INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans une forme de réalisation, la structure de hanche 2 comprend une platine d’actionnement 50 montée de manière coaxiale avec l’axe de pivotement frontal X2 dans la structure de hanche 2 de manière à être mobile en rotation autour de l’axe de pivotement frontal X2. La platine 50 est cylindrique de révolution et est raccordée à l’arbre de sortie de l’actionneur transversal 32. La platine 50 peut le cas échéant être montée au sein de la poulie 13 de la liaison pivot frontale 10. La deuxième liaison rotule 49 est alors fixée sur la platine 50 en étant décalée par rapport à l’axe de pivotement frontal X2 afin de créer un effet de biellette-manivelle (voir figures 2 et 6 par exemple). De la sorte, la rotation de la platine 50 par rapport à la structure de hanche 2 a pour effet de déplacer la première biellette transversale 47 par rapport à la structure de hanche 2. La première liaison rotule 48 quant à elle est montée sur une deuxième biellette d’actionnement transversal 51 (ci-après deuxième biellette transversale 51) de la liaison pivot transversale 30, qui peut par exemple être montée sur la huitième biellette 45. Enfin, dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures, la première biellette transversale 47 est montée sur la sortie de la biellette frontale 14 de la liaison pivot frontale 10. En d’autres termes, la liaison pivot transversale 30 est montée sur la sortie de la liaison pivot frontale 10.
Lorsque la liaison pivot frontale 10 (et donc la biellette frontale 14) est fixe, le déplacement de la platine 50 par rapport à la structure de hanche 2 (et, le cas échéant, à la poulie 13 de la liaison pivot frontale 10) par le moteur de l’actionneur transversal 32 a pour effet de pousser ou tirer (selon le sens de rotation de la platine 50) sur la première biellette transversale 47 grâce au système de biellette-manivelle et donc de déplacer la deuxième biellette transversale 51 (voir ). La liaison pivot transversale 30 tourne alors autour de son axe de pivotement X3. De plus, la liaison pivot sagittale 20 étant montée sur la sortie de la liaison pivot transversale 30, la rotation pure de la structure de jambe 3 autour de l’axe de pivotement transversal X3 a pour effet de faire pivoter la liaison pivot sagittale 20 autour de l’axe de pivotement transversal X3.
La liaison pivot sagittale 20 comprend une biellette sagittale 23 montée fixe sur l’une des biellettes 38-45, 47, 51 de la liaison pivot transversale 30, typiquement la deuxième biellette transversale 51 et/ou la huitième biellette 45. La biellette sagittale 23 peut, le cas échéant, être monolithique avec la deuxième biellette transversale 51 et/ou la huitième biellette 45. L’axe de pivotement X1 de la liaison pivot sagittale 20 est donc solidaire en mouvement d’un centre de rotation de la première liaison rotule 48.
L’arbre de sortie 24 de l’actionneur sagittal 22 peut être coaxial avec l’axe de pivotement sagittal X1 et être configuré pour mettre en rotation (directement ou indirectement, via une platine associée) la structure de jambe 3 autour de l’axe de pivotement sagittal X1. La rotation de l’arbre de sortie 24 a alors pour effet de faire tourner la structure de jambe 3 par rapport à la biellette sagittale 23 autour de l’axe de pivotement sagittal X1.
Comme indiqué ci-avant, l’orthèse 1 peut en outre comprendre des butées mécaniques 19a-b, 25a-b, 52 configurées pour limiter le débattement de la liaison mécanique de hanche 4 et protéger l’utilisateur, même en cas de panne de l’un des actionneurs 12, 22, 32. Ces butées mécaniques 19a-b, 25a-b, 25b, 52 sont indépendantes. Par ailleurs, elles sont conçues de façon à être facilement interchangeables pour permettre une personnalisation des débattements articulaires selon les capacités en débattement de chaque utilisateur.
L’orthèse 1 peut comprendre au moins l’une des butées mécaniques 19a-b, 25a-b, 25b, 52 suivantes : une butée frontale 19a-b configurée pour limiter une rotation de la structure de jambe 3 autour de l’axe de pivotement frontal X2, une butée sagittale 25a-b configurée pour limiter une rotation de la structure de jambe 3 autour de l’axe de pivotement sagittal X1, une butée transversale 52 configurée pour limiter une rotation de la structure de jambe 3 autour de l’axe de pivotement transversal X3.
