Brevet FR3065170A1 — publié le 20181019

La présente invention concerne un patin à roues en ligne ayant une stabilité maximale pour une garde au sol donnée et ajustable. Elle permet à l'utilisateur débutant ou fragilisé de pratiquer le patin à roues en ligne sur 5 un terrain parfaitement plat et dénué d'aspérité en ayant le pied affleurant le sol et donc une stabilité maximale, puis, après apprentissage, d'évoluer vers une pratique tout chemin en augmentant la garde au sol et diminuant la stabilité. Dans ce qui précède: 10 - le patin à roues en ligne peut également être appelé: «ski roues», «ski à roulettes», «rollerski». - la stabilité se définit comme étant la faculté du patin à revenir en position verticale avec un minimum d'actions correctives de la part de l'utilisateur. Dans le cas d'un patin à 2 roues en ligne, elle est obtenue par le positionnement de la semelle de la 15 chaussure en dessous des axes des roues, le plus près possible du sol. - la garde au sol est définie comme l'éloignement par rapport au sol du composant le plus bas du patin et de la chaussure, Plus elle est élevée, plus le patin est capable de franchir des obstacles élevés. 20 Dans ce qui suit: - le pas alternatif est une technique issue du ski de fond où le pratiquant pousse alternativement sur le pied droit et le pied gauche dans l'axe du déplacement, les patins étant équipés d'un système anti-recul, classiquement par le biais de roulements 25 anti-retour montés sur l'axe d'une des roues. Cette technique se rapproche de la marche et impose de décoller le talon du patin. - le pas du patineur est une technique où l'avance est obtenue par des poussées alternatives formant un angle plus ou moins prononcé par rapport à l'axe du déplacement, et qui ne nécessite pas de décoller le talon. 30 Les dessins annexés illustrent l'état de l'art et l'invention. La figure 1 représente une vue de côté d'un patin à roues en ligne selon l'état de l'art 35 avec poutre centrale. La figure 2 représente une vue en perspective et une vue de côté du patin «crosskate» objet de l'invention de Monsieur James Page à poutre porteuse latérale mentionnée dans les brevets US2002125659(A1) et US6241264(B1). 40 La figure 3 comporte une vue de côté et une vue de dessus représentant l'architecture générale du patin selon l'invention, avec 2 poutres droites. La figure 4 représente une variante de la figure 3 où les 2 poutres ont chacune 2 45 rayons de courbure. La figure 5 représente une variante de la figure 3 où les 2 poutres ont chacune 4 rayons de courbure. 1 306 5 1 70 La figure 6 est une coupe verticale selon les repères A de la figure 5 détaillant le montage de la roue avant. La figure 7 est une vue éclatée en perspective représentant le montage de l'étrier sur les poutres. La figure 8 est une coupe partielle de la fixation de l'attelle droite sur l'étrier. La figure 9 est une coupe partielle de la fixation de l'étrier sur la poutre gauche. La figure 10 est une vue de côté représentant la position basse de l'étrier. La figure 11 est une vue de côté représentant la position haute de l'étrier. La figure 12 est une vue de côté représentant la version avec étrier pivotant, en position basse et étrier pivoté. La figure 13 est une coupe partielle de l'axe de rotation entre l'étrier et la poutre droite, 20 selon les repères B visibles sur la figure 14. La figure 14 est une vue de côté représentant la version avec étrier pivotant, en position basse et étrier en butée arrière. 25 La figure 15 est une vue de côté représentant la version avec étrier pivotant, en position haute et étrier pivoté. La figure 16 est une vue de côté représentant la version avec étrier pivotant, en position haute et étrier en butée arrière. 30 Des patins à roues en ligne selon l'état de l'art connu sont représentés figure 1 et sont constitués de 2 roues coplanaires, l'une à l'avant l'autre à l'arrière du pied, et reliées entre elles par une platine - planche ou poutre - repère 1 au-dessus de laquelle est fixé le pied de l'utilisateur par différents dispositifs (chaussure solidaire, lanière, etc...). 