Brevet FR3066723A1 — publié le 20181130

Véhicule muni d'un système mobile afin d'améliorer la stabilité de l'ensemble véhicule et charge. Domaine de l'invention La présente invention est relative à un véhicule personnel électrique (9) équipé d'un système mobile (19) relié au véhicule par un moyen d'articulation (23). Etat ' de lart La demande existe aujourd'hui de pouvoir circuler sur des terrains variés comportant des sections en montée et des sections en descente. Des solutions ont été recherchées pour répondre demande. Dans le domaine des véhicules pour personne à mobilités réduite le brevet W02005079174 décrit un système permettant le maintien du centre de gravité proche du centre du rectangle de sustentation ce qui est l'objectif de la présente invention mais la géométrie du système, par l'utilisation d'un rail en arc de cercle surélève la charge transportée et, par conséquent, engendre un déséquilibre, et est plus instable compte tenu de la hauteur du centre de gravité de la charge par rapport au plan de roulement. De plus ce système ne permet pas de proposer un mode verticalisation de la personne. Par ailleurs, de nombreux brevets existent dans le domaine dc l'automobile et de la manutention pour le maintien horizontal d'un habitacle, mais aucun n'utilise le système d'articulation 25 type biellettes et aucun des dispositifs brevetés ne permet un déplacement notable dans le gène longitudinal, élément essentiel du système objet de cette demande de brevet. L'objectif visé par ces brevets concerne la stabilité du véhicule en virage, le maintien de l'assiette. US6217047, W01999015352, 30 EP0174030, US4964480, DF964747. Un véhicule décrit par l'institut Pierrard Henalux dans un apport de recherche d'Hubert BFI\IJAMIT\l, permet le maintien 3066723 horizontal de l'assiette du véhicule destiné à transporter un fauteuil roulant et une personne en situation de handicap mais : d'une part il n'utilise pas le principe de la suspension avec moyen d'articulation (/3) type biellette_ D'autre part, le 5 dispositif ne prévoit pas le déplacement de la charge dans le sens longitudinal, élément essentiel du système breveté par l'amélioration significative de la stabilité de l'ensemble véhicule plus charge. Un dispositif suspendu, avec un moyen de liaison type biellette, 1n est utilisé dans le domaine du meuble, pour une chaise berçante d'origine canadienne mais, d'une part, elle n'est pas motorisée et d'autre part, elle ne couvre aucun des domaines d'utilisation mentionnés ci-dessus. Elle n'est utilisée que pour bercer la personne assise. 15 Description des dessins - Fig 1 et 2: Vue du véhicule (9) avec le système mobile (19). - Fig 3 Vue latérale et coupe du véhicule (9) avec le système mobile (19). 70 4 Vue en plan du véhicule(9) avec le système mobile (19). - Mouvement du Système mobile 19) grâce au moyen d'articulation (23). Fig ( 5) Sol horizontal 25 - Fig ( 6) Sol incliné (15%) - Fig ( 7) Sol incliné ('(r/) Fig 8 : Véhicule personnel électrique avec maintien de l'horizontalité de, l'assise avec motorisation. Fig 9 : Véhicule personnel électrique avec verticalisation de l'utilisateur. Fig 10 : Véhicule personnel électrique avec maintien de l'horizontalité de l'assise. - Fig 11 : Véhicule électrique type brouette BTP avec maintien del'horizontalité du moyen de support. 35 Fig 12 : Véhicule électrique type brouette BTP avec déversement. Fig 13: Véhicule viticulture avec maintien de l'horizontalité de l'assise latérale. 