Brevet FR3096897A1 — publié le 20201211

Description Titre de l'invention : Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés Domaine de l'invention [0001] La présente invention se situe dans le domaine de la mobilité urbaine, et concerne un moyen de déplacement individuel permettant de marcher à une vitesse plus élevée que celle de la marche normale, sans aucun mouvement de patinage, sans course de prise d'élan, et sans modifier le rythme, l'amplitude, ni la stabilité longitudinale de la marche naturelle. [0002] Ce moyen de déplacement motorisé constitue une nouvelle solution de mobilité indi- viduelle, en milieu plutôt urbain, qui réalise une combinaison avantageuse de la marche à pied et du trottoir roulant, et qu'on pourrait définir comme une sorte de « tapis roulant embarqué et progressif » qui se déroule sous les chaussures du marcheur. L'invention cumule ainsi plus d'avantages que tous les moyens de déplacement individuel urbain existant actuellement, dont en particulier la rapidité, la sécurité, le confort d'utilisation, le très faible encombrement personnel et la maîtrise immédiate sans apprentissage. [0003] État de l'art [0004] Le principe général de ce nouveau moyen de locomotion motorisé est décrit par exemple dans le brevet européen EP2531264B1, et connu sous le nom commercial de « Rollkers ». 100051 On connait aussi dans l'état de la technique la demande de brevet W01995035136A1 décrivant un patin à une seule rangée de roulettes non motorisées à porter sur une chaussure de sport ou tous terrains et comprenant au moins deux roulettes montées dans un cadre. La chaussure du patineur peut être fixée sur une plaque de support de la semelle assujettie au cadre. Afin d'aligner les roulettes, le cadre peut pivoter autour d'un axe (A) sensiblement perpendiculaire à la plaque de support de la semelle et être fixé en position avec la plaque de support de la semelle. 100061 On connaît aussi le brevet américain US6883811B2 décrivant un autre exemple de patin non motorisé avec un cadre de patin principal, une chaussure de patin et un cadre de chariot couplé de manière pivotante au cadre de patin principal. Au moins un élément en contact avec le sol, tel qu'une roue ou une aube, est couplé au châssis du chariot pour pivoter avec celui-ci. Le châssis principal du patin peut pivoter latéralement, dorsalement ou latéralement et dorsalement par rapport au châssis du chariot. Le pivotement latéral peut être réalisé, par exemple, avec un arbre de pivotement latéral ou avec un passage arqué avec une pluralité d'axes qui permettent également un 2 pivotement dorsal. [0007] La demande de brevet US2002163147 décrit un autre exemple de patin comprenant une partie de patin supérieure montée sur une base. La base comprend une région d'avant-pied fixée à un segment de châssis avant portant des roues avant. [0008] La base fléchit à une partie de la tête métatarsienne d'épaisseur réduite, le talon du patineur et le segment de cadre arrière s'élevant librement par rapport au segment de cadre avant. [0009] La demande de brevet internationale W02005030350 décrit un autre exemple encore de patin comprenant au moins une semelle, une chaussure montante ou une pièce de maintien venant se fixer contre une semelle de chaussure basse. [0010] Inconvénients de l'art antérieur [0011] La solution proposée par le brevet EP2531264B1 n'est pas totalement satisfaisante car le déplacement des pieds en mode transitoire motorisé est en décalage par rapport au déplacement du marcheur, ce qui conduit à des troubles d'équilibre et des mouvements contre-intuitifs. [0012] Les solutions proposées dans le brevet W01995035136A1 et dans les autres documents de l'art antérieur ne sont pas non plus satisfaisantes car elles sont adaptées à un mouvement de patinage, mais proposent un alignement de toutes les roulettes qui n'est pas compatible avec un mouvement de marche. [0013] Solution apportée par l'invention [0014] Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention concerne selon son acception la plus générale un équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés, chacun desdits patins motorisés étant constitué par : [0015] une platine en forme de semelle et présentant une partie avant articulée trans- versalement par rapport à une partie an-ière, ladite platine présentant des moyens de liaison avec le pied ou la chaussure de l'utilisateur, des moyens motorisés formés d'au moins deux parties articulées transversalement, pour former un train de roulement avant et un train de roulement an-ière, des moyens de liaison entre ladite platine articulée et lesdits moyens motorisés, reliant ladite partie avant audit train avant et ladite partie an-ière audit train arrière [0016] caractérisé en ce que