Brevet FR3160426A1 — publié le 20250926

Un robot de piscine comprenant au moins un châssis, au moins un dispositif d’aspiration (3) d’un flux d’eau configuré pour filtrer ledit flux d’eau, au moins un dispositif de motorisation (4) configuré pour se déplacer selon un axe d’avancement (X4) d’un arrière vers un avant, le dispositif d’aspiration (3) et le dispositif de motorisation (4) étant alimentés électriquement par une batterie électrique (5) montée de manière amovible dans un logement du châssis, le dispositif de motorisation (4) comprenant deux trains d’engrenage (4a, 4b) montés latéralement au châssis, chaque train d’engrenage (4a, 4b) comprenant au moins une roue avant (41), une roue centrale (42) et une roue arrière (43), le dispositif de motorisation (4) comprend un moins un moteur électrique (40) configuré pour entrainer en rotation la roue centrale (42) de chaque train d’engrenage (4a, 4b), la roue centrale (42) de chaque train d’engrenage (4a, 4b) remplissant une fonction de maître, la roue avant (41) et la roue arrière (43) de chaque train d’engrenage (4a, 4b) remplissant une fonction d’esclave. Figure de l’abrégé : Figure 3 Robot de piscine comprenant un dispositif de motorisation comprenant des trains d’engrenage et procédé associé La présente invention concerne le domaine du nettoyage d’une piscine de manière automatisée au moyen d’un robot de piscine. L’invention concerne plus particulièrement un robot de piscine alimenté de manière autonome par une batterie électrique amovible. On connaît dans l’art antérieur un robot de piscine comprenant un châssis dans lequel sont montés un dispositif d’aspiration d’un flux d’eau afin de filtrer les impuretés ainsi qu’un dispositif de motorisation afin de déplacer le robot de piscine dans la piscine. De manière connue, le robot de piscine comporte une batterie électrique pour alimenter le dispositif d’aspiration et le dispositif de motorisation. La batterie électrique est amovible du châssis afin de permettre son rechargement de manière pratique, en particulier, au sein d’une habitation sans déplacer le robot de piscine dans l’habitation. La durée d’un cycle de nettoyage dépend de la capacité électrique de la batterie amovible mais également de la consommation électrique du robot de piscine. Afin de permettre un nettoyage optimal d’une piscine, il est nécessaire de maitriser la consommation électrique du robot de piscine. De manière connue, un robot de piscine comprend un dispositif de motorisation comprenant des chenilles latérales avec une courroie élastique. De telles chenilles sont avantageuses étant donné qu’elles permettent de franchir des obstacles dans la piscine, par exemple, une marche de piscine, un bord de plage immergé ou une bonde de fond. De plus, les chenilles comportent des lamelles élastiques qui participent au nettoyage. De telles chenilles présentent l’inconvénient d’engendrer beaucoup de frottement et induisent une perte d’énergie électrique importante. Les cycles de nettoyage ont alors une durée réduite et l’utilisateur est contraint de réaliser des recharges fréquentes. L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients en proposant un robot de piscine à batterie électrique amovible comprenant un dispositif de motorisation moins énergivore et apte à franchir des obstacles. PRESENTATION DE L’INVENTION L’invention concerne un robot de piscine comprenant au moins un châssis, au moins un dispositif d’aspiration d’un flux d’eau configuré pour filtrer ledit flux d’eau, au moins un dispositif de motorisation configuré pour se déplacer selon un axe d’avancement d’un arrière vers un avant, le dispositif d’aspiration et le dispositif de motorisation étant alimentés électriquement par une batterie électrique montée de manière amovible dans un logement du châssis, le dispositif de motorisation comprenant deux trains d’engrenage montés latéralement au châssis, chaque train d’engrenage comprenant au moins une roue avant, une roue centrale et une