3066723 Description de l'invention Le véhicule (9) et son système mobile (19) est destiné au déplacement à faible vitesse (6 km/h) d'une personne, par exemple une personne â mobilité réduite, sur une assise, ou 5 d'une charge telle que colis, gravier, sable ou liquide dans un contenant adapté, empruntant un itinéraire accidenté comportant des montées et des descentes (Fig 10,11 et 13). L'invention permet de suivre l'itinéraire vallonné d'un bout à l'autre en toute sécurité car le moyen d'articulation déplace le moyen de support 10 (21) et sa charge en fonction de la déclivité de manière à maintenir la verticale (G) du centre de gravité de l'ensemble véhicule (9) et charge, à l'intérieur du rectangle de sustentation (surface définie par les quatre points de contact des quatre roues (20) avec du sol. De plus le moyen de support (21) reste 15 horizontal longitudinalement. Ceci constitue un mode d'utilisation. Le même moyen d'articulation, grâce à un autre algorithme, permet le basculement du moyen de support (21) en vue d'une fonction déversement (Fig 12) d'une charge ou verticalisation 2G (Fig 9) de la personne transportée. Cela constitue un autre mode d'utilisation du système mobile. Le même moyen d'articulation, grâce A une modification du moyen d'articulation (23), permet l'élévation du moyen de support (21) en vue d'une fonction soulèvement de charges, 25 Plusieurs domaines d'utilisation sont envisagés : Les véhicules pour personnes A mobilité, réduite. Un véhicule type brouette électrique pour le bâtiment et les travaux publics. Un véhicule pour l'armée, pour le transport, en terrains vallonnés, de paquetages, de blessés allongés, ou tout autre transport. véhicule pour la logistique en présence de déclivités, pour les établissements industriels. les établissements publics (hôpitaux, aéroports, 35 gares...). l'agriculture et en particulier la viticulture. L'invention, objet de cette demande, concerne un véhicule personnel électrique d'un système mobile (19). Le 3066723 4 véhicule (9) possède un châssis (10) muni de deux plaques latérales (11), d'un train avant avec deux roues (20), d'un train arrière avec deux roues (20). Le châssis (10) est un assemblage d'éléments plans. 5 Le système mobile (Fig 2) comprend un moyen de support (21) et un moyen de liaison (74) 11 est relié à des plaques latérales (11) du châssis (10) du véhicule par au moins un moyen d'articulation (23) muni d'un pivot (25) d'axe (26) à chacune de ses extrémités (Fig 3 et 4), ces pivots permettent d'une part un 10 mouvement de type linéaire d'avant en arrière et d'autre part un mouvement angulaire (m) du système mobile (19) (Fig 5 à 7). Les pivots (25) d'axes (26) perpendiculaires aux plaques latérales (11), à chaque extrémité du ou des moyens d'articulation (23) sont reliés d'une part à une plaque latérale 15 (11) du châssis (10) pour les extrémités hautes, d'autre part à un des moyens de liaison (24) du moyen de support (21) pour les extrémités basses, permettant la rotation aisée du ou des moyens d'articulation (23).1,a géométrie du mouvement du système mobile est définie par : la longueur L3 des moyens d'articulation (23) (Fig 3), l'entre axe Li des axes (26) des pivots (25) hauts des moyens d'articulation (23) sur chacune des plaques latérales (11) du châssis (10) (Fig 3). l'entre axe 1_,7 des axes (26) des pivots (25) bas des 25 moyens d'articulation (23) sur chacun des moyens de liaison (24) (Fig 3). Le système mobile (19) présente une symétrie par rapport à un plan vertical longitudinal du véhicule. Avantageusement, de chaque coté du véhicule (9), les moyens 30J '"/ d'articulation (23) ne sont pas parallèles en vue latérale, (Fig 5 à 7) : L'entre-axe 1_,1 des axes (26) des pivots (25) hauts des moyens d'articulation (23) sur chaque plaque latérale (11) du véhicule est supérieur à l'entre-axe L2 des axes (26) des pivots (25) bas des 35 moyens d'articulation (23) sur chaque moyen de liaison (24), le mouvement angulaire (angle m) du moyen de support (21) par rapport à un plan de roulement du véhicule étant fonction du rapport 1,111,2 (Fig 5 à 7)_ 3066723 L'entre axe des axes (26) haut et bas sur chaque moyen d'articulation (23) est 1_, moyen de détermination de l'ampleur du mouvement de type linéaire d'avant en arrière du moyen de support (21 )_ 5 La force à appliquer pour le déplacement du moyen de support sera faible. Elle sera environ le produit de la masse à déplacer par la tangente de l'angle (m) du