Brevet FR3108560A1 — publié le 20211001

Réduction de la résistance au mouvement par roue transformable L’invention concerne la réduction de la résistance au mouvement d’éléments ou objets (E) munis de roues que cela soit des véhicules, des systèmes, des appareils, des équipements. Pour cela on utilise des roues transformables (1) en une forme allongée avec une largeur diminuée, une longueur augmentée d’au moins 25% et une surface diminuée. La réduction de la résistance au mouvement s’obtient par réduction de la trainée aérodynamique et/ou hydrodynamique par exemple pour une planche à voile (P). Il est également possible d’utiliser la roue transformable (1) comme patin sur un terrain neigeux par exemple pour une luge. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 8. Réduction de la résistance au mouvement par roue transformable DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION L’invention concerne la réduction de la résistance au mouvement d’éléments ou objets munis de roues que cela soit des véhicules, des systèmes, des appareils, des équipements. ART ANTERIEUR Dans la majorité des cas, des éléments ou objets munis de roues tels que des véhicules ont des roues classiques qui répondent à l’utilisation classique de rouler sur le sol. Dans certains domaines, comme celui des chaises roulantes, il est proposé des roues transformables au titre de la réduction de la compacité pour une utilisation en stockage. Dans ce cas l’élément n’est plus fonctionnel. A notre connaissance, il n’existe par d’utilisation de la spécificité des roues transformables pour une utilisation autre que l’utilisation normale en mode roulage et une utilisation de stockage, l’élément n’étant plus fonctionnel. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Le système de réduction de la résistance au mouvement est destiné à un élément tel qu’un véhicule déjà muni de roues. Il est également destiné à des éléments tel qu’une planche à voile classiquement non munis de roue auquel on ajoutera au moins une roue transformable. La caractéristique de la roue transformable est qu’en utilisation classique en roulage sur le sol, elle est parfaitement ronde. En référence à cette configuration en mode roulage, la configuration transformée a une forme allongée avec une largeur diminuée, une longueur augmentée d’au moins 25% et au global une surface diminuée. La forme de la roue ainsi transformée contribue physiquement à diminution de la résistance au mouvement. En particulier pour un avion à roues fixes, la roue transformable contribue à la réduction de la traînée aérodynamique. Pour un équipement tel qu’une planche à voile à laquelle on aurait ajouté des roues, le fait de rendre les roues transformables en une forme allongée contribue à la réduction de la traînée hydrodynamique. Pour un équipement de sport d’hiver tel qu’une luge à laquelle on aurait ajouté des roues pour la route, le fait de rendre les roues transformables permet de les utiliser comme patins pour glisser sur la neige. Ainsi en termes d’utilisation d’un élément disposant d’au moins une roue transformable dont la configuration transformée en forme allongée avec une largeur diminuée, une longueur augmentée d’au moins 25% et une surface diminuée, cette roue contribue physiquement à diminution de la résistance au mouvement en position transformée. Selon un première variante d’utilisation, la roue contribue à la réduction de trainée. Selon une deuxième variante d’utilisation, la roue est utilisée comme patin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés montre un premier exemple d’une roue transformable en mode roulage. montre ce premier exemple d’une roue transformable en configuration transformée en ellipse. montre un deuxième exemple d’une roue transformable en mode roulage. montre ce deuxième exemple d’une roue transformable en configuration transformée par agencement de secteurs. montre un Ultra Léger Motorisé équipé de roues transformables en mode roulage. montre un ultra léger motorisé équipé de roues transformables en configuration transformée. montre une planche à voile équipée de roues transformables en mode roulage. montre une planche à voile équipée de roues transformables en configuration transformée. montre une luge équipée de roues transformables en mode roulage. montre une luge équipée de roues transformables en configuration transformée. