Brevet FR3045318A1 — publié le 20170623

Fauteuil roulant pourvu d'un système de franchissement d'une marche, comportant des rampes déployables. Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication de fauteuils roulants. Plus précisément, l'invention concerne un fauteuil roulant pourvu d'un système de franchissement d'une marche. Les personnes utilisant des fauteuils roulants peuvent être confrontées à des problèmes d'accessibilité, par exemple s'agissant de bâtiments présentant une différence de hauteur entre le sol du bâtiment et la rue. Pour résoudre ce problème d'accessibilité, il existe des solutions consistant à installer à demeure dans ces bâtiments des dispositifs permettant à des fauteuils roulants de s'affranchir de cette différence de hauteur. Par exemple, on connaît les rampes d'accès à faible déclivité ou encore les ascenseurs pour personnes à mobilité réduite. Ce type de solution permet à toute personne et à tout fauteuil roulant de pouvoir accéder à une surface d'un bâtiment ayant une accessibilité limité. Cependant, ce type de solution n'est pas applicable à toutes les situations. En effet, il existe des bâtiments qui ne disposent pas de l'espace ou des moyens financiers pour mettre en place une telle solution. Aussi, des trottoirs peuvent former un obstacle infranchissable pour une personne en fauteuil roulant, et ce notamment si des accès spécifiques (rampes, trottoir rabaissé au niveau d'un passage piéton, ...) ne sont pas présents ou accessibles (par exemple dans le cas où un véhicule bloque cet accès). L'art antérieur propose ainsi des fauteuils roulants disposant de leur propre système de franchissement d'une marche. Par exemple, tel que décrit dans le document de brevet américain publié sous le numéro US3976152 A, l'art antérieur propose un fauteuil roulant électrique disposant d'un système de franchissement d'une marche. Ce système de franchissement d'une marche consiste en deux rampes de forme triangulaire, montées pivotantes sur deux bras, et destinées à fournir un plan incliné. Plus précisément, chaque rampe, respectivement par rapport 3045318 2 à la roue pour laquelle elle fournit un plan incliné, reste toujours centrée par rapport au plan dans lequel s'inscrit la roue. Ainsi, une rampe évolue autour de la ou les roues lors du passage d'une marche. Ce type de système de franchissement permet ainsi à une personne 5 de franchir une marche sans assistance extérieure. Une telle solution présente cependant des inconvénients, à savoir notamment : - cette solution ne peut pas être adaptée sur des fauteuils roulants classiques, le fauteuil roulant étant spécialement conçu pour pouvoir mettre en oeuvre de système de franchissement ; 10 - cette solution nécessite au moins un type de moteur électrique rendant cette solution dépendante d'une source d'alimentation électrique. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. 15 Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un fauteuil roulant disposant d'un système de franchissement d'une marche, compatible avec une conception classique de fauteuil roulant. L'invention a encore pour objectif de proposer un tel type de fauteuil roulant qui est adapté à des fauteuils roulants manuels, non électriques. 20 Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un fauteuil roulant comportant un châssis sur lequel sont couplés : - un siège ; - au moins deux roues positionnées de manière latérale au siège ; 25 - un système de franchissement d'une marche, caractérisé en ce que le système de franchissement d'une marche comporte des rampes déployables sur une marche de manière à fournir un plan incliné entre une surface en dessous de la marche et un giron de la marche, les rampes étant mobiles entre : 30 - une position rangée dans laquelle les rampes sont situées en dessous du siège en côté des roues ; 3045318 3 - une position déployée en avant dans laquelle les rampes sont situées devant les roues ; - une position déployée en arrière dans laquelle les rampes sont situées derrière les roues, 5 et en ce que le système comporte des moyens d'entraînement des rampes couplés à des organes de commande et aux rampes. Un tel fauteuil roulant permet de franchir une marche sans l'aide d'une quelconque assistance extérieure. De plus, le système de franchissement est contenu à l'intérieur du fauteuil roulant qui peut conserver 10 une forme classique de fauteuil roulant manuel non électrique. En effet, par exemple, le fauteuil roulant selon l'invention n'a pas besoin de posséder de roues spécifiques pour que le système de franchissement puisse fonctionner. Selon un mode de réalisation préférentiel, les organes de commande 15 consistent pour chaque rampe en un levier de commande, chaque levier de commande étant couplé avec la rampe pour entraîner trois configurations : - la rampe est en position rangée pour une première position du levier de commande ; - la rampe est en position