l'angle de l'axe longitudinal de l'un au moins desdits trains de chacun des patins forme avec l'axe longitudinal de ladite platine un angle compris entre 50 et 20°, et préférentiellement 12° à 15°. [0017] Cet angle est soit fixé, soit réglable pour permettre une adaptation à chaque uti- lisateur, notamment pour tenir compte de la valeur de son valgus. [0018] Selon des variantes particulières, pour chacun desdits patins : 3 [0019] - l'axe longitudinal du train avant et l'axe longitudinal du train arrière sont parallèles, [0020] - l'axe longitudinal du train avant et l'axe longitudinal du train arrière sont décalés latéralement, [0021] - l'entraînement du train avant et du train arrière est réalisé par un moteur unique, [0022] - l'entraînement du train avant et du train arrière est réalisé par un moteur à rotor extérieur, [0023] - l'axe dudit moteur correspond à l'axe d'articulation transversal desdits trains, [0024] - les trains avant et arrières sont équipés de chenilles, [0025] - les trains avant et arrières sont équipés de roues, [0026] - l'axe d'articulation transversal de ladite platine présente une direction différente de celle de l'axe d'articulation transversal du train avant par rapport au train arrière. [0027] - le train arrière est relié à une partie intermédiaire de la partie arrière de ladite platine. [0028] Description détaillée d'un exemple de l'invention [0029] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant à des exemples non limitatifs de réalisation illustrés par les dessins annexés où : [0030] [fig.1] la figure 1 représente une vue schématique de dessous d'un équipement selon l' invention. [0031] [fig.2] la figure 2 représente une vue de dessous d'un premier mode de réalisation. [0032] Présentation schématique [0033] La figure 1 représente une vue très schématique de l'équipement de mobilité formé d'une paire de patins motorisés (1, 2) vue de dessous, la plante des pieds étant représentée pour faciliter la compréhension du fonctionnement et ne faisant pas partie de l'invention. [0034] Chaque patin est formé par une platine rigide (30) présentant la forme générale d'une semelle supportant un train mobile avant (10) et un train mobile arrière (20). Cette platine est formée de deux parties articulées selon un axe transversal (39), la partie avant (37) correspondant sensiblement aux orteils, et la partie arrière (38) correspondant à la plante et au talon. Les trains avant (10) et arrière (20) sont motorisés par un moteur commun (50) intérieur au rouleau commun aux trains avant et arrière, par exemple un moteur électrique à rotor extérieur, entraînant des chenilles. Ce moteur peut être équipé d'un réducteur, par exemple sous forme de train épicycloïdal, et d'un actionneur pas-à-pas piloté en fonction de commandes transmises par l'utilisateur. [0035] Le train arrière (20) présente également un logement pour recevoir des batteries électriques (51 à 54). [0036] L'axe longitudinal (16) du train avant (10) forme un angle d'environ 15° avec l'axe longitudinal (35) de la platine (30). L'axe longitudinal (26) du train arrière (20) forme un angle d'environ 15' avec l'axe longitudinal (35) de la platine (30). Ces deux axes longitudinaux (16, 35) sont décalés latéralement l'un par rapport à l'autre. [0037] Ces angles peuvent être ajustables pour s'adapter au valgus de l'utilisateur, par exemple entre 10 et 20'. [0038] Exemple de réalisation [0039] La figure 2 correspond à un premier mode de réalisation d'un patin. L'équipement de locomotion est constitué d'une paire de patins comportant des trains roulants ou glissants (10, 20) reliés à une semelle (30) se fixant aux pieds soit sous forme de chaussures spéciales, soit comme patins additionnels attachés sous les chaussures. [0040] Chaque patin (1, 2) est composé d'un châssis (22) équipé de trains mobiles (10,11; 20,21), c'est-à-dire roulant (12, 13, 22, 23) ou glissant sur le sol, chaque train mobile étant un assemblage solidaire de roues, de chenilles, ou de segments glissants, tous ces trains mobiles ayant la même direction dc déplacement, c'est-à-dire de roulage ou de glisse, et d'une platine, spécifique dans le cas d'une semelle (30) fixée sous les chaussures, ou constituée par la semelle (30) dans le cas d'une chaussure spéciale. [0041] Pour chaque patin, la platine (30) est montée avec une orientation, dans son propre plan, en oblique par rapport à la direction de déplacement des trains mobiles (10, 20). Avantageusement, la platine (30) peut être montée en un point du châssis sur un moyen de rotation (40), pivot ou système de rotulagc, permettant de prérégler cette orientation. [0042] L'orientation en oblique de la platine peut créer des porte-à-faux du pied par rapport aux points de support des