plan de roulement P avec l'horizontal. Le mouvement du système mobile (19) peut être effectué manuellement mais dans un mode de réalisation préféré de l'invention le mouvement sera produit en actionnant le système moteur décrit par la suite. L'entrainement du système mobile est provoqué par un vérin électrique ou avantageusement par un moyen de motorisation 15 angulaire (M) d'un pivot haut (25) du moyen d'articulation (23). Le moyen de motorisation angulaire est apte à faire varier et à maintenir l'angle (m) formé par l'axe longitudinal (A) du véhicule et le plan du moyen de support (21). Le moyen de motorisation angulaire (M) est relié à une carte électronique du véhicule (9) équipé d'une centrale inertiel] d'un programme propre à piloter le mouvement du système mobile (19), les informations transmises par la carte électronique conduisant le moyen moteur dans le premier mode d'utilisation, à maintenir l'horizontalité du moyen de support (21) et - à maintenir la verticale du centre de gravité de l'ensemble véhicule et charge dans le polygone de sustentation. Dans le cas du mode verticalisation d'une personne ou déversement, un algorithme est programmé permettant d'incliner fortement le moyen de support (21) du fait de la géométrie du dispositif selon un angle (m), le véhicule devant être à l'arrêt et les roues (20) parallèles à l'axe longitudinal (A) du véhicule, une vitesse de basculement ainsi qu'un angle (m) limite sont définis (40 degrés pour la verticalisation , 60 degrés pour le déversement d'une benne de matériaux pulvérulents) Dans le cas du mode soulèvement, les longueurs Li et L2 étant égales entre elles, un algorithme est actionné._ Le moyen de support restera parallèle A l'axe (A) du véhicule 3066723 6 Dans toutes les utilisations, le moyen de support mobile comprend au moins un capteur d'obstacle destiné à stopper le mouvement du véhicule et de son système mobile en cas de présence d'un objet dans son environnement 5 Techniquement, le dispositif formant moyen de support mobile (21) conforme à la présente invention offre ainsi de nombreux avantages_ Outre les différentes utilisations découlant de la géométrie du système mobile et du moyen d'articulation et 10 décrites précédemment, on peut notamment souligner les avantages suivants : Tout d'abord, le véhicule et son système mobile sont particulièrement simple à fabriquer car constitués de plaques reliées entre elles par des vis et des blocs comportant des 15 perçages taraudés. Ceux sont les dispositifs utilisés sur le véhicule de base (brevet FR1992939)_ - Un seul dispositif moteur engendre un mouvemen linéaire et angulaire - Ensuite, l'installation du système mobile (19) est aisée : une 20 fois retiré le moyen de support fixe du véhicule : il suffit de fixer les moyens d'articulation (23) deux sur la plaque latérale (11) droite, deux sur la plaque latérale (11) gauche_ La droite et la gauche sont définies par rapport à l'axe longitudinal ,/. du véhicule 25 Le système moteur est relié à la carte électronique du véhicule (9) équipée d'une centrale ineitielle_ Pour cela il suffit de brancher le câble de puissance d'une part, le câble de commande d'autre part. Nous ne décrivons pas ici l'entrainement manuel, par un simple levier mécanique, possible pour certaines utilisations. Par ailleurs, un bouton bascule permet le passage immédiat aux différents modes : Arrêt - Maintient de l'horizontalité - Verticalisateur d'une personne ou déversement de produits pulvérulents_ 35 - Eventuellement un mode soulèvement de charges est possible si les moyens d'articulation (23) sont parallèles en vue latérale. Le moyen de support (21) restera parallèle au plan P de roulement lors de la rotation des moyens d'articulation et son 3066723 déplacement dans le sens vertical permettra le soulèvement de charges sous lesquelles le véhicule aura été placé. - Enfin la force à appliquer pour mouvoir le système mobile est faible_ La motorisation n'est pas