EP0340260B1

EP0340260B1 - Patin a roulettes comportant au moins deux roulettes alignees le long d'un plan median

Info

Publication number: EP0340260B1
Application number: EP88908654A
Authority: EP
Inventors: José MURGA
Original assignee: Individual
Current assignee: MURGA, JOSE
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 1992-12-30
Anticipated expiration: 2008-10-17
Also published as: DE3877186T2; EP0340260A1; FR2622119A1; US5069462A; DE3877186D1; WO1989003712A1; FR2622119B1; ATE83941T1; JPH02501711A

Description

La présente invention concerne un patin à roulettes comportant un châssis, au moins deux roulettes montées sur une partie inférieure de ce châssis et alignées l'une derrière l'autre dans un plan médian commun perpendiculaire à leurs axes de rotation, et des moyens de maintien pour fixer le châssis à un pied et à la jambe correspondante d'un utilisateur.
Le certificat d'utilité FR-A-2 312 174 et le brevet correspondant US-A-4 072 317 décrivent un patin de ce genre, comportant deux roulettes alignées relativement larges. Chaque roulette est montée sous le châssis entre deux bras parallèles portant les extrémités de son axe. Pour avoir la rigidité voulue, ce montage connu nécessite au moins quatre bras très rigides, ainsi que des axes de roulettes qui sont relativement gros et assez longs pour porter chaque roulette par deux roulements parallèles. Cette construction présente ainsi un poids assez important. De plus les bras constituent, de chaque côté des roulettes, des éléments saillants qui peuvent heurter le sol ou divers obstacles quand on patine, ce qui est une source de dangers et de dégâts.
Le brevet US-A-4 418 929 montre aussi un patin du même genre, mais pourvu de deux roulettes étroites montées entre deux plaques verticales du châssis. Cette structure doit également être assez lourde pour présenter la rigidité voulue, notamment au point de vue des déformations transversales, et les axes des roulettes sont aussi proéminents latéralement.
Le brevet CH-A-580 976 se rapporte à un patin à quatre roulettes qui sont supportées deux à deux par des supports en T fixés à la semelle de la chaussure. La plaque centrale de la pièce en T se trouve dans le plan médian et porte un tourillon de chaque côté, pour supporter une paire de roulettes qui ont un profil transversal en biais, avec un plus grand diamètre près de la plaque centrale que vers l'extérieur. Les deux roulettes d'une paire étant proches l'une de l'autre et séparées seulement par la plaque centrale et les jeux nécessaires, elles ont à peu près le même comportement qu'une seule roulette centrale large, mais leur encombrement latéral et le poids de leur support restent importants, puisqu'il faut un tourillon latéral et un roulement pour chaque roulette.
La présente invention a pour but de fournir un patin pourvu de roulettes situées dans le plan médian et agencé de manière à éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus, afin de permettre une grande liberté d'évolutions grâce à sa légèreté, à sa stabilité et à l'absence d'éléments latéraux saillants.
Dans ce but, le patin à roulettes selon l'invention est caractérisé en ce que chacune des roulettes comporte deux joues circulaires, sensiblement parallèles et de même diamètre extérieur, et un élément tubulaire de moindre diamètre extérieur qui est solidaire des deux joues, et en ce que ledit élément tubulaire est monté à l'intérieur d'un palier de roulement situé dans le plan médian et monté dans une ouverture d'une plaque centrale qui le supporte, ladite plaque centrale appartenant à ladite partie inférieure du châssis et étant située dans le plan médian.
De cette manière, chaque roue a la forme générale d'une bobine très étroite qui peut reposer sur le sol par ses deux joues quand elle est perpendiculaire au sol, ou par une seule quand elle est inclinée. De plus, cette bobine peut être supportée par un roulement uniquement au voisinage de son plan médian, ce qui permet d'éviter toute monture saillante aux extrémités de la bobine, c'est-à-dire sur les côtés du patin . Le roulement peut avoir une forme étroite et haute, dont le grand diamètre assure une bonne stabilité latérale de la roue et permet un vide central assez grand, puisqu'un axe de support n'est plus nécessaire au centre de la roue. Pour être allégée, chaque roulette peut être évidée par un trou central traversant axialement toute la roulette, ce trou ne contenant aucun élément mécanique.
De préférence, ladite partie inférieure du châssis comporte une plaque centrale commune située dans le plan médian et dans laquelle sont montés les paliers des deux roulettes, cette plaque étant solidaire d'une plaque d'appui s'étendant sous le pied de l'utilisateur.
Dans une forme de réalisation particulière, un élément élastique est interposé entre chaque palier de roulement et la plaque centrale. A cet effet, chaque palier de roulement peut comporter une bague extérieure pourvue extérieurement d'un rebord radial monté avec un jeu radial dans une rainure de la plaque centrale, une matière élastique étant intercalée entre ce rebord et le fond de la rainure pour absorber les chocs. Le palier de roulement peut être un palier à billes dont la bague intérieure est constituée par l'élément tubulaire de la roulette. D'autre part, le bord extérieur de chaque joue des roulettes peut être garni d'un bandage en élastomère.
Dans une réalisation particulière, un dispositif de freinage des roulettes est monté sur la plaque centrale du châssis et comporte des organes de freinage montés de manière coulissante le long de cette plaque pour entrer en contact avec les roulettes, et un mécanisme central de commande. Un tel organe de freinage peut comporter au moins un bâti coulissant comportant une roue pressée contre la plaque centrale du châssis et agencée pour rouler sur le bord d'une joue de la roulette correspondante. D'autre part, au moins l'une des roulettes peut être équipée d'un mécanisme de rotation dans un seul sens pour éviter une rotation en arrière.
Dans une forme de réalisation avantageuse, les moyens de maintien comportent un collier agencé pour être fixé autour de la jambe de l'utilisateur et relié au châssis par un mécanisme rigide transversalement, mais articulé par rapport à un axe transversal au niveau de la cheville de l'utilisateur.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

la fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un patin à roulettes selon l'invention, fixé au pied et à la jambe d'un utilisateur,
la fig. 2 est une vue frontale montrant les possibilités d'inclinaison latérale du patin et de la jambe,
la fig. 3 est une vue latérale montrant les possibilités d'inclinaison longitudinale de la jambe quand les deux roulettes du patin s'appuient sur le sol,
la fig. 4 est une vue schématique en perspective d'une roulette en forme de bobine,
la fig. 5 est une vue en coupe transversale montrant le profil du châssis du patin,
la fig. 6 est une vue latérale de ce châssis,
la fig. 7 est une vue en coupe transversale d'une forme de réalisation préférée d'une roulette et de sa monture,
la fig. 8 illustre en coupe transversale partielle une autre forme de réalisation d'une roulette,
les fig. 9 et 10 représentent respectivement en vue latérale et en plan un dispositif de freinage des roulettes,
la fig. 11 représente une came de commande du dispositif de freinage, et
la fig. 12 est une vue latérale montrant la disposition de deux butoirs sur le châssis du patin.

La fig. 1 montre un patin à roulettes selon l'invention, fixé à une jambe 1 et au pied correspondant ou à la chaussure 2 d'un utilisateur. Le patin comporte un châssis rigide 3 supportant la semelle de la chaussure 2 et équipé, dans sa partie inférieure, d'une roulette avant 4, d'une roulette arrière 5, d'un butoir avant 6 et d'un butoir arrière 7. Le châssis 3 est attaché à la chaussure 2 à l'aide d'une bride réglable classique 8. Par ailleurs, le patin comporte un support de jambe 10 comprenant un collier 11 destiné à être attaché autour de la jambe 1 de l'utilisateur et relié au châssis 3, de chaque côté de la cheville 12 de l'utilisateur, par une paire de lames métalliques rigides 13 et 14 articulées entre elles en 15 au niveau de la cheville 12 pour permettre au collier 11 de basculer avec la jambe 1 vers l'avant ou vers l'arrière en effectuant un pivotement w _y par rapport à un axe transversal Y, comme le montre la fig. 3. En revanche, un basculement latéral relatif du châssis 3 par rapport à la jambe 1, par une rotation w _z autour de l'axe longitudinal Z, est empêché par la rigidité du support 10. Cependant, la jambe 1 peut tout de même effectuer un certain pivotement w _x autour de son axe longitudinal X à l'intérieur du collier 11, si bien que le patineur peut diriger l'axe Z de son pied comme il le désire.
La rigidité transversale du support de jambe 10 soulage considérablement les efforts à fournir par le patineur au niveau de la cheville. Elle a aussi pour effet de maintenir le plan médian commun des deux roulettes 4 et 5 pratiquement en coïncidence avec l'axe longitudinal X de la jambe 1 et de l'incliner latéralement avec la jambe par rapport au sol 19, comme le montre la fig. 2. L'angle A entre les positions extrêmes 1′ et 1˝ d'inclinaison de la jambe est très grand grâce à l'étroitesse des roulettes et à l'absence d'éléments latéraux saillants au niveau des roulettes.
La fig. 4 montre en perspective la forme schématique en bobine évidée des roulettes 4 et 5, avec deux joues 20 qui sont parallèles et symétriques par rapport au plan médian et qui sont reliées rigidement par un élément tubulaire central 21 dont le diamètre extérieur est inférieur au leur. La roulette comporte de préférence, mais pas nécessairement, un trou central 22 qui permet de l'alléger.
Les fig. 5 et 6 montrent plus particulièrement la forme du châssis 3, formé essentiellement par une plaque horizontale 23 supportant la semelle de la chaussure et une plaque verticale 24 percée de deux grands orifices circulaires 25 et 26 pour le montage des éléments tubulaires 21 des roulettes 4 et 5, les joues 20 de chaque roulette se trouvant respectivement de part et d'autre de cette plaque 24. Bien entendu, on pourrait prévoir un patin similaire ayant plus de deux roulettes consécutives, montées en alignement ou suivant un profil longitudinal incurvé. Par ailleurs, la plaque 24 est percée de trous 27 et 28 pour la fixation des butoirs avant 6 et arrière 7 par des vis, et de trous 29 et 30 pour le montage d'un dispositif de freinage qui sera décrit plus loin.