déployée en avant pour une deuxième 20 position du levier de commande ; - la rampe est en position déployée en arrière pour une troisième position du levier de commande. L'utilisateur du fauteuil roulant selon l'invention agit ainsi directement sur le déploiement et le reploiement des rampes. En effet, les leviers de 25 commande permettent de réaliser manuellement l'entraînement des rampes de manière contrôlée et progressive. Avantageusement, les moyens d'entraînement des rampes comportent pour chaque rampe un bras articulé couplé au levier de commande et à la rampe, et le système de franchissement d'une marche 30 comporte des moyens de guidage fixes destinés à coopérer avec la rampe quand elle passe de sa position rangée à sa position déployée en avant et de sa position déployée en arrière à sa position rangée. 3045318 4 De tels bras articulés et de tels moyens de guidage offrent une solution mécanique robuste dans le temps. Selon une solution préférée, chaque bras articulé comprend au moins un élément levier télescopique destiné à s'étendre en dehors du 5 fauteuil roulant pour faire varier la longueur de l'élément levier télescopique, les bras articulés étant contenus sous le siège quand les rampes sont en position rangée. Selon une caractéristique avantageuse, chaque bras articulé est couplé à un levier de commande par l'intermédiaire d'engrenages aptes à 10 démultiplier un mouvement imprimé au levier de commande par un utilisateur. Selon une autre caractéristique avantageuse, chaque bras articulé est couplé à une rampe par l'intermédiaire d'une première articulation comprenant un corps mâle emboîté dans une cavité d'un corps femelle, le 15 corps mâle étant mobile dans la cavité autour d'un axe perpendiculaire à un plan dans lequel la roue s'inscrit, la cavité comprenant un ressort de compression tendant à maintenir éloigné le corps mâle de la cavité, le ressort de compression étant destiné à positionner la rampe devant une roue lors du passage de la rampe de sa position rangée à sa position déployée en avant. 20 Selon encore une autre caractéristique avantageuse, la première articulation comprend un ressort de torsion destiné à soulever une rampe lors de son passage en position déployée en arrière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de 25 réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1 à 11 sont des représentations schématiques de différentes phases de la cinématique de franchissement d'une marche d'un fauteuil roulant selon l'invention ; 30 - les figures 12 à 14 sont des représentations schématiques d'une première articulation couplant une rampe à un bras articulé, respectivement quand la rampe est en position rangée, en 3045318 5 position déployée en avant et en position déployée en arrière, d'un fauteuil roulant selon l'invention ; - la figure 15 est une représentation schématique partielle du fauteuil roulant selon l'invention, après franchissement d'une 5 marche et selon une vue de derrière d'un fauteuil roulant ; - la figure 16 est une représentation schématique d'une deuxième articulation couplant un vérin télescopique et une glissière télescopique, d'un fauteuil roulant selon l'invention ; - les figures 17 à 19 sont des représentations schématiques d'une 10 rampe en cours de passage de sa position déployée en arrière à sa position rangée. Tel qu'on peut l'observer sur la figure 1, un fauteuil roulant 1 selon l'invention comporte un châssis 2 sur lequel sont couplés un siège 20, des roues 21 latérales au siège (selon le présent mode de réalisation, le fauteuil 15 présente une paire de roues arrière et une paire de roues avant de plus petit diamètre que celui des roues arrière), et un système de franchissement d'une marche. Ce système de franchissement d'une marche permet de franchir une marche 3 d'une hauteur pouvant notamment atteindre 14 cm. Le fauteuil roulant selon l'invention est plus précisément un fauteuil 20 roulant manuel, non motorisé, présentant de manière classique deux grandes roues actionnables manuellement par l'intermédiaire de poignées circulaires parcourant la périphérie extérieure de chaque roue. Le système de franchissement d'une marche comporte des rampes 40, des moyens d'entraînement des rampes et des organes de commande 6. 