La butée mécanique 19a-b de la liaison pivot frontale 10 peut notamment comprendre au moins un ergot 19a fixé sur la poulie 13 de manière à faire saillie radialement par rapport à la poulie 13, et autant de protubérances 19b fixées sur la structure de hanche 2, chaque ergot 19a étant configuré pour venir en contact avec une protubérance 19b correspondante lorsque la structure de jambe 3 atteint le débattement maximal admissible autour de l’axe de pivotement frontal X2. De préférence, l’orthèse 1 comprend une butée mécanique haute 19a-b configurée pour empêcher la rotation dans un premier sens de la liaison pivot frontale 10 au-delà d’un premier débattement maximal, par exemple + 20° par rapport à la position neutre, au repos (mouvement d’abduction de la structure de jambe 3), et une butée mécanique basse 19a-b configurée pour empêcher la rotation dans un deuxième sens de la liaison pivot frontale 10 opposé au premier sens de rotation au-delà d’un deuxième débattement maximal, par exemple - 10° par rapport à la position neutre, au repos (mouvement d’adduction de la structure de jambe 3).
La butée mécanique 52 de la liaison pivot transversale 30 peut comprendre un ergot 52a fixé sur l’une des biellettes 38-45 formant la liaison pivot transversale 30, par exemple la cinquième biellette 42, et configuré pour venir en butée contre une protubérance fixée sur ou formant au moins une autre des biellettes 38-45 de la liaison pivot transversale 30, par exemple la deuxième biellette 39 (qui est solidaire de la quatrième biellette 41). De préférence, l’orthèse 1 comprend une butée mécanique intérieure configurée pour empêcher la rotation dans un premier sens de la liaison pivot transversale 30 au-delà d’un premier débattement maximal (la protubérance correspondante étant alors fixée sur ou formée par la deuxième biellette 39), par exemple - 10° par rapport à la position neutre, au repos (mouvement de rotation interne de la structure de jambe 3), et une butée mécanique extérieure configurée pour empêcher la rotation dans un deuxième sens de la liaison pivot transversale 30 opposé au premier sens de rotation au-delà d’un deuxième débattement maximal (la protubérance correspondante étant alors fixée sur ou formée par la sixième biellette 43), par exemple + 30° par rapport à la position neutre, au repos (mouvement de rotation externe de la structure de jambe 3).
Par exemple, l’ergot 52a peut comprendre une plaque rapportée et fixée sur la cinquième biellette 42 et présentant une première face 53 formant une butée mécanique intérieure et configurée pour venir en contact avec la deuxième biellette 39 en regard, et une deuxième face 54 opposée à la première face 53, formant une butée mécanique extérieure configurée pour venir en contact avec la quatrième biellette 41 (voir par exemple).
De préférence, lorsque les liaisons pivot 31-37 de la liaison pivot transversale 30 sont doublées, chaque butée mécanique 52 peut également être doublée de manière symétrique (haut/bas) afin d’augmenter la robustesse du système de butées. L’orthèse 1 comprend alors des butées mécaniques supérieures, fixées sur les biellettes 38-45 supérieures, et des butées mécaniques inférieures, fixées sur les biellettes 39-43 inférieures correspondantes, au droit des butées mécaniques supérieures.
La butée mécanique 25a-b de la liaison pivot sagittale 20 peut, de manière analogue à la butée mécanique de la liaison pivot frontale 10, comprendre au moins un ergot 24a solidaire en mouvement de l’arbre de sortie 24 de l’actionneur sagittal 22 de manière à faire saillie radialement par rapport à l’arbre de sortie 24, et autant de protubérances 25b montées fixes par rapport à la biellette sagittale 23, chaque ergot 25a étant configuré pour venir en contact avec une protubérance 25b correspondante lorsque la structure de jambe 3 atteint le débattement maximal admissible autour de l’axe de pivotement sagittal X1. De préférence, l’orthèse 1 comprend une butée mécanique haute 25a-b configurée pour empêcher la rotation dans un premier sens de la liaison pivot sagittale 20 au-delà d’un premier débattement maximal, par exemple + 115 ° par rapport à la position neutre, au repos (mouvement de flexion de la structure de jambe 3), et une butée mécanique basse 25a-b configurée pour empêcher la rotation dans un deuxième sens de la liaison pivot sagittal opposé au premier sens de rotation au-delà d’un deuxième débattement maximal, par exemple – 15 ° par rapport à la position neutre, au repos (mouvement d’extension de la structure de jambe 3).