La fig. 7 montre plus en détail une forme de réalisation avantageuse d'une roulette 4, 5 et son montage dans la plaque 24 du châssis. L'élément tubulaire 21 et les joues 20 de la roulette sont faits d'une seule pièce rigide, de préférence métallique, le pourtour des joues étant garni d'un bandage 32 en élastomère relativement dur qui a un profil en quart de cercle. A proximité de l'élément tubulaire 21, un espace élargi 33 est ménagé entre les deux joues 20 et renferme un roulement à billes 34 comprenant une bague extérieure 35, l'élément tubulaire 21 servant directement de bague intérieure du roulement. La bague 35 présente extérieurement un rebord plat 35a qui est ajusté dans une rainure à profil rectangulaire, ménagée dans l'épaisseur de la plaque 24 et contenant un élastomère relativement tendre 36 qui absorbe les chocs subis par la roulette, la bague 35 coulissant alors radialement dans la rainure. Dans cet exemple, la plaque 24 doit évidemment comporter une partie amovible 24a autour de la moitié inférieure de chaque roulement 34, pour permettre le montage des roulettes.
Dans la variante illustrée en fig. 8, on parvient à réduire à quelques millimètres l'intervalle entre les deux bandages 32 de la roulette, en donnant aux joues 20 un profil en forme d'étau et en ménageant dans chaque face de la plaque 24 une rainure 38 en arc de cercle pour le passage du bandage 32. Comme la partie amincie 39 de la plaque 24 est en arc de cercle, il n'en résulte pas un affaiblissement notable de la plaque. En revanche, l'une des joues 20 doit être amovible pour permettre le montage et le démontage de la roulette.
En outre, les roulettes en forme de bobines permettent avantageusement le montage d'un mécanisme de rotation dans un seul sens (non représenté) disposé entre la surface interne d'une joue 20 et une surface latérale de la plaque 24 ou de la bague 35. Il peut s'agir par exemple d'une rondelle métallique à ailettes obliques coopérant avec de fines rainures radiales ménagées dans lesdites surfaces, ou d'un roulement à billes du type "roue libre", qui se bloque automatiquement sitôt qu'il amorce une rotation en arrière. Ainsi, la roulette ne peut tourner qu'en avant et permet au patineur de se propulser aisément, notamment à la montée.
Les fig. 9 à 11 illustrent un dispositif de freinage réglable 40 qui est monté sur la plaque 24 du châssis entre les deux roulettes 4 et 5. Pour chaque roulette, le dispositif de freinage comporte un bâti coulissant 41 comprenant une paire de plaques métalliques 42 pourvues chacune d'une tête 43 et reliées l'une à l'autre par deux axes 44 et 45 qui peuvent coulisser dans les trous oblongs 29 (fig. 6) du châssis. Chaque axe 44 et 45 porte une paire de roues de freinage 46 et 47 en matière compressible, qui sont disposées de part et d'autre de la plaque 24 et qui sont pressées contre elle, par exemple au moyen de rondelles élastiques, afin d'assurer un freinage par friction contre cette plaque. Les têtes 43 des deux bâtis coulissants sont appliquées contre une came centrale 48 dont la rotation est commandée par une crémaillère 49 qui coulisse longitudinalement dans une rainure du châssis sous l'effet d'un poussoir arrière 50 (fig. 1) et d'un ressort de rappel. Par ailleurs, la crémaillère 49 est maintenue en position par un mécanisme à cliquet (non représenté) que l'on peut débloquer en soulevant le poussoir 50. Dans le cas présent, on remarque que la came 48 comporte, de chaque côté du châssis, des surfaces de came 51 et 52 qui sont distinctes pour les mécanismes de freinage avant et arrière, mais qui sont semblables et décalées angulairement l'une par rapport à l'autre pour produire simultanément le même effet de freinage dans les deux mécanismes.
On décrira le fonctionnement du dispositif de freinage en se référant également à la fig. 11 qui montre le profil d'une des surfaces périphériques 51 de la came 48, cette came étant rotative autour de son axe 53. La tête 43 du bâti coulissant 41 est pressée contre la surface 51 simplement par l'élasticité propre de la matière constituant les roues de freinage 46 et 47. Différentes positions de l'appui de la tête 43 contre la surface 51 au cours de la rotation de la came sont marquées par une graduation allant de 0 à 4. En position 0, le bâti 41 est suffisamment reculé par rapport à la roulette correspondante 4, 5 pour que la roue 46 ne touche pas le bandage 32 et que la roulette ne soit donc pas freinée. En position 1, la roue 46 s'appuie légèrement contre le bandage 32 et elle glisse sur lui, car sa friction contre la plaque 24 est assez forte pour l'empêcher de tourner à ce stade. En position 2 au contraire, la friction de la roue 46 