roue arrière, le dispositif de motorisation comprend un moins un moteur électrique configuré pour entrainer en rotation la roue centrale de chaque train d’engrenage, la roue centrale de chaque train d’engrenage remplissant une fonction de maître, la roue avant et la roue arrière de chaque train d’engrenage remplissant une fonction d’esclave. De manière avantageuse, l’énergie mécanique est uniquement transmise à la roue centrale qui permet d’entrainer de manière équilibrée la roue avant et la roue arrière. Cela permet au robot de piscine de se déplacer de manière stable et équilibré sur une paroi de piscine. L’utilisation de trois roues permet de faciliter le passage d’obstacles en évitant tout blocage lorsque l’obstacle est situé entre la roue avant et la roue arrière. L’utilisation de roues permet en outre de se passer de chenilles comprenant une courroie tendue, ce qui limite la consommation électrique et allonge ainsi la durée d’un cycle de nettoyage. Selon un aspect, le moteur électrique est configuré pour entrainer la roue centrale de chaque train d’engrenage en prise directe. Cela permet d’améliorer le rendement énergétique lié à l’entrainement et permet de fournir une force motrice élevée pour franchir un obstacle. Selon un aspect, chaque train d’engrenage comprend uniquement trois roues. Cela permet un déplacement sans encombre tout en limitant les frottements et donc la consommation électrique. Selon un aspect, chaque roue comprenant une couronne dentée, chaque train d’engrenage comprend un pignon avant engrenant avec la couronne dentée de la roue avant et avec la couronne dentée de la roue centrale et un pignon arrière engrenant avec la couronne dentée de la roue centrale et avec la couronne dentée de la roue arrière. Une telle architecture permet à l’ensemble des roues de tourner dans le même sens, ce qui est avantageux pour franchir un obstacle. De manière préférée, chaque train d’engrenage est exempt de bande d’entrainement. Cela permet de limiter les frottements et les pertes énergétiques. De préférence, le robot de nettoyage est exempt de câble d’alimentation électrique ou d’alimentation en eau. Selon un aspect, pour chaque train d’engrenage, la roue avant ayant une première surface d’appui au sol, la roue centrale ayant une deuxième surface d’appui au sol, la roue arrière ayant une troisième surface d’appui au sol, la deuxième surface d’appui au sol de la roue centrale est décalée verticalement par rapport à la première surface d’appui au sol de la roue avant d’un écart. Ainsi, la roue centrale n’est pas en contact avec la paroi de piscine lors d’un fonctionnement normal, ce qui permet des déplacements rectilignes en supprimant un effet de « béquille aléatoire » perturbateur de trajectoire que procurerait une roue centrale alignée en hauteur avec les roues avant et arrière. Le robot de piscine se comporte de manière avantageuse comme un robot ayant uniquement quatre roues dans sa précision de déplacement rectiligne. Les robots immergés possèdent une densité à peine supérieure à celle de l’eau (1.1 en moyenne) pour être performants lorsqu’ils se déplacent sur une paroi verticale. Du fait de cette caractéristique de densité, un robot de piscine est très sensible aux changements de trajectoires non désirés. En outre, la présence d’une roue centrale limite les frottements et permet, en cas de blocage, de franchir des obstacles. La roue centrale devient ainsi motrice que dans des situations particulières. Selon un aspect, l’écart est compris entre 1mm et 6mm, de préférence, entre 2mm et 3mm. Un tel écart est adapté pour le franchissement d’obstacles et éviter tout blocage du robot de piscine. Selon un aspect, la deuxième surface d’appui au sol de la roue centrale est plus haute que la troisième surface d’appui au sol de la roue arrière. Selon un aspect, la roue avant ayant un axe avant, la roue centrale ayant un axe central, l’axe central et l’axe avant ayant des hauteurs verticales différentes. Cela permet