35 Le talon est soit fixe, soit mobile selon les versions. Des roues munies de roulements anti-retour sont parfois utilisées. Différents systèmes de freins existent également. Dans cette architecture, l'épaisseur de la platine nécessaire à la rigidité et la solidité du patin éloigne le pied du sol ce qui a pour conséquence de réduire d'autant la stabilité 40 pour une garde au sol donnée. L'obtention d'une stabilité parfaite peut se faire en rajoutant une troisième roue au patin, mais cela se fait au détriment du poids. Un patin à 3 roues n'est par ailleurs pas compatible avec la pratique de la technique du pas du patineur. Dans le cas d'un patin à 2 roues en ligne, l'obtention du maximum de stabilité par 45 rapport à une garde au sol donnée se fait en réduisant l'épaisseur des éléments constitutifs du patin situés sous la plante du pied au strict minimum, ce qui oriente vers une architecture où le châssis du patin n'est plus situé sous la chaussure mais sur ses côtés. 2 3065170 Une architecture approchante présentée en figure 2 est décrite dans les brevets US2002125659 (A1) et US6241264 (B1) de Monsieur James Page. Elle est constituée d'une unique poutre sur laquelle sont fixées latéralement en porte à faux les roues et 5 la chaussure. Cette dernière est reliée à la poutre par un gros axe repère 2. L'encombrement important de cet axe est justifié par la reprise du poids de l'utilisateur en porte à faux mais réduit d'autant la garde au sol et ne répond donc pas à notre besoin de maximaliser la stabilité pour une garde au sol donnée et de plus ajustable. Ce point n'est d'ailleurs pas un problème dans le contexte de l'invention citée où 10 l'application est résolument tout terrain avec une garde au sol imposante. La revendication principale justifiant l'architecture en porte à faux concerne la possibilité de faire tourner la roue avant en inclinant le patin dans les virages ce qui évite d'avoir à lever les patins d'une masse probablement importante compte tenu des mécanismes embarqués. 15 Pour répondre au besoin de maximaliser la garde au sol et la stabilité en assurant une fonction de réglage tout en restant léger et robuste, le patin à roues en ligne objet de l'invention représenté figure 3 est constitué de 2 poutres porteuses repères 3 et 4 entre lesquelles sont fixées les roues et est suspendue la chaussure par tout dispositif approprié et à un niveau choisi par l'utilisateur. Il est avantageux de galber lesdites poutres dans le plan horizontal de telle sorte qu'elles épousent sensiblement la forme de la chaussure et permettent de réduire l'encombrement latéral sur l'avant et l'arrière, ceci afin de favoriser les changements de direction. Selon un mode de réalisation représenté figure 4, chaque poutre possède 2 rayons de courbure. Selon un autre mode de réalisation représenté figure 5, les poutres ont chacune 4 rayons de courbure. Selon un mode de réalisation, la liaison entre les poutres est uniquement assurée par les axes des roues avant et arrière. Prenant exemple de la roue avant selon la figure 6, représentant la coupe selon les repères A de la figure 5, l'axe repère 601 passe successivement au travers d'une rondelle repère 603, de la poutre droite repère 3, d'une entretoise droite repère 604, du roulement droit repère 605, d'une entretoise interne à la roue repère 606, du roulement gauche repère 607, d'une entretoise gauche repère 608, de la poutre gauche repère 4 et enfin d'une rondelle repère 609, tous ces éléments étant fermement maintenus pressés les uns contre les autres par le serrage de 2 écrous repères 602 et 610. En fonction de la nature du matériau des poutres, des bagues de compression repères 603 et 609 pourront être noyées dans les poutres afin d'assurer la pérennité dans le temps du serrage. Un mode de réalisation du système de suspension de la chaussure sur les poutres est présenté figure 7. Il est constitué