sur le bandage 32 devient plus forte et fait tourner la roue 46, le freinage s'effectuant alors contre la plaque 24. En position 3, la poussée exercée par la roulette est assez forte pour que la roue 46 recule jusqu'à toucher la seconde roue de freinage 47, grâce à sa déformation par élasticité ou, le cas échéant, grâce à un montage élastique coulissant de son axe 44 dans le bâti 41. Le freinage est alors renforcé par la friction de la roue 47 contre la plaque 24. Enfin, en position 4, on obtient un freinage encore plus fort permettant de bloquer complètement la roue, par appui de la tête 43 contre la roue 47 grâce à l'élasticité de cette dernière autour de l'axe 45. La crémaillère 49 est retenue par une butée afin que la came 48 ne puisse pas tourner au-delà de la position 4.
Ce dispositif permet de résoudre d'une manière simple le problème du freinage dosé et simultané de toutes les roulettes d'un patin pour permettre au patineur de parcourir sans danger des descentes relativement raides. Le patineur peut augmenter à tout moment l'effort de freinage d'un patin en frappant sur le poussoir de commande 50 au moyen du butoir avant 6 de l'autre patin. Le déblocage peut s'effectuer en soulevant le poussoir 50 au moyen du même butoir ou manuellement.
La fig. 12 illustre plus spécialement l'utilisation des butoirs avant 6 et arrière 7. Le patineur peut utiliser le butoir avant 6 pour se propulser. Il incline alors son pied vers l'avant, sous un angle supérieur à l'angle B qui est égal à 41° dans le présent exemple, et il presse le butoir 6 contre le sol 19 pour se propulser en avant. Le butoir 7 sert de frein par friction contre le sol. Pour cela, le patineur incline son pied vers l'arrière, d'un angle supérieur à l'angle C qui vaut ici, de préférence, 29°. On remarque que la somme des angles B + C, soit 70°, est suffisamment élevée pour laisser au patineur une grande liberté d'incliner son pied en avant ou en arrière sans que les butoirs touchent le sol pendant qu'il patine.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus. En particulier, on pourra utiliser tous matériaux appropriés pour la construction des différents éléments, par exemple l'acier, du métal léger ou une matière synthétique rigide pour le châssis et pour les roulettes en forme de bobine. Le support de jambe articulé 10 peut aussi faire l'objet de multiples variantes au point de vue de la construction, du rembourrage et des organes de fixation à la jambe, notamment comme le montrent les publications citées plus haut.. Le cas échéant, il peut comporter une demi-coquille s'appliquant sur une certaine hauteur le long de la jambe, ou même être remplacé par une chaussure complète articulée ou flexible longitudinalement, à laquelle est fixé le châssis 3. Les publications DE-A-2 745 040 et CH-A-580′976 montrent différentes manières de fixer à la semelle d'une chaussure un châssis de patin formé principalement par une plaque longitudinale centrale.
Par rapport aux patins classiques à deux roues, les patins selon l'invention présentent l'avantage d'un châssis central qui peut être très rigide tout en étant simple et léger. La plaque centrale du châssis porte en même temps les deux roues, les butoirs et, le cas échéant, le dispositif de freinage. Combinée avec les roues en forme de bobine, cette construction simple permet de réaliser un patin qui est plus léger et moins coûteux que les patins classiques. Grâce à leur moyeu évidé et de grand diamètre, les roulettes en forme de bobines sont légères et ont un aspect esthétique, et de plus elles sont montées dans des paliers de grand diamètre qui sont peu encombrants tout en étant très résistants aux chocs grâce au grand nombre de billes qu'ils peuvent contenir. Comme les deux bandages de chaque roulette sont proches du plan médian, les points d'appui au sol sont toujours très proches de ce plan médian. Ceci permet à l'utilisateur de patiner d'une manière plus précise, plus facile et plus sûre. Les patins selon l'invention permettent à un patineur les mêmes évolutions que celles d'un patineur sur glace. L'utilisateur chaussé de ces patins peut aussi se déplacer aisément dans la rue ou dans un bâtiment, sur des pentes longitudinales ou transversales et sur des escaliers.
L'invention s'applique aussi bien à des patins conçus pour évoluer sur une piste ou pour le patinage artistique, qu'à des patins destinés à des déplacements dans la rue ou dans des bâtiments.