Les satellites 20 s’engrènent à la fois avec la première couronne 22 et la deuxième couronne 23. Il s’agit d’un montage simple et robuste permettant la transmission du mouvement de rotation de l’arbre 12 de sortie de l’actionneur 11 électrique. On comprend notamment que lorsque le pignon planétaire 18 est entrainé en rotation par l’arbre 12 de sortie de l’actionneur 11 électrique, il entraine à son tour en rotation sur eux-mêmes les satellites 20 qui s’engrènent avec lui. Cette rotation sur eux-mêmes des satellites 20, du fait qu’ils s’engrènent avec la première couronne 22 qui est fixe en rotation, entraine une rotation des satellites 20 autour de l’axe du pignon planétaire 18 ce qui provoque la rotation de la deuxième couronne 23 avec laquelle ils s’engrènent également. La deuxième couronne 23 étant couplée avec le mécanisme 13 de conversion, sa rotation entraine la rotation de l’écrou 14 et donc la translation de la vis 16 qui entraine elle-même la translation de l’organe 9 d’application de force de serrage afin de déplacer les éléments 4a, 4b de friction et réaliser le freinage.
Dans le cas présent, la première couronne 22 est réalisée au moins en partie en un matériau ferromagnétique. Par exemple, la première couronne 22 est réalisée au moins en partie en fer, en nickel, en cobalt, néodyme ou en acier.
Le dispositif 7 de serrage comprend en outre des moyens de transformation de l’ensemble 19 formant couronne entre une configuration de délivrance du mouvement de rotation de sortie (voir figures 4 et 6) et une configuration de blocage du mouvement de rotation de sortie (voir figures 5 et 7).
Les moyens de transformation de l’ensemble 19 formant couronne comprennent des moyens 25 de déplacement en translation de la première couronne 22 entre une position débrayée (voir figures 4 et 6) dans laquelle l’ensemble 19 formant couronne est dans sa configuration de délivrance du mouvement de rotation de sortie et une position de crabotage avec la deuxième couronne 23 (voir figures 5 et 7) dans laquelle l’ensemble 19 formant couronne est dans sa configuration de blocage du mouvement de rotation de sortie. La première couronne 22 présente au niveau de son bord d’extrémité distal, contiguë à la deuxième couronne, des dents 28 de crabotage qui, dans le cas présent, s’étendent régulièrement sur tout le pourtour de ce bord d’extrémité (voir figures 6 et 7). Ces dents 28 de crabotage sont destinés à coopérer avec des rainures 29 de crabotage ménagées au niveau du bord d’extrémité proximal de la deuxième couronne 23 qui est contiguë au bord d’extrémité distal de la première couronne 22. La coopération entre les dents 28 de crabotage de la première couronne 22 et les rainures 29 de crabotage de la deuxième permet, lorsque la première couronne 23 est en position de crabotage avec la deuxième couronne 23, d’empêcher la rotation de la deuxième couronne 23 et donc la transmission du mouvement de rotation de l’arbre 12 de sortie de l’actionneur 11 électrique.
Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 3 à 8, les moyens 25 de déplacement en translation de la première couronne 22 comprennent un solénoïde 26 destiné à déplacer la première couronne 22 entre sa position débrayée et sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. On entend par solénoïde au sens de l’invention également une bobine électrique ou un électroaimant capables de générer un champ magnétique lorsqu’ils sont parcourus par un courant électrique. Les moyens 25 de déplacement en translation de la première couronne 22 comprennent en outre un ressort 27 de rappel élastique de la première couronne 22 vers sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23. Le ressort 27 prend appui au niveau de son extrémité proximale sur le bâti 10 du dispositif 7 de serrage et est sollicité en compression au niveau de son extrémité distale par la première couronne 22 à laquelle il est fixé (voir ). Ce mode de réalisation est avantageux car le ressort 27 de rappel élastique permet de positionner automatiquement la première couronne 22 en position de crabotage avec la deuxième couronne 23 lorsque le solénoïde n’est pas alimenté en électricité. La configuration de blocage du mouvement de rotation de sortie de l’ensemble 19 formant couronne, dans laquelle le dispositif 7 de serrage est dit est configuration autobloquante, qui est désirée lors du freinage de parking, est ainsi obtenue de manière simple et économique.
On décrit ci-après un exemple de fonctionnement du dispositif 7 de serrage selon le premier mode de réalisation de l’invention pour une utilisation en tant que frein de service.
