaire d'un axe de pivot de bras de suspension avant et située près de l'extrémité avant, chacun des ressorts de torsion étant emmanché sur l'axe de pivot de bras de suspension avant et ayant une extrémité fixée à la 10 seconde section d'extension avant et l'autre extrémité en appui contre le côté inférieur, près de l'extrémité avant du châssis ; - deux amortisseurs avant ont chacun une extrémité reliée de façon pivotante entre les deux extrémités de chacun des bras de suspension avant et l'autre extrémité reliée de façon pivotante à la section d'assemblage de chacun des bogies, et s'étendent dans une direction qui forme un angle d'amortisseur avant par rapport à la première direction ; - deux unités anti-retournement sont situées sur les deux côtés du châssis et comprennent chacune une roue antiretournement et un bras de suspension arrière, chacune des roues anti-retournement étant reliée de façon pivotante à une extrémité de chacun des bras de suspension arrière, et l'autre extrémité de chacun des bras de suspension arrière est reliée de façon pivotante au châssis par l'intermédiaire d'un axe de pivot de bras de suspension arrière ; et - deux amortisseurs arrière ont chacun une extrémité reliée de façon pivotante entre deux extrémités de chacun des bras de suspension arrière et l'autre extrémité reliée de façon pivotante au châssis, et s'étendent dans une direction qui forme un angle 3032348 4 d'amortisseur arrière par rapport à la première direction, l'angle d'amortisseur arrière étant défini entre un bord de chacun des amortisseurs arrière près des amortisseurs avant et la première direction, l'angle 5 d'amortisseur avant étant défini par un bord de chacun des amortisseurs avant près des amortisseurs arrière par rapport à la première direction, et l'angle d'amortisseur avant étant plus grand que l'angle d'amortisseur arrière. 10 Selon des caractéristiques particulières facultatives, une première section d'extension avant et une seconde section d'extension avant sont formées entre les deux extrémités de chacun des bras de suspension avant, la première section d'extension avant s'étendant selon la 15 première direction et la seconde section d'extension avant s'étendant vers le côté inférieur et définissant un angle par rapport à la première direction, chacun des ressorts de torsion ayant une extrémité fixée à la seconde section d'extension avant et l'autre extrémité en appui contre le 20 côté inférieur, près de l'extrémité avant du châssis. Selon des caractéristiques particulières facultatives, une première section d'extension arrière et une seconde section d'extension arrière sont formées entre deux extrémités de chacun des bras de suspension arrière, 25 la première section d'extension arrière s'étendant dans la première direction, et la seconde section d'extension arrière s'étendant vers le côté inférieur du châssis et formant un angle par rapport à la première direction. La présente invention ressortira davantage à la 30 lecture de la description suivante, prise conjointement avec les dessins annexés qui représentent, à des fins d'illustration uniquement, le mode de réalisation préféré de la présente invention. 3032348 5 Sur ces dessins : - la Figure 1 montre une structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon un mode de réalisation 5 préféré de la présente invention, assemblée sur le fauteuil roulant électrique ; - la Figure 2 est une vue en perspective de la structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon la 10 présente invention ; - la Figure 3 est une vue de dessus de la structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon la présente invention ; 15 - la Figure 4 est une vue en coupe de la structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon la présente invention ; 20 - la Figure 5 montre l'unité de transmission, l'unité de guidage avant et l'amortisseur avant de la structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon la présente invention ; 25 - la Figure 6 montre la structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon la présente invention, placée sur une surface de support plate ; - la Figure 7 montre la structure de suspension pour 30 fauteuil roulant électrique selon la présente invention, qui monte un obstacle convexe ; et 3032348 6 - la Figure 8 montre la structure de suspension pour le fauteuil roulant électrique selon la présente invention, qui passe sur un obstacle concave. 5 Si l'on se réfère aux Figures 1 à 8, on peut voir qu'une structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon un mode de réalisation préféré de la présente invention comprend : un châssis 10, deux unités d'entraînement 20, deux roues motrices 30, deux unités de 10 guidage avant 40, deux amortisseurs avant 50, deux unités anti-retournement 60 et deux amortisseurs arrière 70. Le châssis 10 comprend un côté supérieur 11, un côté inférieur 12, une extrémité avant 13 et une extrémité arrière 14. Un siège A est monté sur le côté supérieur 11. 