d'un étrier repère 700 sensiblement en forme de U aplati supportant la chaussure sur sa partie horizontale. Des attelles enserrant le mollet côté droit et côté gauche sont montées libres en rotation via des axes sur les montants verticaux de l'étrier sensiblement au niveau des chevilles. L'attelle droite est représentée figure 7 repère 706. Le haut des attelles peut être rendu solidaire du mollet de l'utilisateur par le biais d'un lien souple démontable par tout dispositif tel que bande auto agrippante, ou tout autre dispositif selon l'état de l'art Ce dispositif d'attelles 3 3065 1 70 permet de bloquer les mouvements latéraux de la cheville. La chaussure peut être maintenue dans l'étrier par tout dispositif de fixation approprié tel que vissage, sang lage, ou tout autre dispositif selon l'état de l'art. 5 L'axe de rotation de l'attelle droite repère 706 sur l'étrier est représenté figure 8. Il est composé d'un tube repère 803 rendu solidaire du montant vertical droit de l'étrier repère 710 par pression grâce au serrage de la vis 804 dans la rondelle 801 et l'écrou 802. Un palier repère 803, solidaire de l'attelle 706 pivote autour du tube 803 grâce à un jeu axial et un jeu radial fonctionnels appropriés. 10 Revenant à la figure 7: la fixation de l'étrier sur les poutres est assurée par 4 vis passant au travers de 4 trous situés à l'avant et à l'arrière de chacun des montants verticaux de l'étrier et venant se visser dans 4 inserts taraudés montés dans les flans des poutres en position repérées 701, 702, 707 et 708. 15 Le point de fixation avant gauche repère 708 est détaillé sur la coupe figure 9. Il est composé d'une vis repère 900 traversant le montant vertical gauche de l'étrier repère 709 et se vissant dans un insert taraudé repère 901 noyé dans la poutre gauche repère 4. 20 Il y a dans les montants verticaux de l'étrier repère 709 et 710 plusieurs niveaux de trous de passage des vis de fixation sur les poutres, permettant autant de niveaux de positionnement de l'étrier par rapport aux poutres. Reprenant la figure 7, l'utilisation du niveau supérieur de trous repérés 705 et 713 amène la chaussure près du sol et 25 augmente la stabilité. Cette configuration est présentée en vue de coté figure 10. L'utilisation du niveau inférieur de trous repères 703 et 711 éloigne au contraire la chaussure du sol et augmente la garde au sol au détriment de la stabilité. Cette configuration est présentée figure 11. Un niveau intermédiaire de trous repères 704 et 712 permet un compromis entre la stabilité et la garde au sol. Dans ce qui précède, le 30 lecteur comprendra qu'il existe de façon symétrique les mêmes niveaux de trous sur le montant vertical gauche de l'étrier repère 709, non visible sur la figure 7. Il est à noter que l'étrier ne subit principalement que des efforts de traction dans les montants verticaux et de cisaillement aux angles dûs au poids de l'utilisateur. Les 35 efforts de flexion et de torsion sont entièrement supportés par les poutres. L'étrier peut de ce fait être très mince tout en étant réalisé dans un matériau courant tel que l'aluminium. Cet étrier est l'élément le plus bas du patin et son épaisseur est sensiblement inférieure à l'épaisseur d'une semelle de chaussure d'usage courant, ce qui rend son influence négligeable sur la garde au sol, positionne ainsi la chaussure de 40 l'utilisateur au plus près du sol et in fine maximalise la stabilité latérale. Selon une variante,représentée figure 12 et utilisant certains repères présentés figure7, l'étrier peut être mobile en rotation autour d'un axe passant par les trous avant de l'étrier repère 711 ou 712 ou 713 selon le réglage de garde au sol choisie puis au 45 travers du trou repère 701 de la poutre droite. L'axe côté droit est détaillé sur la coupe partielle selon les repères B de la figure 14. Il se compose d'un tube repère 1304 rendu solidaire du montant vertical droit de l'étrier repère 710 par pression grâce au serrage de la vis repère 1303 dans la