25 Les rampes sont du type déployable et permettent de fournir un plan incliné entre une surface en dessous de la marche et un giron de la marche (le giron correspond à la partie horizontale de la marche). Ces rampes sont alors mobiles entre plusieurs positions. Tel qu'on peut l'observer sur la figure 1, une position des rampes 30 correspond à une position rangée dans laquelle les rampes 40 sont situées en dessous du siège 20, en côté des roues 21. Dans cette position, une personne peut utiliser le fauteuil roulant selon l'invention de la même manière 3045318 6 qu'un fauteuil similaire non équipé du système de franchissement d'une marche. Tel qu'on peut l'observer sur la figure 3, une autre position des rampes 40 correspond à une position déployée en avant dans laquelle les 5 rampes sont situées devant les roues 21. Dans cette position, l'utilisateur du fauteuil roulant 1 selon l'invention est prêt à franchir la marche. Enfin, tel qu'on peut l'observer sur la figure 6, une autre position des rampes 40 correspond à une position déployée en arrière dans laquelle les rampes sont situées derrière les roues. Après qu'un utilisateur ait avancé son 10 fauteuil sur les rampes et franchi la marche 3, les rampes 40 assument cette position. Tel qu'on peut l'observer sur la figure 1 et selon le présent mode de réalisation, les organes de commande 6 consistent pour chaque rampe en un levier de commande 60. Chaque levier de commande permet d'actionner de 15 manière indépendante une rampe, et est ainsi couplé avec la rampe pour permettre trois configurations : - la rampe est en position rangée pour une première position du levier de commande ; - la rampe est en position déployée en avant pour une deuxième 20 position du levier de commande ; - la rampe est en position déployée en arrière pour une troisième position du levier de commande. Selon le présent mode de réalisation, les moyens d'entraînement des rampes 40 comportent pour chaque rampe un bras articulé couplé aux 25 organes de commande et à une rampe. De manière complémentaire, le système de franchissement d'une marche intègre des moyens de guidage qui sont destinés à coopérer avec la rampe quand elle passe de sa position rangée à sa position déployée en avant et de sa position déployée en arrière à sa position rangée. Ces moyens de guidage sont conçus pour coopérer 30 uniquement avec la rampe. Selon le présent mode de réalisation, le bras articulé est constitué de : 3045318 7 - une glissière télescopique 41 couplée sur une extrémité arrière d'une rampe 40 par l'intermédiaire d'une première articulation 51 ; - un vérin télescopique 42 couplé : - par une première de ses extrémités à la glissière 5 télescopique par l'intermédiaire d'une deuxième articulation 52 ; - par une deuxième de ses extrémités à un levier de commande par l'intermédiaire d'engrenages 43. Ces glissières télescopiques et ces vérins télescopiques sont ainsi 10 des éléments leviers télescopiques qui permettent aux bras articulés d'avoir des longueurs de bras de levier variables, permettant aux bras articulés d'avoir une cinématique plus complexe mais plus adaptée aux mouvements que doivent effectuer les rampes et, enfin, permettent aux bras articulés d'être contenus sous le siège quand les rampes sont en position rangée. 15 Les éléments constituant le système de franchissement d'une marche d'un fauteuil roulant selon l'invention sont décrits plus en détail ci-après au travers d'une description pas-à-pas de la cinématique du système correspondant au franchissement d'une marche. Les figures 1 à 3 illustrent le passage des rampes 40 d'une position 20 rangée à une position déployée en avant, sur une marche. Pour réaliser ce déploiement, les leviers de commande 60 sont abaissés ce qui provoque l'avancée des rampes 40. En effet, tel qu'illustré par la figure 1, on observe que le levier de commande actionne un engrenage 43 engrené sur un autre engrenage 43 de 25 plus petite taille. Tel qu'illustré par la figure 15, ce deuxième engrenage est couplé sur un axe coudé 420 qui se prolonge par le vérin télescopique 42, ces engrenages étant aptes à démultiplier un mouvement imprimé par un utilisateur au levier de commande. Ainsi, tel qu'on peut l'observer sur les figures 1 et 2, le vérin 30 télescopique effectue une rotation antihoraire. Cette rotation provoque alors la rétractation du vérin télescopique et la translation vers l'avant de la glissière télescopique et de la rampe. 3045318 8 Ces translations et cette rétractation résultent de la combinaison de la première articulation 51, de la deuxième articulation 52 et des moyens de guidage. La première articulation, telle qu'illustrée par les figures 12 à 14, est 5 une liaison à pivot glissant, apte à former un angle de 180° entre la glissière télescopique 41 et la rampe 40. Cette première articulation comprend un corps mâle 510 de forme cylindrique, porté par la rampe 40 à une de ses extrémités, et un corps femelle 511 de forme cylindrique, porté par la glissière télescopique à une de ses extrémités, le corps femelle présentant 10 une cavité dans laquelle vient s'emboîter le corps mâle. Le corps mâle 510 est alors mobile en rotation autour d'un axe central de la cavité, cet axe étant perpendiculaire à un plan dans lequel une grande roue s'inscrit. Tel qu'illustré par la figure 13, la cavité comprend un ressort de compression 512 qui tend à maintenir éloigné (désemboîté) le corps mâle de la cavité. Ce 15 ressort de compression permet de positionner la rampe devant une roue lors du passage de la rampe de sa position rangée à sa position déployée vers