de décaler la roue centrale par simple décalage de son axe. Selon un aspect, la roue avant ayant un premier diamètre, la roue centrale ayant un deuxième diamètre inférieur au premier diamètre. Cela permet de décaler la roue centrale par simple réduction de son diamètre. Selon un aspect, la roue avant est reliée à au moins une brosse avant afin de l’entrainer en rotation. Cela permet d’améliorer le nettoyage. Il est également présenté un procédé de déplacement d’un robot de piscine tel que présenté précédemment sur une paroi de piscine comprenant au moins un obstacle, le procédé comprenant des étapes consistant à : Circuler sur une paroi de piscine, les roues avant et les roues arrière de chaque train d’engrenage étant en appui sur la paroi de piscine, les roues centrales n’étant pas en appui sur la paroi de piscine, Gravir un obstacle, au moins une roue avant ou au moins une roue arrière étant sans contact avec la paroi de piscine, au moins une roue centrale étant en appui sur l’obstacle. On tire avantage de la motricité de la roue centrale, en attente, pour franchir un obstacle et éviter un blocage du robot de piscine. PRESENTATION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. La FIG. 1 est une représentation schématique d’un robot de piscine selon une forme de réalisation. La FIG. 2 est une représentation vue de côté du robot de piscine de la FIG. 1 . La FIG. 3 est une représentation schématique du robot de piscine de la FIG. 2 sans le châssis. La FIG. 4 est une représentation schématique du dispositif de motorisation du robot de piscine de la FIG. 1 . La FIG. 5 est une représentation schématique d’un train d’engrenage. La FIG. 6 est une représentation schématique du décalage entre les surfaces d’appui des roues. La FIG. 7 est une représentation schématique d’une première variante d’un train d’engrenage. La FIG. 8 est une représentation schématique d’une deuxième variante d’un train d’engrenage. La FIG. 9 est une représentation schématique du déplacement du robot de piscine sur une paroi de piscine. Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence aux figures 1 et 2, il est représenté un robot de piscine 1 selon une forme de réalisation de l’invention. Dans cet exemple, le robot de piscine 1 possède une forme sensiblement de pavé mais il va de soi qu’il pourrait posséder une forme différente. Le robot de piscine 1 comprend un châssis 10 dans lequel est monté un circuit d’alimentation électrique, un dispositif d’aspiration 3 d’un flux d’eau configuré pour filtrer ledit flux d’eau et un dispositif de motorisation 4 configuré pour permettre le déplacement du robot de piscine 1 dans la piscine. Il va de soi que le robot de piscine 1 pourrait comprendre d’autres dispositifs. Selon un aspect, le robot de piscine 1 comporte une poignée 7 permettant la préhension du robot de piscine 1 hors de l’eau. Dans cet exemple, la poignée 7 permet en outre la flottaison du robot de piscine 1. Le robot de piscine 1 comprend une batterie électrique 5 qui est montée de manière amovible dans un logement du châssis 10. Le dispositif d’aspiration 3 et le dispositif de motorisation 4 sont alimentés par la batterie électrique 5 via le circuit d’alimentation électrique. Le dispositif d’aspiration 3 est configuré pour aspirer un flux d’eau et pour le filtrer afin de retirer les impuretés. En particulier, le dispositif d’aspiration 3 est configuré pour capter les impuretés dans un bac ou dans un sac. Dans cet exemple, le dispositif d’aspiration 3 comporte une aspiration supérieure et un refoulement arrière mais il va de soi que le nombre d’aspiration/refoulement pourraient être différents et qu’ils pourraient être situés à des positions différentes. En référence aux figures 1 et 2, le robot de piscine 1 comprend un dispositif de motorisation 4 configuré pour déplacer le robot de piscine 1 selon un axe d’avancement X4 orienté d’un arrière vers un avant. En référence à la FIG. 1 , le dispositif de motorisation 4 comprend deux trains