Selon ce premier mode de réalisation, lorsque l’utilisateur conduit le véhicule 1, le solénoïde 26 n’est pas parcouru par un courant électrique de sorte que l’effort appliqué par le ressort 27 sur l’extrémité proximale de la première couronne 22 est suffisant pour maintenir la première couronne 22 dans sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 (voir figures 5, 7 et 8A). L’ensemble 19 formant couronne est ainsi en configuration de blocage du mouvement de rotation de sortie. Lorsque l’utilisateur du véhicule 1 souhaite utiliser le frein de service, il actionne un organe de freinage (non représentée) et, en conséquence, une unité de commande électronique (non représentée) commande l’alimentation du solénoïde 26 en courant électrique. Il en résulte la génération d’un champ magnétique par le solénoïde 26 qui attire le matériau ferromagnétique compris dans la première couronne 22 avec une force qui est supérieure à la force de rappel du ressort 27 de manière à déplacer la première couronne 22 en translation selon la direction D de sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 (voir figure 8A) jusqu’à sa position débrayée (voir figure 8B). Ainsi, l’ensemble 19 formant couronne passe de sa configuration de blocage à sa configuration de délivrance du mouvement de rotation de sortie. L’unité de commande électronique commande également l’activation de l’actionneur 11 électrique qui, dans le cas présent, comprend un moteur électrique, ce qui entraine la rotation de l’arbre 12 de sortie. La vitesse de cette rotation est réduite par le train épicycloïdal qui transmet le mouvement de rotation réduit au mécanisme 13 de conversion afin que le mouvement de rotation soit converti en mouvement de translation et permette un déplacement des éléments 4a, 4b de friction afin qu’ils enserrent le disque 5 et réalisent le freinage. L’unité de commande électronique commande un maintien de l’alimentation du solénoïde 26 en courant électrique pendant toute la durée du freinage et du temps nécessaire à un retour à une force de serrage nulle. Une fois que le freinage est terminé, l’unité de commande électronique commande une interruption de l’alimentation en courant électrique du solénoïde 26 et la force de rappel du ressort 27 permet alors de déplacer la première couronne 22 en translation selon la direction C de sa position débrayée (voir figure 8B) vers sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 (voir figure 8A).
On décrit ci-après un exemple de fonctionnement du dispositif 7 de serrage selon le premier mode de réalisation de l’invention pour une utilisation en tant que frein de parking.
Lorsque l’utilisateur souhaite utiliser le dispositif 7 de serrage en tant que frein de parking, il actionne un organe de commande (non représenté) du frein de parking. L’unité de commande électronique commande alors l’alimentation du solénoïde 26 en courant électrique dans le cas où celui-ci n’était pas déjà alimenté en courant électrique, et, s’il était déjà alimenté en courant électrique, l’unité de commande électronique commande un maintien de cette alimentation. En réponse à cette alimentation en courant électrique, le solénoïde 26 génère un champ magnétique de sorte que la première couronne 22 est déplacée en translation selon la direction D vers sa position débrayée (voir figures 4, 6 et 8B), c’est-à-dire que l’ensemble 19 formant couronne est en configuration de délivrance du mouvement de rotation de sortie. L’unité de commande électronique commande en outre une activation de l’actionneur 11 électrique afin d’appliquer la force de serrage nécessaire au freinage de parking. Une fois que cette force de serrage est atteinte, l’unité de commande électronique commande l’interruption de l’alimentation du solénoïde 26 en courant électrique de sorte que l’effort appliqué par le ressort 27 devient suffisant pour déplacer en translation selon la direction C la première couronne 22 de sa position débrayée à sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 (voir figures 5, 7 et 8A). Ainsi, alors qu’un effort de serrage est appliqué par le dispositif 7 de serrage, la première couronne 22 passe de sa position débrayée à sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23, c’est-à-dire que l’ensemble 19 formant couronne passe de sa configuration de délivrance du mouvement de rotation de sortie à sa configuration de blocage du mouvement de rotation de sortie. La deuxième couronne 23, qui est couplé au mécanisme 13 de conversion et qui est bloquée en rotation, bloque donc également la rotation de l’écrou 14 du mécanisme 13 de conversion de sorte que l’organe 9 d’application de force de serrage ne peut plus revenir à sa position initiale. Ainsi, la force de serrage est maintenue de manière automatique une fois que l’ensemble 19 formant couronne est dans sa configuration de blocage du mouvement de sortie et cela sans nécessiter que le dispositif 7 de serrage soit alimenté en énergie électrique. Lorsque l’utilisateur souhaite desserrer le frein de parking, il actionne l’organe de commande du frein de parking et l’unité de commande électronique commande l’alimentation du solénoïde 26 en courant électrique de manière à déplacer la première couronne 22 en position débrayée comme cela a été décrit précédemment. L’ensemble 19 formant couronne est alors en configuration de délivrance du mouvement de rotation de sotie et le déplacement relatif entre les éléments 4a, 4b est à nouveau possible, de sorte que l’effort de serrage peut être diminué jusqu’à devenir nul et le véhicule 1 qui n’est plus freiné peut alors se déplacer.