15 La direction s'étendant de l'extrémité avant 13 l'extrémité arrière 14 est définie comme première direction D1 et la direction qui est perpendiculaire à la première direction D1 est définie comme seconde direction D2. Les deux unités d'entraînement 20 sont situées 20 sur les deux côtés du châssis 10 et comprennent chacune un bogie 21 et un dispositif de transmission 22 fixé au bogie 21. Une extrémité de chacun des bogies 21 est relié de façon pivotante au châssis 10 par l'intermédiaire d'une unité de pivot de transmission 211, et chacun des 25 dispositifs de transmission 22 s'étend vers l'autre extrémité de chacun des bogies 21. Chacun des bogies 21 comprend en outre une section d'assemblage 212 s'étendant selon la seconde direction D2. Les deux roues motrices 30 sont reliées aux 30 dispositifs de transmission 22 et entraînées en rotation par ceux-ci. Les deux unités de guidage avant 40 sont situées sur les deux côtés du châssis 10 et comprennent chacune une 3032348 7 roue de guidage avant 41, un bras de suspension avant 42 et un ressort de torsion 43. Les roues de guidage avant 41 sont respectivement reliées de façon pivotante à une extrémité des bras de suspension avant 42, et une autre 5 extrémité de chacun des bras de suspension avant 42 est reliée de façon pivotante au châssis 10 par l'intermédiaire d'un axe de pivot de bras de suspension avant 421 et est située près de l'extrémité avant 13. Une première section d'extension avant 422 et une seconde section d'extension 10 avant 423 sont formées entre les deux extrémités de chacun des bras de suspension avant 42. Dans ce mode de réalisation, la première section d'extension avant 422 est une section plate et droite s'étendant selon la première direction D1, et la seconde section d'extension avant 423 15 est une section oblique qui s'étend vers le côté inférieur 12 et forme un angle par rapport à la première direction Dl. Chacun des ressorts de torsion 43 est emmanché sur l'axe de pivot de bras de suspension avant 421 et a une extrémité fixée à la seconde section d'extension avant 423 20 et l'autre extrémité en appui contre le côté inférieur 12 près de l'extrémité avant 13 du châssis 10. Chacun des deux amortisseurs avant 50 a une extrémité reliée de façon pivotante entre les deux extrémités de chacun des bras de suspension avant 42 et 25 l'autre extrémité reliée de façon pivotante à la section d'assemblage 212 de chacun des bogies 21, et s'étend dans une direction qui forme un angle d'amortisseur avant 01 par rapport à la première direction Dl. Les deux unités anti-retournement 60 sont situées 30 sur les deux côtés du châssis 10 et comprennent chacune une roue anti-retournement 61 et un bras de suspension arrière 62. La roue anti-retournement 61 est reliée de façon pivotante à une extrémité du bras de suspension arrière 62, 3032348 8 et l'autre extrémité du bras de suspension arrière 62 est reliée de façon pivotante au châssis 10 par l'intermédiaire d'un axe de pivot de bras de suspension arrière 621. Une première section d'extension arrière 622 et une seconde 5 section d'extension arrière 623 sont formées entre les deux extrémités de chacun des bras de suspension arrière 62. La première section d'extension arrière 622 est une section droite et plate s'étendant dans la première direction D1, et la seconde section d'extension arrière 623 est une 10 section oblique qui s'étend vers le côté inférieur du châssis et forme un angle par rapport à la première direction Dl. Les deux amortisseurs arrière 70 comprennent chacun une extrémité reliée de façon pivotante entre deux 15 extrémités de chacun des bras de suspension arrière 62, et l'autre extrémité est reliée de façon pivotante au châssis 10, et s'étendent dans une direction qui forme un angle d'amortisseur arrière 02 par rapport à la première direction Dl. L'angle d'amortisseur arrière 02 est défini 20 entre le bord de chacun des amortisseurs arrière 70 près des amortisseurs avant 50 et la première direction Dl. L'angle d'amortisseur avant 01 est défini par le bord de chacun des amortisseurs avant 50 près des amortisseurs arrière 70 par rapport à la première direction D1, et 25 01 > 02. En d'autres termes, l'angle d'amortisseur arrière 02 est l'angle formé entre la première direction D1 et la direction longitudinale de l'amortisseur arrière 70, laquelle direction longitudinale est la direction passant par les deux extrémités de l'amortisseur arrière 70. De 30 manière analogue, en d'autres termes, l'angle d'amortisseur avant 01 est l'angle formé entre la première direction D1 et la direction longitudinale de l'amortisseur avant 50. 