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le système de réduction de la résistance au mouvement est destiné à un élément (E) que cela soit des véhicules, des systèmes, des appareils, des équipements. Il peut s’agir d’un élément (E) déjà muni de roues tel qu’un véhicule. Il est également destiné à des éléments (E) classiquement non munis de roues tels qu’une planche à voile (P) ou une luge (LU) auxquels on ajoutera au moins une roue transformable (1). La caractéristique de la roue transformable (1) est qu’en utilisation classique en roulage sur le sol, elle est parfaitement ronde. En référence à cette configuration en mode roulage, la configuration transformée a une largeur diminuée, une longueur augmentée d’au moins 25% et au global une surface diminuée ce qui donne une forme allongée. De fait la roue en mode roulage est un cercle qui s’inscrit dans un carré dont la dimension du côté est égale au diamètre de la roue. En mode pliée la roue prend une forme allongée qui s’inscrit dans un rectangle dont la largeur devient plus faible que le diamètre de la roue et dont la longueur est par contre plus grande que le diamètre. En effet cela est la conséquence que la circonférence de la roue égale à 2 PI multiplié par le rayon est globalement conservée même répartie sur plusieurs secteurs. On peut considérer qu’il s’agit d’un gain en compacité dans la mesure où la surface de la roue dans la configuration compacte où elle est pliée est réduite par rapport à la surface de la roue normale. De plus d’un point de vue résistance au mouvement, cette forme allongée quand elle est orientée selon le même axe que le mouvement offre une traînée plus faible. A titre d’un premier exemple, le brevet FR1904467 décrit une telle roue transformable (1) dans ce cas en ellipse. Une telle roue transformable (1) en ellipse est illustrée figure 1 en mode roulage et figure 2 en configuration transformée en mode compactage. La circonférence (C) est élastique. En mode roulage, la circonférence (C) prend la forme d’un cercle (CR) et en configuration transformée en mode compactage la circonférence (C) prend la forme d’une ellipse (CC). Pour sa mise en œuvre, la roue transformable (1) en ellipse comporte un diamètre extensible (D). Ce diamètre extensible est dans ce mode de réalisation la combinaison de deux rayons extensibles (R1, R2) coulissant dans un élément central. Ces deux rayons extensibles (R1, R2) viennent en butée sur l’élément central en configuration roulage. Ainsi conçu, l’axe (A) de la roue est exactement au milieu de la roue transformable (1) en configuration roulage. Il est avantageux que la roue transformable en ellipse comporte un dispositif de verrouillage qui en configuration roulage mette en compression, c’est-à-dire sous tension, un diamètre extensible. Il est également avantageux que la roue transformable (1) en ellipse comporte un dispositif de verrouillage (L) en configuration compactage qui met en extension un diamètre extensible (D). Il est également avantageux qu’un même dispositif (L) réalise à la fois le verrouillage en mode roulage et en mode compactage. De plus le dispositif de verrouillage en configuration compactage peut également comporter un moyen d’orientation de la roue (1) par rapport à l’axe (A) en configuration transformée en mode compactage. Ce moyen d’orientation est particulièrement important en configuration transformée pour orienter la roue transformable (1) dans l’axe du mouvement que cela soit pour réduire la traînée ou l’utiliser comme patin. A titre d’un deuxième exemple, le brevet FR1909059 décrit également une telle roue transformable (1), dans ce cas à base de secteurs articulés entre eux. Une telle roue transformable (1) est illustrée figure 3 en mode roulage et figure 4 en configuration transformée en mode compactage. Cette roue transformable (1) comporte un ensemble de secteurs (S) articulés entre eux dans le plan de la roue (1). Dans la configuration de roulage, l’ensemble des secteurs (S) forme l’équivalent de la jante d’une roue (1). La roue transformable (1) à secteurs comporte un ensemble de secteurs (S) qui dans la configuration compacte dispose les secteurs de façon à être compatible des rayons de courbure et de contrecourbure de la circonférence flexible (C). La figure 3 illustre une roue transformable à secteurs en configuration de roulage en vue latérale. Elle est