On décrit ci-après un dispositif de serrage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, par référence aux figures 9A et 9B.
Le deuxième mode de réalisation de l’invention diffère du premier mode de réalisation uniquement par la nature des moyens 25 de déplacement en translation de la première couronne 22. En effet, dans ce deuxième mode de réalisation, le moyens 25 de déplacement ne comprennent pas de ressort 27. Les moyens 25 de déplacement en translation de la première couronne 22 comprennent des premier et deuxième solénoïdes 26, le premier solénoïde 26a étant destiné à déplacer la première couronne 22 de sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 à sa position débrayée lorsqu’il est parcouru par un courant électrique et le deuxième solénoïde 26b étant destiné à déplacer la première couronne 22 de sa position débrayée à sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Le changement de position de la première couronne 22 est ainsi contrôlé aisément en commandant l’alimentation en courant électrique du premier ou du deuxième solénoïde 26, 26b.
On décrit ci-après un exemple de fonctionnement du dispositif 7 de serrage selon le deuxième mode de réalisation de l’invention pour une utilisation en tant que frein de service.
Selon ce deuxième mode de réalisation, lorsque l’utilisateur conduit le véhicule 1, aucun des premier et deuxième solénoïdes 26a, 26b n’est parcouru par un courant électrique. Lorsque l’utilisateur du véhicule 1 souhaite utiliser le frein de service, il actionne l’organe de freinage (non représentée) et, en conséquence, l’unité de commande électronique (non représentée) commande l’alimentation du premier solénoïde 26a en courant électrique. Il en résulte la génération d’un champ magnétique par le premier solénoïde 26a qui attire le matériau ferromagnétique compris dans la première couronne 22 avec une force qui permet de déplacer la première couronne 22 en translation selon la direction D de sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 (voir figure 9A) jusqu’à sa position débrayée (voir figure 9B). Ainsi, l’ensemble 19 formant couronne passe de sa configuration de blocage à sa configuration de délivrance du mouvement de rotation de sortie. L’unité de commande électronique commande également l’activation de l’actionneur 11 électrique qui, dans le cas présent, comprend un moteur électrique, ce qui entraine la rotation de l’arbre 12 de sortie. La vitesse de cette rotation est réduite par le train épicycloïdal qui transmet le mouvement de rotation réduit au mécanisme 13 de conversion afin que le mouvement de rotation soit converti en mouvement de translation et permette un déplacement des éléments 4a, 4b de friction afin qu’ils enserrent le disque 5 et réalisent le freinage. Il n’est pas nécessaire d’alimenter le premier solénoïde 26a en courant électrique pendant toute la durée du freinage. En effet, une fois la première couronne 22 est en position débrayée, elle reste dans cette position. Selon une variante de réalisation, une fois que le freinage est terminé et que la force de serrage est nulle, l’unité de commande électronique commande une l’alimentation en courant électrique du deuxième solénoïde 26b afin de déplacer la première couronne 22 de sa position débrayée (voir figure 9B) vers sa position de crabotage avec la deuxième couronne 23 (voir figure 9A). Selon une autre variante de réalisation, une fois le freinage terminé, l’unité de commande électronique ne commande pas une alimentation du deuxième solénoïde 26b en courant électrique de sorte que la deuxième couronne 22 reste en position débrayée, c’est-à-dire que l’ensemble 19 formant couronne reste en configuration de délivrance du mouvement de rotation de sortie. Ainsi, lors des freinages de service suivant, il n’est pas nécessaire de déplacer à nouveau la première couronne 22 puisque celle-ci est déjà dans sa position débrayée permettant une transmission du mouvement de rotation et donc un déplacement des éléments 4a, 4b de friction.
On décrit ci-après un exemple de fonctionnement du dispositif 7 de serrage selon le deuxième mode de réalisation de l’invention pour une utilisation en tant que frein de parking.
On décrit ci-après un dispositif de serrage selon un troisième mode de réalisation de l’invention, par référence aux figures 10A et 10B.
Par soucis de simplification, l’arrangement mécanique des différents organes sera détaillé uniquement pour une roue directrice et suspendue de l’engin motorisé, bien que l’invention soit de préférence mise en œuvre sur les deux roues avant de l’engin.
L’engin motorisé comprend un système de suspension 10 associé à la roue 40 correspondante, permettant notamment d’amortir les vibrations de la roue 40 correspondante. De manière préférée, l’engin motorisé comprend deux systèmes de suspension 10, chacun des deux systèmes de suspension 10 étant associé à l’une des deux roues avant de l’engin.