l'avant. Les moyens de guidage, quant à eux et tel qu'illustré par les figures 17 et 19, comprennent : 20 - une plaque horizontale de guidage 70 ; - une plaque verticale 71 contigüe à la plaque horizontale de guidage ; - une plaque de compression 72. La plaque horizontale de guidage est conçue pour ne coopérer 25 qu'avec la rampe 40. Aussi, tel qu'illustré par la figure 15, le bras articulé évolue dans un plan dans lequel cette plaque de guidage n'est pas présente. La plaque verticale 71 permet quant à elle de maintenir une rampe sous le fauteuil, entre les roues, et ce tant que la rampe n'a pas dépassé ces roues. En effet, la plaque verticale empêche le ressort de compression de 30 s'étendre et de repousser la rampe dans le plan dans lequel s'inscrivent les roues. 3045318 9 Enfin, tel qu'illustré par la figure 16, la deuxième articulation 52 forme une double liaison pivot entre le vérin télescopique 42 et la glissière télescopique 41. Plus précisément, la glissière télescopique présente à une extrémité une pièce support 520 portant deux axes pivots 521 qui sont 5 coaxiaux. Deux bras 522 sont couplés en rotation sur ces deux axes pivots 521. Ces deux bras sont mobiles en rotation sur un angle de 90° autour de ces deux axes pivots, entre une position dans le prolongement de la glissière télescopique et une position perpendiculaire à la glissière télescopique. Cette limitation en rotation résulte de la forme de la pièce support 520. Ces deux 10 bras sont reliés entre eux par un axe de rotation 523 sur lequel est couplée une tête de liaison 524 du vérin 42. Cette tête de liaison est alors mobile complétement libre en rotation autour de l'axe de rotation, à la différence des bras autour des deux axes pivots. En conséquence, la coopération mécanique de la plaque horizontale 15 de guidage, de la rampe, de la glissière télescopique, de la première articulation qui forme une liaison pivot à 180° et de la deuxième articulation qui forme une liaison pivot complexe, provoquent la translation vers l'avant de la rampe et de la glissière télescopique, par rapport au fauteuil roulant 1, quand le levier de commande 60 est abaissé. 20 Tel qu'illustré par les figures 2, 3 et 12, en continuant d'abaisser le levier de commande 60, la rampe 40 franchit complétement la plaque horizontale de guidage 70 et la plaque verticale 71. A ce moment, la rampe repose sur la marche 3 et voit son extrémité présentant la première articulation tomber vers le sol, la rampe se mettant en position devant la 25 roue. En effet, tel qu'on peut l'observer sur la figure 12, la plaque verticale ne coopère plus avec la rampe ce qui permet au ressort de compression de positionner la rampe juste devant la roue. Aussi, la plaque horizontale de guidage finit de coopérer avec la rampe 40 ce qui permet à cette dernière de 30 s'abaisser avec le sol, entraînant avec elle la glissière télescopique. Selon la situation représentée par la figure 3, les rampes sont alors en position déployée vers l'avant et le fauteuil est prêt à franchir la marche 3. 3045318 10 Les figures 4 à 6 illustrent le franchissement de la marche 3. Dans cette situation, un utilisateur du fauteuil n'agit plus sur les leviers de commande. En effet, il lui suffit d'actionner les roues de son fauteuil pour monter sur les rampes et/ou de se faire pousser par une tierce personne, 5 sans se soucier du positionnement des rampes par rapport au fauteuil. Ce positionnement évoluera lors du franchissement de la marche par le fauteuil. On observe que lors du franchissement de la marche, l'angle formé par les glissières télescopiques et les rampes diminue. Arrivé à un angle prédéterminé et une fois que les roues ont franchies les rampes, les 10 premières articulations 51 reposent sur le sol tandis que les rampes sont ramenées contre les glissières télescopiques. Les rampes sont alors dans une position déployée en arrière. Plus précisément et tel qu'illustré par la figure 14, les rampes sont soulevées par l'intermédiaire de la première articulation qui comprend un 15 ressort de torsion 513. Ce ressort de torsion est plus précisément en liaison par encastrement avec la glissière télescopique 41 par l'intermédiaire du manchon déporté 514, et en liaison linéaire annulaire avec la rampe 40 au niveau d'une gorge 515. Ce ressort de torsion est spécialement dimensionné pour permettre la remontée des rampes en position déployée en arrière, 20 après que les roues aient franchi les rampes et après qu'un certain angle formé par les rampes et les glissières télescopiques ait été atteint. Tel entre par les figures 6, 17 et 18, les rampes sont dans une position déployée en arrière. Pour ranger les rampes, un utilisateur doit alors remonter vers le haut les leviers de commande 60. 