composée d’un ensemble de secteurs (S), dont une partie sont des secteurs mobiles (SM) de façon classique, mais également de deux secteurs fixes (SF), c’est-à-dire qui conservent le même emplacement en configuration compactage que dans la configuration de roulage. La figure 4 illustre une roue transformable (1) à secteurs en configuration de compactage en vue latérale. En configuration compactage, l’ensemble des secteurs mobiles (SM) s’aplatissent et donnent une forme allongée à la roue transformable (1). Les deux secteurs fixes (SF1, SF2) sont positionnés à l’intérieur des secteurs mobiles (SM) ce qui représente un avantage. En effet, la circonférence en position aplatie est diminuée de la longueur des deux secteurs fixes, ce qui réduit d’autant la longueur et représente un gain en compacité. La roue (1) comporte une partie centrale (PC) selon un diamètre et deux éléments mobiles (M1) (M2) se déplaçant sur cette partie centrale selon deux rayons. Un ensemble de barres de liaisons (B, BY) à pivots relient les deux éléments mobiles (M1) et (M2) à une partie des secteurs mobiles (SM). En mode roulage, les éléments mobiles sont rapprochés. En mode compactage, ils sont éloignés. Il est possible de transformer automatiquement la roue transformable à secteurs en utilisant un moyen pour éloigner ou rapprocher les deux éléments mobiles (M1) et (M2). Il est avantageux en position roulage que les deux éléments mobiles (M1) et (M2) soient alors mis sous tension et retransmettent cette tension aux secteurs mobiles par les barres de liaisons (B, BY). Il est avantageux en position compactage que les deux éléments mobiles (M1) et (M2) soient alors en extension et retransmettent cette extension aux secteurs mobiles par les barres de liaisons (B, BY). Il est avantageux d’ajouter un système de verrouillage et déverrouillage analogue à celui de la roue transformable (1) en ellipse précédemment décrite. De façon analogue ce système peut exploiter des leviers ou être commandé par un vérin pour éloigner ou rapprocher les deux éléments mobiles (M1) et (M2). De plus le dispositif de verrouillage en configuration compactage peut également comporter un moyen d’orientation de la roue par rapport à l’axe en configuration transformée de compactage. La forme allongée de la roue (1) ainsi transformée que cela soit par exemple la roue transformable (1) en ellipse ou la roue transformable(1) à secteurs contribue physiquement à diminuer la résistance au mouvement. En particulier pour un avion, la roue transformable (1) contribue à la réduction de la traînée aérodynamique. Ceci ne s’adresse pas aux avions disposant de train d’atterrissage mais aux modèles les plus simples dont l’emplacement des roues est fixe. Ces roues fixes entraînent effectivement pendant le vol une augmentation de la traînée aérodynamique. A titre d’exemple les figures 5 et 6 illustrent l’application à un Ultra Léger Motorisé. Sur la figure 5, l’Ultra Léger Motorisé est en mode roulage au sol avec les roues fonctionnelles. Cela concerne notamment sur l’aérodrome la sortie du hangar puis le décollage sur la piste d’envol. Sur la figure 6, l’Ultra Léger Motorisé est en vol, les roues transformables en configuration transformée dans une forme allongée plus aérodynamique. De préférence dans ce cas, la commande de transformation des roues (1) s’effectue à distance par exemple par des vérins et non pas par des leviers manipulés par l’utilisateur. A noter également que la configuration transformée des roues (1) de la figure 6 autorise de les utiliser comme patins au décollage et à l’atterrissage par exemple sur un terrain neigeux ou un plan d’eau. A titre d’exemple les figures 7 et 8 illustrent l’application à un équipement de sport nautique tel qu’une planche à voile (P). La figure 7 montre une planche à voile équipée de roues, en l’occurrence transformables, en mode roulage par exemple pour transporter la planche à voile sur la plage jusqu’au bord de l’eau. Pour cet usage, deux roues voire une seule permet le transport de la planche à voile (P). Si ces roues étaient fixes, elles seraient pénalisantes en termes de traînée aérodynamique dans l’air mais surtout en termes de trainée hydrodynamique dans l’eau. La figure 8 illustre l’intérêt de pouvoir loger les roues transformables (1) en configuration transformée dans une hauteur beaucoup plus faible. A titre d’exemple