trains roulants ou glissants, ce qui peut induire une instabilité latérale des patins si la largeur du polygone de sustentation défini par la position des trains roulants ou glissants est insuffisante. [0043] Afin de réduire la largeur dudit polygone de sustentation tout en compensant ledit porte-à-faux des points d'appui des pieds, la présente invention est basée sur le décalage latéral l'un par rapport à l'autre des trains roulants ou glissants. Ce décalage permet de positionner lesdits trains roulants ou glissants le long de l'axe longitudinal de la platine (30) pour supporter les points d'appui du pied, tout en les laissant rouler ou glisser dans la direction de déplacement, c'est-à-dire en oblique par rapport audit axe longitudinal. En conséquence, la largeur de la platine peut être réduite à celle dudit polygone de sustentation. [0044] Cependant, lorsque la platine du patin objet de cette invention est orientée en oblique, une inclinaison en diagonale de la jambe porteuse, par exemple lors de la poussée de patinage, risque de décoller du sol, au moins partiellement, les trains roulants ou glissants les plus à l'extérieur des pieds. Pour contrer cet effet et maintenir au sol la totalité des trains mobiles, le pivot peut avantageusement être réalisé en matière élastique d'une raideur adaptée, permettant à la platine qui s'incline avec le pied selon son axe de roulis de déformer le pivot de telle sorte que le châssis et ses trains mobiles restent à plat parallèlement au sol. [0045] Dans le cas où il est nécessaire d'obtenir une orientation importante de la platine par rapport à la direction de roulage ou de glisse des trains roulants, il peut être avantageux de rendre paramétrable cette orientation ainsi que le décalage entre eux des trains roulants ou glissants. [0046] Cette orientation paramétrable de la platine par rapport à la direction de déplacement des trains mobiles peut être obtenue par un moyen de rotation (40) ou de rotulage, permettant de prérégler l'orientation de la platine par rapport au châssis, et pouvant être couplé à un dispositif de verrouillage (7) permettant d'obtenir le blocage de la direction de roulage pendant l'utilisation des patins. [0047] Afin d'éviter les porte-à-faux du pied par rapport au polygone de sustentation des trains mobiles, il peut être nécessaire d'y ajouter un mécanisme de préréglage du positionnement latéral de certains trains mobiles, de façon à ce que le décalage des trains mobiles optimise le polygone de sustentation par rapport aux points d'appui du pied sur la platine. [0048] Dans ce cas, on peut avantageusement réaliser un mécanisme articulé réalisant un couplage entre un point de la platine (30) et chaque mécanisme de positionnement latéral. [0049] Ce mécanisme peut être un parallélogramme articulé, conservant le parallélisme des trains roulants ou glissants, et couplé par un pivot en un point de la platine. [0050] On peut également utiliser des cames d'espacement-resserrement actionnées par la rotation de la platine sur son pivot, avec, si nécessaire, des biellettes de transmission vers les trains roulants ou glissants à décaler. [0051] Enfin on peut avantageusement utiliser des glissières, qui maintiennent les trains mobiles sur le châssis tout en les laissant coulisser latéralement, chacun étant couplé à point d'attache articulé (5) de la platine. [0052] Le verrouillage de chaque train mobile décalable peut alors être obtenu grâce à ce couplage si l'orientation de la platine est elle-même verrouillée. [0053] Lorsque certains trains roulants sont des chenilles ayant un rouleau commun, leur décalage latéral est nécessairement supérieur à la largeur de chenille, puisque les chenilles ne peuvent pas se recouvrir. Dans le cas où ledit décalage latéral est rendu paramétrable, le rouleau commun peut avantageusement être composé d'un cylindre intérieur de support, autour duquel sont montés les cylindres extérieurs jouant le rôle de poulies, l'un d'entre eux au moins étant libre de glisser latéralement le long du cylindre intérieur lors du réglage. [0054] Un premier mode particulier de réalisation de l'invention est un roller en ligne composé d'une semelle (30) équipée de deux trains mobiles (10, 20) roulants, chacun 6 comportant deux roues en ligne (12, 13 ; 22, 23), et d'une platine montée sur le châssis par un pivot (40) permettant de prérégler son orientation en oblique par rapport à la direction de roulage des trains roulants (FIG. 2). [0055] Le pivot (40) est en matière élastique de type polymère, sa raideur suffisant à maintenir stable la platine en position normale (hors effort de poussée), mais le laissant s'incliner en roulis avec le pied lors de la poussée sur le patin, afin que les quatre roues restent