3032348 9 Si l'on se réfère maintenant aux Figures 6 à 8, on peut voir que, lorsque la structure de suspension du fauteuil roulant électrique selon la présente invention est placée sur une surface de support horizontale G, les roues 5 motrices 30, les roues de guidage avant 41 et les roues anti-retournement 61 sont toutes en appui contre le sol. Lorsque la structure de suspension passe sur un obstacle convexe, comme représenté sur la Figure 7, les roues motrices 30 déplaceront le fauteuil roulant vers 10 l'avant jusqu'à ce que les roues de guidage avant 41 entrent en contact avec l'obstacle. A cet instant, la force d'entraînement provenant des unités d'entraînement 20 amène les roues de guidage avant 41 à forcer les bras de suspension avant 42 à pivoter vers le haut autour de l'axe 15 de pivot de bras de suspension avant 421, de telle sorte que les roues de guidage avant 41 peuvent aisément monter sur l'obstacle. Entre temps, le mouvement de pivotement des bras de suspension avant 42 comprime les ressorts de torsion 43, de telle sorte qu'une fois que les roues de 20 guidage avant 41 sont montées sur l'obstacle, les ressorts de torsion 43 appuieront les roues de guidage avant 41 contre l'obstacle par l'intermédiaire des bras de suspension avant 42, de façon à améliorer l'adhérence des roues de guidage avant 41. 25 Le mouvement de rotation vers le haut des axes de pivot de bras de suspension avant 421 comprime également les amortisseurs avant 50, puis les amortisseurs avant 50 poussent les bogies 21 à pivoter vers le côté inférieur 12 du châssis 10 par mouvement autour des unités de pivot de 30 transmission 211, de telle sorte que les amortisseurs avant 50 absorbent la force de poussée ascendante provenant des unités de guidage avant 40, de façon à empêcher le châssis 10 de se retourner vers l'arrière. Après que les unités de 3032348 10 guidage avant 40 sont passées sur l'obstacle, les dispositifs de transmission 22 continuent d'entraîner les roues motrices avant 30 en rotation vers l'avant, tandis que les unités anti-retournement 60 compriment et relâchent 5 les amortisseurs arrière 70, amenant les bras de suspension arrière 62 à pivoter autour des axes de pivot de bras de suspension arrière 621 pour changer la position des roues anti-retournement 61, de telle sorte que les roues antiretournement 61 peuvent passer sur l'obstacle avec succès. 10 Lorsque la structure de suspension passe sur un obstacle concave, comme représenté sur la Figure 8, les roues motrices 30 déplaceront le fauteuil roulant vers l'avant jusqu'à ce que les roues de guidage avant 41 entrent en contact avec l'obstacle concave. A cet instant, 15 les roues de guidage avant 41 s'abaissent sur la surface de l'obstacle qui est à différentes hauteurs par rapport aux roues anti-retournement 61, les amortisseurs avant 50 s'étendront pour maintenir le châssis 10 et les roues antiretournement 61 à leur hauteur d'origine, de façon 20 stabiliser le fauteuil roulant. Une fois abaissées sur la surface de l'obstacle, les roues de guidage avant 41 amèneront les bras de suspension avant 42 à pivoter vers le bas autour des axes de pivot de bras de suspension avant 421, amenant les 25 secondes sections d'extension avant 423 des bras de suspension avant 42 à comprimer les ressorts de torsion 43, les ressorts de torsion 43 poussent alors le châssis 10, amenant le châssis 10 à produire une force de réaction vers les bras de suspension avant 42, garantissant que le 30 châssis 10 et les unités anti-retournement 60 sont tous véritablement en appui contre la surface de support G et empêchant le châssis 10 de se retourner vers l'avant. La force de réaction des unités de guidage avant 40 et des 3032348 11 unités anti-retournement 60 améliore la performance d'adhérence tout en réduisant sensiblement la possibilité que le fauteuil roulant se retourne. Après que les unités de guidage avant 40 ont passé l'obstacle concave avec 5 succès, les dispositifs de transmission 22 continuent d'entraîner les roues motrices 30 en mouvement vers l'avant, tandis que les unités anti-retournement 60 compriment et relâchent les amortisseurs arrière 70, amenant les bras de suspension arrière 62 à pivoter autour 10 des axes de pivot de bras de suspension arrière 621 pour changer la position des roues anti-retournement 61, de telle sorte que les roues anti-retournement 61 peuvent passer l'obstacle avec succès. En général, lorsque les bras de suspension avant 15 42 amènent les roues de guidage avant 41 à pivoter, les ressorts de torsion 43 peuvent produire une force de réaction pour empêcher le châssis 10 de se retourner, ce qui améliore la sécurité. Lorsque la structure de suspension passe sur une route cahoteuse irrégulière, les 20 amortisseurs avant et arrière 50, 70 peuvent atténuer les chocs imposés au châssis 10, ce qui améliore le confort d'assise. Bien que l'on ait décrit un mode de réalisation préféré de la présente invention, il apparaîtra clairement 25 à l'homme du métier que des modifications peuvent y être apportées sans s'écarter du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1 - Structure de suspension pour fauteuil roulant électrique, comprenant : un châssis (10) ayant un côté