indispensable_ Mode préféré de réalisation 5 La présente invention est relative à un véhicule (9) muni d'un système mobile (19) afin d'améliorer la stabilité de l'ensemble véhicule et charge_ Afin d'obtenir un coût de fabrication réduit et un encombrement minimal, le dispositif est un assemblage d'éléments plans, 10 suivant les principes de fabrication du véhicule (9) (brevet FR 2992939). Le système mobile (19) comporte au moins un moyen de support (21) destiné à recevoir la charge fonction de l'utilisation, s'agisse d'une assise pour le transport d'une personne, de 15 ridelles pour le transport d'objets, d'une benne pour des matériaux ou tout autres moyens d'accrochage d'outils et de matériels. Le moyen de support (21) est supporté par au moins un moyen de liaison (24) auxquels il est assemblé par des blocs, des vis 20 démontables et des alésages filetés suivant la technique de montage du châssis du véhicule (9). Bien entendu, les épaisseurs du moyen de liaison (24) et du moyen de support (21) sont adaptées en fonction du matériau de réalisation de chaque élément et des efforts qu'ils doivent 25 reprendre_ Chaque moyen d'articulation est fixé par l'intermédiaire de deux pivots (25) (Fig 3 et 4). Le pivot bas est fixé par un axe (26) au moyen de liaison (24), le pivot haut est fixé sur une des plaques latérales (11) du véhicule (9). La position des pivots est fonction de l'utilisation et de la géométrie 30 du véhicule mobile. En première approximation, pour les premiers modes d'utilisation, la longueur de l'entre-axe L2 (Fig 3) des pivots fixés an moyen de liaison (24) est le quart de la longueur du châssis. De même, sur chaque moyen d'articulation l'entre-axe 35 des pivots hauts et bas L3 sont distants du quart de la longueur du châssis_ L'entre-axe 1-.1 des pivots fixés aux montants 3066723 Q o verticaux (11) du châssis (10) est égal à L2 multiplié par 1.7 soit 1.1 Ld Les moyens d'articulation (23) se trouvent entre les plaques latérales (11) du châssis (10) et les moyens de liaison (24) du 5 système mobile (19). Les moyens de liaison (24) verticaux protègent les moyens d'articulation (23) des agressions extérieures. Ils sont munis de baguettes de glissement évitant l'usure et le bruit lors du mouvement des moyens d'aiticulation_ Le moyen de motorisation du système mobile comporte un 10 motoréducteur électrique (M) équipé d'un capteur nngulaire_ Il est fixé sur une des plaques verticales (11) fixe du véhicule. Il est propre à mouvoir le moyen d'articulation autour de l'axe (26) du pivot haut du moyen d'articulation (23). Pour l'amélioration de la stabilité, les informations transmises 15 par la carte électronique et sa centrale inertielle, engendre le décalage de la charge. Un calibrage est effectué pour lier le déplacement angulaire à l'inclinaison du véhicule. De préférence, le système d'entrainement est sécurisé en limitant le déplacement correspondant à l'inclinaison (m) du moyen de 9, support (21) par rapport au véhicule (9) raisonnablement fixé à vingt degrés en lien avec la centrale inertielle du véhicule. L'algorithme du programme de gestion du déplacement du véhicule prévoit de limiter la vitesse en fonction de l'angle (m). Dans le mode verticalisation d'une personne ou déchargement 25 un autre programme est activé. L'angle (m) pourra atteindre 60°. Préalablement au déplacement du moyen de support (11) par le système d'entrainement un algorithme permet de vérifier que la vitesse du véhicule est nulle et que les roues sont alignées avec l'axe (A) longitudinal du châssis (10). Sans cela le mouvement 30 n'est pas effectué. Lorsque le mode verticalisation d'une personne ou déchargement est envisagé, la partie haute de l'avant et de l'arrière du châssis (10) est chanfreinée afin de permettre l'inclinaison du moyen de support (21). 