plaquées au sol lors de la poussée du pied si les deux trains roulants sont décalés. [0056] Dans ce mode de réalisation, seul le train roulant avant est décalable par rapport au train roulant arrière, lequel reste solidaire du châssis. [0057] Le mécanisme de décalage est une glissière à rails (6), solidaire du train roulant avant, et coulissant latéralement le long d'un mil fixé au châssis. [0058] Le couplage de la platine au mécanisme de décalage latéral j du train roulant avant est obtenu par une fourchette solidaire solidaire de l'avant de la platine, et agissant laté- ralement sur la glissière de décalage (6). [0059] Le rail solidaire du châssis intègre un ressort le plaquant contre la glissière (6), les deux surfaces en vis-à-vis étant crantées (7) de façon à obtenir le verrouillage dans toutes les conditions (patin libre ou chaussé). Le préréglage du décalage s'effectue manuellement, par écartement temporaire du train roulant avant par rapport de la platine, qui neutralise l'effort de compression du ressort, et en ajustant le décalage latéral. Le verrouillage se produit dès le relâchement de l'effort d'écartement, et se trouve renforcé par le poids du patineur lorsqu'il pose son pied au sol. [0060] Alternative à chenillette [0061] Un second mode particulier de réalisation de l'invention est un patin à deux chenilles (FIG. 1), composé d'un châssis équipé (le deux trains mobiles roulants (10, 20), chacun étant constitué d'une chenille à deux rouleaux en extrémités, lesdites chenilles roulant selon la même direction. La platine (30) supportant la chaussure est montée sur un pivot permettant de prérégler son orientation, dans son propre plan, en oblique par rapport à la direction de roulage des trains roulants (16, 26). [0062] Seul le train roulant avant est décalable par rapport au train roulant arrière, lequel reste solidaire du châssis. [0063] Le mécanisme de décalage et de verrouillage du train roulant avant, ainsi que son moyen de couplage à la platine, sont identiques à ceux du roller constituant le premier mode particulier de réalisation. [0064] Une variante de ce second mode particulier de réalisation, consiste à mettre en commun le rouleau arrière de la chenille avant et le rouleau avant de la chenille arrière (39). [0065] Cette variante est particulièrement avantageuse puisque le rouleau commun, au 7 moins deux fois plus long que les autres, est idéalement situé au niveau de l'articulation des métatarsiens, c'est-à-dire à l'endroit le plus large du pied. [0066] Variantes de réalisation [0067] Différentes variantes de réalisation sont possibles. [0068] La paire de patins roulants ou glissants se fixant aux pieds peut être réalisée sous forme de chaussures spéciales, ou comme patins additionnels attachés sous les chaussures, chaque patin étant composé d'un châssis équipé de plusieurs trains mobiles, roulant ou glissant tous selon la même direction, et d'une platine, spécifique dans le cas d'un patin additionnel, ou constituée par la semelle dans le cas d'une chaussure spéciale, caractérisée en ce que ladite platine est montée en oblique par rapport à la direction de déplacement des trains mobiles, et qu'au moins un des trains mobiles est décalé latéralement par rapport aux autres de façon à cc que l'ensemble des trains mobiles supporte les points d'appui du pied tout en permettant de maintenir la largeur du patin proche de celle du pied. [0069] Au moins un train à roues [0070] Selon une première variante, la paire de patins comporte, pour au moins un de ses trains mobiles (10, 20), un assemblage fixe de roues roulant dans la même direction dont l'une au moins, pour chaque train, est entraînée par le moteur (50). Alternativement, chaque train (10, 20) comporte une roue-moteur. [0071] Au moins un train à chenilles [0072] Selon une deuxième variante, la paire de patins comporte, pour un des trains mobiles (10,20) au moins, une chenille. [0073] Au moins un train à glissement [0074] Selon une troisième variante, au moins un des trains mobiles (10, 20) est composé de segments glissant sur le sol. [0075] Roulis sans décollage du sol [0076] Selon une autre variante, les moyens de liaison de la platine (30) avec les trains mobiles (10, 20) sont en matière élastique permettant que la platine (30) soit inclinée en roulis sans décoller du sol tout ou partie des trains mobiles. [0077] Orientation réglable/verrouillable par système de rotation [0078] Selon une autre variante, la platine (30) est montée sur le châssis par un moyen de rotation permettant de prérégler l'orientation de la platine par rapport à la direction de déplacement des trains mobiles (10, 20), ledit moyen de rotation étant couplé à un dispositif de ven-ouillage permettant d'obtenir le blocage de la