les figures 9 et 10 illustrent l’application à un équipement de sport d’hiver tel qu’une luge (LU). La figure 9 montre une luge (LU) équipée de roues, en l’occurrence transformables (1), en mode roulage par exemple pour transporter la luge sur la route jusqu’aux pistes de skis et la ramener. La figure 10 montre une luge (LU) équipée de roues transformables (1) en configuration transformée pouvant servir de patins pour glisser sur la neige. A noter que la configuration de la figure 9 permet également en été de faire de la luge sur herbe. Ainsi en termes d’utilisation d’un élément disposant d’au moins une roue transformable dont la configuration transformée a une largeur diminuée, une longueur augmentée d’au moins 25% et une surface diminuée caractérisé, cette roue contribue physiquement à diminution de la résistance au mouvement en position transformée. Selon un première variante d’utilisation, la roue contribue à la réduction de trainée que cela soit la traînée aérodynamique ou la trainée hydrodynamique ou la combinaison des deux. Selon une deuxième variante d’utilisation, la roue est utilisée comme patin par exemple pour glisser sur un terrain neigeux ou un plan d’eau. En termes d’application industrielle, la diminution de résistance au mouvement par roues transformables s’applique à différents types de véhicules, d’équipements et d’appareils. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de produits dans différents domaines. Système de réduction de la résistance au mouvement caractérisé par le fait qu’il comporte au moins un élément ou objet (E) muni d’au moins une roue transformable (1) dont la configuration transformée a une largeur diminuée, une longueur augmentée d’au moins 25% et une surface diminuée et que cette roue transformable (1) en une forme allongée contribue physiquement à la diminution de la résistance au mouvement en configuration transformée. Système selon la revendication 1 caractérisé en que la roue transformable (1) contribue à la réduction de la traînée aérodynamique en comparaison d’une roue fixe du fait que la roue transformable (1) en configuration transformée a une forme allongée plus aérodynamique et qu’elle est orientée selon le même axe que le mouvement. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en que la roue transformable (1) contribue à la réduction de la traînée hydrodynamique en comparaison d’une roue fixe pénalisante en termes de trainée hydrodynamique dans l’eau du fait que la roue transformable (1) en configuration transformée a une forme allongée d’une hauteur beaucoup plus faible que des roues fixes et qu’elle est orientée selon le même axe que le mouvement. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en que la roue transformable (1) contribue à la réduction des frottements en ayant la fonction de patin. Système selon l’une quelconques des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que l’élément (E) est une planche à voile (P). Système selon l’une quelconques des revendications 1, 2 et 4 caractérisé par le fait que l’élément (E) est un avion (U). Système selon l’une quelconques des revendications 1 et 4 caractérisé par le fait que l’élément (E) est un équipement de sport d’hiver équipé d’au moins une roue transformable (1) en configuration mode roulage pour rouler sur le sol et en configuration transformée pour glisser sur la neige. Utilisation d’un élément (E) disposant d’au moins une roue transformable (1) dont la configuration transformée est une forme allongée avec une largeur diminuée, une longueur augmentée d’au moins 25% et une surface diminuée, caractérisée par le fait qu’il s’agit d’une utilisation où l’élément (E) est en mouvement, où la roue transformable (1) est en configuration transformée, et que cette utilisation bénéficie du fait que cette roue transformable (1) contribue physiquement à la diminution de la résistance au mouvement en comparaison avec une roue fixe. Utilisation selon la revendication 8 caractérisé par le fait que la roue transformable (1) contribue à la réduction de la résistance au mouvement par la réduction de trainée du fait que la roue transformable (1) en configuration transformée a une forme allongée plus aérodynamique et qu’elle est orientée selon le même axe que le mouvement. Utilisation selon la revendication 8 caractérisé par le fait que la roue transformable (1) est utilisée comme patin.