d’engrenage 4a, 4b montés latéralement au châssis 10. Comme illustré à la FIG. 2 , chaque train d’engrenage 4a, 4b comprenant une roue avant 41, une roue centrale 42 et une roue arrière 43. Comme illustré à la FIG. 4 , le dispositif de motorisation 4 comprend un moteur électrique 40 configuré pour entrainer la roue centrale 42 de chaque train d’engrenage 4a, 4b, en particulier, en prise directe. Cela permet de réduire les pertes. De manière avantageuse, la roue centrale 42 de chaque train d’engrenage 4a, 4b remplit une fonction de maître, la roue avant 41 et la roue arrière 43 de chaque train d’engrenage 4a, 4b remplissant une fonction d’esclave. Ainsi, la roue avant 41 et la roue arrière 43 suivent la roue centrale 42, ce qui permet d’assurer un déplacement optimal et stable tout en réduisant les frottements et les pertes dans chaque train d’engrenage 4a, 4b. Un train d’engrenage 4a, 4b va être dorénavant présenté en référence aux figures 3 à 5. De manière préférée, les trains d’engrenage 4a, 4b sont symétriques et possèdent la même structure. De manière préférée, chaque train d’engrenage 4a, 4b comprend uniquement trois roues 41, 42, 43. Comme illustré à la FIG. 5 , chaque roue 41, 42, 43 comprend une bande de roulement 41r, 42r, 43r, une couronne dentelée 41d, 42d, 43d et un axe 41x, 42x, 43x. L’axe 41x de la roue avant 41 et l’axe 43x de la roue arrière 43 sont montés de manière libre. A l’inverse, l’axe 42x de la roue centrale 42 est monté en prise directe avec le moteur électrique 40 comme illustré à la FIG. 4 . En référence à la FIG. 5 , les roues 41, 42, 43 d’un même train d’engrenage 4a, 4b s’étendent dans un même premier plan. Toujours en référence à la FIG. 5 , chaque train d’engrenage 4a, 4b comprend un pignon avant 44 engrenant avec la couronne dentée 41d de la roue avant 41 et avec la couronne dentée 42d de la roue centrale 42 et un pignon arrière 45 engrenant avec la couronne dentée 42d de la roue centrale 42 et avec la couronne dentée 43d de la roue arrière 43. Les pignons 44, 45 d’un même train d’engrenage 4a, 4b s’étendent dans un même deuxième plan qui est, de préférence, décalé vers l’intérieur du châssis 10, par rapport au premier plan P1 comme illustré à la FIG. 4 . Ainsi, toutes les roues 41, 42, 43 d’un même train d’engrenage 4a, 4b tournent dans le même sens de rotation. De manière préférée, le moteur électrique 40 est configuré pour entrainer les roues centrales 42 des trains d’engrenage 4a, 4b à des vitesses de rotation différente de manière à permettre au robot de piscine 1 de pouvoir tourner. De manière préférée, chaque train d’engrenage 4a, 4b est exempt de courroie d’entrainement. Cela permet de limiter les frottements et d’optimiser la consommation électrique de la batterie électrique 5. Comme illustré à la FIG. 6 , pour chaque train d’engrenage 4a, 4b, la roue avant 41 ayant une première surface d’appui au sol S1, la roue centrale 42 ayant une deuxième surface d’appui au sol S2, la roue arrière 43 ayant une troisième surface d’appui au sol S3, la deuxième surface d’appui au sol S2 de la roue centrale 42 est décalée de la surface d’appui au sol S1 de la roue avant 41 d’un écart E. De préférence, la deuxième surface d’appui au sol S2 de la roue centrale 42 est plus haute que la troisième surface d’appui au sol S3 de la roue arrière 43. De préférence, la première surface d’appui au sol S1 de la roue avant 41 et la troisième surface d’appui au sol S3 de la roue arrière 43 sont à une même hauteur verticale. De préférence, les surfaces d’appui au sol S1, S2, S3 sont définies par rapport au châssis 10. De manière préférée, l’écart E est compris entre 1mm et 6mm, de préférence, entre 2mm et 3mm. Comme cela sera présenté par la suite, le décalage de la roue centrale 42 permet de passer des obstacles OBS lors du déplacement sur la paroi de piscine P1, par exemple, au passage d’une marche. Ce décalage peut être obtenu par différentes variantes. Selon une première variante, en référence à la FIG. 