direction de roulage pendant l'utilisation des patins. [0079] Verrouillage par crantage [0080] Selon une autre variante, un dispositif de verrouillage de l'orientation de la platine est obtenu par un crantage des faces des éléments en vis-à-vis, maintenu par un 8 système élastique lorsque le patin n'est pas au sol, ledit système élastique permettant de modifier à la main le préréglage, et étant disposé de telle sorte que le poids de l'utilisateur sur le patin en renforce l'effet. [0081] Décalage couplé à l'orientation [0082] Selon une autre variante, chaque train mobile (10, 20) est décalable et comporte un moyen de couplage avec l'orientation de la platine (30) de façon à ce que le décalage des trains mobiles optimise le polygone de sustentation par rapport aux points d'appui du pied sur la platine. [0083] Couplage par liaison articulée [0084] Selon une autre variante encore, pour chaque patin, le moyen de couplage de la platine (30) au mécanisme de décalage latéral d'un train mobile (10, 20) est une liaison mécanique articulée entre la platine et le mécanisme de décalage. [0085] Décalage par glissière [0086] Selon une autre variante, pour chaque patin, le mécanisme de décalage latéral d'un train roulant (10, 20) est une glissière (6), qui maintient le train roulant sur le châssis tout en le laissant coulisser latéralement sous l'action de la liaison articulée. [0087] Intégration chaussure [0088] Selon un mode de réalisation particulier, chacun des patins est complètement intégré à une chaussure. 9 [Revendication 1] REVENDICATIONSÉquipement dc déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés, chacun dcsdits patins motorisé étant constitué par : - une platine (30) en forme de semelle et présentant une partie avant (37) articulée transversalement par rapport à une partie arrière (38), ladite platine (30) présentant des moyens de liaison avec le pied ou la chaussure de - des moyens motorisés formés de deux parties articulées trans- versalement, pour former un train avant (10) et un train arrière (20), des moyens de liaison entre ladite platine (30) articulée et lesdits moyens motorisés (10, 20), reliant ladite partie avant (37) audit train avant (10) et ladite partie arrière (38) audit train arrière (20) caractérisé en ce que l'angle de l'axe longitudinal (16, 26) de l'un au moins desdits trains(10, 20) de chacun des patins forme avec l'axe longitudinal (35) de ladite platine (30) un angle compris entre 100 et 200, et préférentiellement de 12° à 150 . [Revendication 2] Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selon la revendication 1 caractérisé en cc que, pour chacun desdits patins, l'axe longitudinal (16) du train avant (10) et l'axe longitudinal (26) du train arrière (20) sont parallèles. [Revendication 3] Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en cc que, pour chacun desdits patins, l'axe longitudinal (16) du train avant (10) et l'axe longitudinal (26) du train arrière (20) sont décalés latéralement. [Revendication 4] Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selonf une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, pour chacun desdits patins, l'entraînement du train avant (10) et du train arrière (20) est réalisé par un moteur unique (50). [Revendication 5] Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selonl' une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, pour chacun (lesdits patins, l'entraînement du train avant (10) et du train arrière (20) est réalisé par un moteur (50) à rotor extérieur. 10 [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que, pour chacun desdits patins, l'axe (39) dudit moteur (50) est également l'axe d'articulation transversal desdits trains (10, 20). Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selonl'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en cc que, pour chacun desdits patins, les trains avant et arrières (10, 20) sont équipés de chenilles. Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selonl'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en cc que, pour chacun desdits patins, les trains avant et arrières (10, 20) sont équipés de roues. Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selonl'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en cc que, pour chacun desdits patins, l'axe d'articulation transversal de ladite platine (30) a une direction différente de celle de l'axe d'articulation transversal du train avant par rapport au train arrière. Équipement de déplacement individuel constitué par une paire de patins motorisés selonl'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en cc que, pour chacun desdits patins, le train arrière (20) est relié à une partie intermédiaire de la partie arrière de ladite platine (30).