Claims

Patin à roulettes comportant un châssis (3), au moins deux roulettes (4, 5) montées sur une partie inférieure de ce châssis et alignées l'une derrière l'autre dans un plan médian commun perpendiculaire à leurs axes de rotation, et des moyens de maintien (10, 11) pour fixer le châssis à un pied et à la jambe correspondante d'un utilisateur, caractérisé en ce que chacune des roulettes (4, 5) comporte deux joues circulaires (20), sensiblement parallèles et de même diamètre extérieur, et un élément tubulaire (21) de moindre diamètre extérieur qui est solidaire des deux joues (20), et en ce que ledit élément tubulaire (21) est monté à l'intérieur d'un palier de roulement (34) situé dans le plan médian et monté dans une ouverture (25, 26) d'une plaque centrale (24) qui le supporte, ladite plaque centrale (24) appartenant à ladite partie inférieure du châssis et étant située dans le plan médian.
Patin à roulettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie inférieure du châssis comporte une plaque centrale commune (24) située dans le plan médian et dans laquelle sont montés les paliers (34) des deux roulettes, cette plaque étant solidaire d'une plaque d'appui (23) s'étendant sous le pied de l'utilisateur.
Patin à roulettes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un élément élastique (36) est interposé entre chaque palier de roulement (34) et la plaque centrale (24).
Patin à roulettes selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque palier de roulement (34) comporte une bague extérieure (35) pourvue extérieurement d'un rebord radial (35a) monté avec un jeu radial dans une rainure de la plaque centrale, une matière élastique (36) étant intercalée entre ce rebord et le fond de la rainure pour absorber les chocs.
Patin à roulettes selon la revendication 4, caractérisé en ce que le palier de roulement est un palier à billes (34) dont la bague intérieure est constituée par l'élément tubulaire (21) de la roulette.
Patin à roulettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord extérieur de chaque joue (20) des roulettes est garni d'un bandage (32) en élastomère.
Patin à roulettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque roulette (4, 5) est évidée par un trou central (22) traversant axialement toute la roulette, ce trou ne contenant aucun élément mécanique.
Patin à roulettes selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un dispositif (40) de freinage des roulettes est monté sur la plaque centrale (24) du châssis et comporte des organes de freinage (41 à 47) montés de manière coulissante le long de cette plaque pour entrer en contact avec les roulettes, et un mécanisme central de commande (48 à 52).
Patin à roulettes selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un organe de freinage comporte au moins un bâti coulissant (41) portant une roue (46) appuyée contre la plaque centrale (24) du châssis et agencée pour rouler sur le bord (32) d'une joue de la roulette correspondante.
Patin à roulettes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une roulette (4, 5) est équipée d'un mécanisme de rotation dans un seul sens, pour empêcher une rotation en arrière.
Patin à roulettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien (10) comportent un collier (11) agencé pour être fixé autour de la jambe de l'utilisateur et relié au châssis par un mécanisme (13 à 15) rigide transversalement, mais articulé par rapport à un axe transversal (Y) au niveau de la cheville de l'utilisateur.