rondelle 1300 et l'écrou 1301. Un palier repère 1302 est 4 3065170 monté serré dans le trou repère 701 de la poutre droite repère 3 et peut pivoter autour du tube 1304 grâce à un jeu axial et un jeu radial fonctionnels appropriés. La rotation est arrêté sur l'arrière grâce à la cale repère 1203 boulonnée sur l'arrière de l'étrier et venant en butée sur le dessus de la poutre repère 3. Cette cale se monte en 5 position 1200, 1201 ou 1202 lorsque l'axe est monté respectivement en position 711, 712 ou 713. La figure 12 présente l'étrier pivoté dans la configuration où les trous 713 et 1203 sont utilisés, amenant l'étrier au plus près du sol. La figure 14 présente cette même configuration avec étrier en butée arrière. Les figures 15 et 16 présentent la configuration où les trous repères 711 et 1200 sont utilisés, dans les positions 10 respectivement pivotée et en butée arrière. On comprend enfin dans tout ce qui précède que les mêmes éléments existent de façon symétrique au niveau de la poutre gauche repère 4 L'axe de pivotement de l'étrier précédemment décrit est par ailleurs positionné: 15 - Premièrement: en arrière du centre de gravité de l'ensemble constitué des poutres et des roues, de telle sorte que le patin bascule sous l'effet de la gravité vers l'avant et vient naturellement en butée sur les cales droite repère 1203 et gauche. - Deuxièmement: sensiblement sur le tiers avant de la chaussure, ce qui 20 correspond approximativement à l'articulation métatarse-orteil du pied afin de reproduire la poussée naturelle du pied lors de la marche. - Troisièmement: au-dessus de la semelle de la chaussure, et à une distance de cette dernière augmentant lorsque la garde au sol diminue de manière à dissocier le mouvement de rotation du mouvement de pousser efficace. Plus 25 l'axe est éloigné de la semelle, plus le retard est important entre la rotation en premier et la poussée efficace en deuxième. Ce retard sécurise et facilite la poussée au détriment de la réactivité. Au contraire, le choix d'une grande garde au sol correspond également au positionnement de l'axe de rotation près de la semelle, ce qui atténue la dissociation et favorise la réactivité de la poussée 30 efficace. Il est avantageux de réaliser le centrage avant décrit plus haut en montant une roue de plus grand diamètre à l'avant, plus lourde de ce fait que la roue arrière, ce qui permet : - Premièrement de diminuer la longueur du bras de levier avant nécessaire au 35 centrage avant. Ceci diminue l'encombrement global du patin et favorise la maniabilité - Deuxièmement de faciliter le passage des obstacles du terrain, la roue avant constituant la roue d'attaque. 40 Selon une variante la chaussure peut être du type chaussure de ski ou de patin à roulettes, caractérisée par une semelle et une coque rigides bloquant les mouvements latéraux de la cheville. L'étrier précédemment cité n'est pas nécessaire et la chaussure peut être directement montée sur les flans intérieurs des poutres par des éléments de liaison traversant lesdites poutres et venant se visser dans des inserts filetés 45 aménagés dans la coque et correspondant à plusieurs niveaux de réglage de garde au sol. Pour une liaison fixe, il s'agit de 4 vis, pour une liaison pivot, il s'agit de tourillons à l'avant de la chaussure et de cales vissées à l'arrière. 5 3065170 A titre d'exemple de réalisation pratique, les poutres peuvent être en tube d'aluminium, en matériaux composites, en bois - monobloc ou lamellé collé - cintré à la vapeur afin d'épouser sensiblement les formes de la chaussure. L'étrier peut quant à lui être réalisé 5 en tôle d'aluminium de 3 mm d'épaisseur pliée et percée. La roue avant peut avoir un diamètre de 200 mm, la roue arrière de 150. La garde au sol peut être réglée entre 10 mm, utilisable uniquement sur sol parfaitement lisse, à 60 mm, permettant une pratique sur des chemins de terre dure ou des routes pavées. L'architecture présentée dans les figures minimise le nombre de pièces et permet