35 Pour la mise en place du mode soulèvement de charges, des perçages sont à réaliser dans les plaques latérales (11) du véhicule mobile (9) de telle sorte que l'entre-axe Li soit égal 3066723 9 l'entre-axe L2 des pivots des moyens d'articulation (23) sur les moyens de liaison (24). Dans chacun des modes de fonctionnement, un capteur d'obstacle stoppera le mouvement des qu'un objet sera détecté 5 dans l'environnement du moyen de support. En fonction des modes d'autres capteurs d'obstacle pourront être positionnés sur le système mobile. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle comprend tous les équivalents techniques et les variantes des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS1. Véhicule personnel électrique (9) comprenant un châssis (10) caractérisé en ce que le dit véhicule comporte un système mobile (19) lui-même composé d'un moyen de support (21) supporté par deux moyens de liaison (24) , le dit système mobile étant relié au châssis par au moins un moyen d'articulation (23). 2- Véhicule personnel électrique selon la revendication 1, dans lequel le système mobile est relié à des plaques latérales (11) du châssis (10) du véhicule par au moins un moyen d'articulation (23) muni d'un pivot (25) d'axe (26) à chacune de ses extrémités, ces pivots permettant d'une part un mouvement de type linéaire d'avant en arrière et d'autre part un mouvement angulaire (m) du système mobile (19). 3- Véhicule personnel électrique, selon les revendications 1 et 2, dans lequel le pivot (25) d'une extrémité basse du moyen d'articulation (23) est fixé à un des moyens de liaison (24) du système mobile (19). 4- Véhicule personnel électrique, selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel un pivot (25) d'une extrémité haute du moyen d'articulation (23) est fixé à une plaque latérale (11) du châssis (10). 5- Véhicule personnel électrique, selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'entre-axe Li des axes (26) des pivots (25) hauts des moyens d'articulation (23) sur chaque plaque latérale (11) du véhicule est supérieur à l'entre-axe L2 des axes (26 ) des pivots (25) bas des moyens d'articulation (23) sur chaque moyen de liaison (24), le mouvement angulaire (angle m) du moyen de support (21) par rapport à un plan de roulement du véhicule étant fonction du rapport L1/ L2. 6- Véhicule personnel électrique, selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'entre axe des axes (26) haut et bas sur chaque moyen d'articulation (23) est le moyen de détermination de l'ampleur du mouvement de type linéaire d'avant en arrière du moyen de support (21). 3066723 11 7- Véhicule personnel électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système mobile (19) possède un moyen de motorisation angulaire (M) relié à une carte électronique du véhicule (9) équipé d'une centrale inertielle et d'un programme 5 propre à piloter le mouvement du système mobile (19), les informations transmises par la carte électronique conduirsant le moyen moteur : dans le premier mode d'utilisation. - à maintenir l'horizontalité du moyen de support (21) et 10 - à maintenir la verticale du centre de gravité de l'ensemble véhicule et charge dans le polygone de sustentation. 8- Véhicule personnel électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 utilisé en mode verticalisation ou déversement, un algorithme permettant d'incliner fortement le moyen de support 15 (21) du fait de la géométrie du dispositif selon un angle (m) pouvant atteindre 40 degrés pour la verticalisation d'une personne et 60 degrés pour le mode déversement. 9- Véhicule personnel électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 dans lequel le système mobile (19) peut-être 20 utilisé en mode soulèvement d'une charge caractérisé en ce que les longueurs L1 et L2 étant égales entre elles, les moyens d'articulation étant parallèles. 10- Véhicule personnel électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 disposant d'au moins un capteur d'obstacle 25 destiné à stopper le mouvement du véhicule et de son système mobile en cas de présence d'un objet dans son environnement. 30 35