25 En remontant les leviers de commande, les vérins télescopiques 42 effectuent alors une rotation horaire. Dans un premier temps, tel qu'illustré par la figure 19, ce mouvement amène l'extrémité des rampes 40 en contact avec la plaque de compression 72. En continuant d'actionner les leviers de commande, les rampes glissent 30 le long de ces plaques de compression et les ressorts de compression vont alors se comprimer au fur et à mesure que les rampes sortent des plans dans lesquels s'inscrivent les roues du fauteuil. 3045318 11 Dans un second temps et tel que l'on peut l'observer sur les figures 7 à 11, en continuant de remonter les leviers de commande, les deuxièmes articulations 52 se relèvent et les rampes 40 se retrouvent tractées sur les plaques horizontales de guidage 70. Les ressorts de compression exerçant 5 une pression tendant à plaquer les rampes sur les plaques verticales, une résistance s'oppose à l'action des ressorts de torsion et l'angle formé entre les rampes et les glissières télescopiques s'agrandit jusqu'à ce que le ressort de torsion n'exerce plus une tension suffisante pour ramener ces deux pièces l'une contre l'autre. 10 Enfin, en continuant de remonter les leviers de commande et tel qu'on peut l'observer sur la figure 9, les glissières télescopiques 41 arrivent à la verticale et les deuxièmes articulations atteignent un point culminant de leurs cinématiques. Les vérins télescopiques s'étendent alors et les deuxièmes articulations partent vers l'arrière du fauteuil (figures 10 et 11). 15 Les rampes arrivent de nouveau dans leurs positions de repos. Le fauteuil roulant 1 a ainsi franchi la marche 3 et est prêt à repartir. REVENDICATIONS1. Fauteuil roulant (1) comportant un châssis (2) sur lequel sont couplés : - un siège (20) ; - au moins deux roues (21) positionnées de manière latérale au siège ; - un système de franchissement d'une marche, caractérisé en ce que le système de franchissement d'une marche comporte des rampes (40) déployables sur une marche (3) de manière à fournir un plan incliné entre une surface en dessous de la marche et un giron de la marche, les rampes étant mobiles entre : - une position rangée dans laquelle les rampes sont situées en dessous du siège en côté des roues ; - une position déployée en avant dans laquelle les rampes sont situées devant les roues ; - une position déployée en arrière dans laquelle les rampes sont situées derrière les roues, et en ce que le système comporte des moyens d'entraînement des rampes couplés à des organes de commande (6) et aux rampes (40). 2. Fauteuil roulant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de commande (6) consistent pour chaque rampe (40) en un levier de commande (60), chaque levier de commande étant couplé avec la rampe pour entraîner trois configurations : - la rampe est en position rangée pour une première position du levier de commande ; - la rampe est en position déployée en avant pour une deuxième position du levier de commande ; - la rampe est en position déployée en arrière pour une troisième position du levier de commande. 3045318 13 3. Fauteuil roulant (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement des rampes comportent pour chaque rampe (40) un bras articulé couplé au levier de commande (60) et à la rampe, et en ce que le système de franchissement d'une marche comporte des 5 moyens de guidage (70, 71, 72) fixes destinés à coopérer avec la rampe quand elle passe de sa position rangée à sa position déployée en avant et de sa position déployée en arrière à sa position rangée. 4. Fauteuil roulant (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que 10 chaque bras articulé comprend au moins un élément levier télescopique (41, 42) destiné à s'étendre en dehors du fauteuil roulant pour faire varier la longueur de l'élément levier télescopique, les bras articulés étant contenus sous le siège (20) quand les rampes (40) sont en position rangée. 15 5. Fauteuil roulant (1) selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque bras articulé est couplé à un levier de commande (60) par l'intermédiaire d'engrenages (43) aptes à démultiplier un mouvement imprimé au levier de commande par un 20 utilisateur. 6. Fauteuil roulant (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que chaque bras articulé est couplé à une rampe (40) par l'intermédiaire d'une première articulation (51) comprenant un corps 25 mâle (510) emboîté dans une cavité d'un corps femelle (511), le corps mâle étant mobile dans la cavité autour d'un axe perpendiculaire à un plan dans lequel la roue s'inscrit, la cavité comprenant un ressort de compression (512) tendant à maintenir éloigné le corps mâle de la cavité, le ressort de compression étant destiné à positionner la rampe 30 devant une roue (21) lors du passage de la rampe de sa position rangée à sa position déployée en avant. 3045318 14 7. Fauteuil roulant (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première articulation (51) comprend un ressort de torsion (513) destiné à soulever une rampe (40) lors de son passage en position déployée en arrière. 5