supérieur (11), un côté inférieur (12), une extrémité avant (13) et une extrémité arrière (14), un siège (A) étant monté sur le côté supérieur (11), une direction s'étendant de l'extrémité avant (13) à l'extrémité arrière (14) étant définie comme première direction (D1) et une direction perpendiculaire à la première direction (D1) étant définie comme seconde direction (D2) ; deux unités d'entraînement (20) situées sur les deux côtés du châssis (10) et comprenant chacune un bogie (21) et un dispositif de transmission (22) fixé au bogie (21), une extrémité de chacun des bogies (21) étant reliée de façon pivotante au châssis (10) par l'intermédiaire d'une unité de pivot de transmission (211) et chacun des dispositifs de transmission (22) s'étendant vers l'autre extrémité de chacun des bogies (21), la structure de suspension étant caractérisée par le fait que : - chacun des bogies (21) comprend en outre une section (212) d'assemblage s'étendant selon la seconde direction (D2) ; - deux roues motrices (30) sont reliées aux dispositifs de transmission (22) et entraînées en rotation par ceux- ci ; - deux unités de guidage avant (40) sont situées sur les deux côtés du châssis (10) et comprennent chacune une roue de guidage avant (41), un bras de suspension avant (42) et un ressort de torsion (43), les roues de guidage avant (41) étant respectivement reliées de façon pivotante à une extrémité des bras de suspension avant (42), et l'autre extrémité de chacun des bras de 3032348 13 suspension avant (42) étant reliée de façon pivotante au châssis (10) par l'intermédiaire d'un axe de pivot de bras de suspension avant (421) et située près de l'extrémité avant (13), chacun des ressorts de torsion 5 (43) étant emmanché sur l'axe de pivot de bras de suspension avant (421) et ayant une extrémité fixée à la seconde section d'extension avant (423) et l'autre extrémité en appui contre le côté inférieur (12), près de l'extrémité avant (13) du châssis (10) ; 10 deux amortisseurs avant (50) ont chacun une extrémité reliée de façon pivotante entre les deux extrémités de chacun des bras de suspension avant (42) et l'autre extrémité reliée de façon pivotante à la section d'assemblage (212) de chacun des bogies (21), et 15 s'étendent dans une direction qui forme un angle d'amortisseur avant (01) par rapport à la première direction (D1) ; deux unités anti-retournement (60) sont situées sur les deux côtés du châssis (10) et comprennent chacune une 20 roue anti-retournement (61) et un bras de suspension arrière (62), chacune des roues anti-retournement (61) étant reliée de façon pivotante à une extrémité de chacun des bras de suspension arrière (62), et l'autre extrémité de chacun des bras de suspension arrière (62) 25 est reliée de façon pivotante au châssis (10) par l'intermédiaire d'un axe de pivot de bras de suspension arrière (621) ; et deux amortisseurs arrière (70) ont chacun une extrémité reliée de façon pivotante entre deux extrémités de 30 chacun des bras de suspension arrière (62) et l'autre extrémité reliée de façon pivotante au châssis (10), et s'étendent dans une direction qui forme un angle d'amortisseur arrière (02) par rapport à la première 3032348 14 direction (D1), l'angle d'amortisseur arrière (02) étant défini entre un bord de chacun des amortisseurs arrière (70) près des amortisseurs avant (50) et la première direction (D1), l'angle d'amortisseur avant (01) étant 5 défini par un bord de chacun des amortisseurs avant (50) près des amortisseurs arrière (70) par rapport à la première direction (D1), et l'angle d'amortisseur avant (01) étant plus grand que l'angle d'amortisseur arrière (02). 10 2 - Structure de suspension pour fauteuil roulant électrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'une première section d'extension avant (422) et une seconde section d'extension avant (423) sont formées entre les deux extrémités de chacun des bras de suspension avant 15 (42), la première section d'extension avant (422) s'étendant selon la première direction (D1) et la seconde section d'extension avant (423) s'étendant vers le côté inférieur (12) et définissant un angle par rapport à la première direction (D1), chacun des ressorts de torsion 20 (43) ayant une extrémité fixée à la seconde section d'extension avant (423) et l'autre extrémité en appui contre le côté inférieur (12), près de l'extrémité avant (13) du châssis (10). 3 - Structure de suspension pour fauteuil roulant 25 électrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'une première section d'extension arrière (622) et une seconde section d'extension arrière (623) sont formées entre deux extrémités de chacun des bras de suspension arrière (62), la première section d'extension arrière (622) 30 s'étendant dans la première direction (D1), et la seconde section d'extension arrière (623) s'étendant vers le côté inférieur (12) du châssis (10) et formant un angle par rapport à la première direction (D1).