d'atteindre un poids hors 10 chaussure sensiblement inférieur à 2 kg. Cette configuration permet des sorties de longue durée d'intensités équivalentes à la course à pied, sans les traumatismes articulaires liés aux chocs répétés, minimisant les risques de chutes liés à la pratique du patin à roulettes ou des ski-roues classiques du fait de la position surbaissée des pieds, tout en conservant la même garde au sol ou tout en pouvant ajuster cette 15 dernière à ces besoins spécifiques. Cette invention doit en définitive permettre à un public aux articulations usées et à l'équilibre limité de poursuivre une activité d'endurance significative. 20 25 30 35 40 45 6 REVENDICATIONS1 - Patin à 2 roues en ligne caractérisé en ce qu'il est constitué de 2 poutres porteuses reprenant tous les efforts de flexion et torsion entre lesquelles sont fixées les roues 5 avant et arrière et est suspendue la chaussure par tout dispositif approprié. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les poutres peuvent être galbées dans le plan horizontal pour épouser les contours de la chaussure. 10 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison entre les poutres est assurée par les axes des roues avant et arrière. 4 - Dispositif selon la revendication 1 dont un mode de réalisation du système de suspension est caractérisé par un étrier sensiblement en forme de U aplati supportant 15 une chaussure d'usage courant sur sa partie horizontale, relié à chacune des poutres par chacun de ses deux montants verticaux, et comportant une paire d'attelles enserrant le mollet, bloquant les mouvements latéraux de la cheville de l'utilisateur, chacune reliée par un pivot sur chacun desdits montants verticaux sensiblement au niveau de la cheville du pied de l'utilisateur. 20 - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la partie horizontale de l'étrier supportant la chaussure a une épaisseur négligeable par rapport à l'épaisseur de la semelle d'une chaussure d'usage courant et qu'elle constitue l'élément le plus bas du patin, détermine ainsi la garde au sol et maximalise la stabilité. 25 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5 dont une variante est caractérisée en ce que l'étrier peut être suspendu à plusieurs niveaux par rapport aux poutres au choix de l'utilisateur, et en particulier à des niveaux où la semelle de la chaussure est en dessous de l'axe des roues. 30 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 dont un mode de réalisation du réglage en hauteur de l'étrier est caractérisé par plusieurs niveaux de paires de trous, positionnés en vis-à-vis dans les ailes verticales dudit étrier et permettant le vissage de ce dernier sur les poutres à autant de niveaux 35 correspondants. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 dont une variante est caractérisée d'une part en ce que l'étrier est libre en rotation grâce à 2 pivots boulonnés sur l'avant de chacun des montants verticaux dudit étrier, d'autre part en ce 40 que les parties arrière des ailes verticales droite et gauche dudit étrier sont munies de cales venant en butée sur la partie supérieure des poutres, les pivots et les cales étant montables à plusieurs niveaux ce qui permet de régler la garde au sol et la stabilité. 9 - Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que la liaison pivot est située à 45 l'arrière du centre de gravité de l'ensemble constitué des poutres et des roues, et dont un mode de réalisation de ce centrage avant est réalisé par l'utilisation d'une roue de plus grand diamètre et plus lourde à l'avant. 7 3065170 - Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que la liaison pivot est située d'une part sensiblement au niveau de l'articulation métatarse-orteil du pied, d'autre part située au-dessus de la semelle de la chaussure, à une distance réglable de cette dernière grâce à plusieurs niveaux de trous pratiqués dans l'étrier permettant le 5 boulonnage des pivots avant et des butées arrière. 10 15 20 25 30 35 40 45 8