7 , l’axe 42x de la roue centrale 42 et l’axe avant 41x de la roue avant 41 ont des hauteurs verticales différentes. De manière préférée, l’axe 41x de la roue avant 41 et l’axe 43x de la roue arrière 43 ont la même hauteur verticale. De préférence, les roues 41, 42, 43 possèdent un même diamètre D. Selon une deuxième variante, en référence à la FIG. 8 , la roue avant 41 possède un premier diamètre D1, la roue centrale 42 possède un deuxième diamètre D2 inférieur au premier diamètre D1. De préférence, la roue arrière 43 possède un troisième diamètre D3 égal au premier diamètre D1. Les axes 41x, 42x, 43x des roues 41, 42, 43 ont des hauteurs verticales identiques. Selon un aspect, comme illustré aux figures 3 et 4, chaque roue avant 41 est reliée à une brosse avant 49 afin de frotter la paroi de la piscine et décoller les impuretés afin qu’elles soient aspirées par le dispositif d’aspiration 3. De préférence, chaque brosse avant 49 comporte une pluralité de lamelles souples. De manière préférée, les deux brosses avant 49 sont indépendantes en rotation. En référence à la FIG. 4 , les deux brosses avant 49 sont reliées à un même arbre de guidage 490 sans permettre d’entrainement en rotation. Cela permet d’améliorer le guidage des brosses avant 49 et, par voie de conséquence, le nettoyage de la paroi de piscine. En référence à la FIG. 9 , il est présenté un procédé de déplacement du robot de piscine 1 sur une paroi de piscine P1 comprenant au moins un obstacle OBS. Dans cet exemple, l’obstacle OBS est une marche de piscine mais il pourrait se présenter sous d’autres formes, par exemple, un bord de plage immergé ou une bonde de fond. La paroi de piscine P1 comprend à la FIG. 9 une première portion horizontale P1(h1), une portion verticale P1(v) et une deuxième portion horizontale P1(h2). En référence à la FIG. 9 , le procédé comprend une étape consistant à circuler sur la première portion horizontale P1(h1) (phase 9a) ou sur la portion verticale P1(v) (phase 9b). Au cours de cette étape, les roues avant 41 et les roues arrière 43 de chaque train d’engrenage 4a, 4b sont en appui sur la portion horizontale/verticale. Les roues centrales 42 ne sont pas en appui sur la paroi horizontale/verticale mais sont entrainées directement par le moteur électrique 40 avec un haut rendement et très peu de frottement. Les pignons 44, 45 transmettent la rotation des roues centrales 42 aux roues avant 41 et aux roues arrière 43. Les quatre roues périphériques 41, 43 assurent un déplacement stable du robot de piscine 1. Toujours en référence à la FIG. 9 , le procédé comprend une étape consistant à gravir l’obstacle OBS, ici, une transition entre la portion verticale P1(v) et la deuxième portion horizontale P1(h2) (phase 9c). Dans cet exemple, les quatre roues périphériques 41, 43 ne sont plus contact avec la paroi horizontale/verticale. De préférence, au moins une roue avant 41 ou au moins une roue arrière 43 est sans contact avec la paroi de piscine P1. Le robot de piscine 1 peut avantageusement franchir l’obstacle OBS car les roues centrales 42 sont en appui sur l’obstacle OBS, de préférence, au moins une roue centrale 42 étant en appui sur l’obstacle OBS. Ainsi, les roues centrales 42 ont une fonction motrice uniquement dans une position instable de passage d’obstacle OBS. Etant donné qu’elles sont en liaison directe avec le moteur électrique 40, les roues centrales 42 peuvent franchir l’obstacle OBS de manière pratique. Ainsi, les roues centrales 42 permettent, à la manière de chenilles latérales, de franchir des obstacles OBS sans pour autant générer des frottements importants pénalisant la consommation électrique. Le rendement énergétique est meilleur, ce qui est crucial pour un robot de piscine 1 à entrainement électrique, en particulier, à batterie électrique amovible 5. De manière avantageuse, la transmission uniquement par train d’engrenage offre l’avantage de générer peu de pertes d’énergie en comparaison à des chenilles latérales avec une courroie. De manière avantageuse, cela permet d’allonger la durée de chaque cycle de nettoyage du robot de piscine 1. Robot de piscine (1) comprenant au moins un châssis (10), au moins un dispositif d’aspiration (3) d’un flux d’eau configuré pour filtrer ledit flux d’eau, au moins un dispositif de motorisation (4) configuré pour se déplacer selon un axe d’avancement (X4) d’un arrière vers un avant, le dispositif d’aspiration (3) et le dispositif de motorisation (4) étant alimentés électriquement par une batterie électrique (5) montée de manière amovible dans un logement du châssis (10), le dispositif de motorisation (4) comprenant deux trains d’engrenage (4a, 4b) montés latéralement au châssis (10), chaque train d’engrenage (4a, 4b) comprenant au moins une roue avant (41), une roue centrale (42) et une roue arrière (43), le dispositif de motorisation (4) comprend un moins un moteur électrique (40) configuré pour entrainer en rotation la roue centrale (42) de chaque train d’engrenage (4a, 4b), la roue centrale (42) de chaque train d’engrenage (4a, 4b) remplissant une fonction de maître, la roue avant (41) et la roue arrière (43) de chaque train d’engrenage (4a, 4b) remplissant une fonction d’esclave. Robot de piscine (1) selon la revendication 1, dans lequel le moteur électrique (40) est configuré pour entrainer la roue centrale (42) de chaque train d’engrenage (4a, 4b) en prise directe. Robot de piscine (1) selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel chaque train d’engrenage (4a, 4b) comprend uniquement trois roues (41, 42, 43). Robot de piscine (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel, chaque roue (41, 42, 43) comprenant une couronne dentée (41d, 42d, 43d), chaque train d’engrenage (4a, 4b) comprend un pignon avant (44) engrenant avec la couronne dentée (41d) de la roue avant (41) et avec la couronne dentée (42d) de la roue centrale (42) et un pignon arrière (45) engrenant avec la couronne dentée (42d) de la roue centrale (42) et avec la couronne dentée (43d) de la roue arrière (43). Robot de piscine (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel, pour chaque train d’engrenage (4a, 4b), la roue avant (41) ayant une première surface d’appui au sol (S1), la roue centrale (42) ayant une deuxième surface d’appui au sol (S2), la roue arrière (43) ayant une troisième surface d’appui au sol (S3), la deuxième surface d’appui au sol (S2) de la roue centrale (42) est décalée verticalement par rapport à la première surface d’appui au sol (S1) de la roue avant (41) d’un écart (E). Robot de piscine (1) selon la revendication 5, dans lequel l’écart (E) est compris entre 1mm et 6mm, de préférence, entre 2mm et 3mm. Robot de piscine (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel, la roue avant (41) ayant un axe avant (41x), la roue centrale (42) ayant un axe central (42x), l’axe central (42x) et l’axe avant (41x) ayant des hauteurs verticales différentes. Robot de piscine (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel, la roue avant (41) ayant un premier diamètre (D1), la roue centrale (42) ayant un deuxième diamètre (D2) inférieur au premier diamètre (D1). Robot de piscine (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel, la roue avant (41) est reliée à au moins une brosse avant (49) afin de l’entrainer en rotation. Procédé de déplacement d’un robot de piscine (1) selon l’une des revendications 1 à 9 sur une paroi de piscine (P1) comprenant au moins un obstacle (OBS), le procédé comprenant des étapes consistant à : Circuler sur une paroi de piscine (P1), les roues avant (41) et les roues arrière (43) de chaque train d’engrenage (4a, 4b) étant en appui sur la paroi de piscine (P1), les roues centrales (42) n’étant pas en appui sur la paroi de piscine (P1), Gravir un obstacle (OBS), au moins une roue avant (41) ou au moins une roue arrière (43) étant sans contact avec la paroi de piscine (P1), au moins une roue centrale (42) étant en appui sur l’obstacle (OBS).