EP0549783A1

EP0549783A1 - Mecanisme de propulsion, notamment pour fauteuil roulant

Info

Publication number: EP0549783A1
Application number: EP19920916503
Authority: EP
Inventors: Lucien Joannet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-22
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 1993-07-07
Also published as: FR2679513A1; WO1993001787A1; JPH06501413A; FR2679513B1

Abstract

Mécanisme de propulsion, notamment pour un fauteuil roulant comprenant un châssis (1) et deux grandes roues (2) motrices. La propulsion est obtenue par deux leviers (4) latéraux à mouvements pendulaires sur lesquels sont articulés des mécanismes d'entraînement (3) agissant sur les roues (2), le sens de rotation des roues (3) pouvant être inversé, et la vitesse d'avancement du fauteuil pouvant être réglée.

Description

MECANISME DE PROPULSION, NOTAMMENT POUR FAUTEUIL ROULANT.

La présente invention a pour objet un mécanisme de propulsion destiné en particulier, mais non exclusivement à la propulsion d'un fauteuil roulant pour personne handicapée, permettant la transformation d'un mouvement alternatif linéaire en un mouvement rotatif continu.

Actuellement, pour mouvoir ces fauteuils sans aide extérieure, il faut entraîner directement les roues, généralement au moyen de cercles métalliques extérieurs et parallèles à chaque roue , ne portant pas sur le sol. Ce qui est satisfaisant pour des déplacements limités, en appartement par exemple, est très pénible sur la voie publique pour des déplacement plus longs. Un système de propulsion est également connu dans lequel le mouvement est généré par une poussée et une traction successives sur un volant de direction, la transmission s 'effectuant par chaînes. Mais ces mouvements sont peu commodes.

Des fauteuils roulants dont la propulsion est assurée par des leviers pivotants autour d'axes, fixés de part et d'autre du châssis, à la partie inférieure de celui-ci sont connus notamment par WO 85/03269, US-A-5 007-655 et US-A-4 453 729.

La présente invention a pour objet un mécanisme du type décrit dans l'art antérieur permettant une avance continue dans les deux sens de déplacement des leviers et un réglage unique de vitesse.

Selon la présente invention, le mécanisme de propulsion, notamment pour fav-teuil roulant, comportant un châssis monté sur des roues , 1s siège étant disposé au-dessus de deux roues motrices porteuses tourillonnées sur le châssis , au- dessous du siège, deux roulettes étant disposées à l'avant du fauteuil, chaque roue porteuse étant entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement dont l'une des extrémités est articulée sur un levier lui-même articulé sur la partie basse du châssis , comprenant des moyens de variation de la vitesse par déplacement du point d'articulation du mécanisme le long du levier , est caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement comprend, sur l'axe de chaque roue, deux pignons dentés intérieurement et extérieurement et deux crémaillères engrenant avec la denture extérieure des pignons, respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure du mécanisme les pignons étant alternativement.solidarisés avec les moyeux (9,19) solidaires en rotation des roues (2).

Ainsi, chaque roue sera entraînée dans un sens uniforme quel que soit le sens de déplacement pendulaire du levier.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement a titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui représentent :

- La Fig.l, une vue de coté du fauteuil;

- La fig.2, une vue par l'avant de celui-ci; - La Fig.3, une vue du mécanisme d'entraînement;

- La Fig.4, une vue en coupe d'un boîtier contenant un mécanisme selon l'invention;

- La Fig.5, Une vue d'un mécanisme d'entraînement modifié;

- La Fig.6, une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la Fig.5 ;

- La figure 7 une vue du mécanisme d'inversion du sens d'entraînement des roues.

- Les figures 8 et 9 des vues d'un mécanisme de variation de vitesse; - Les figures 10 des vues d'un basculeur dans un mode de réalisation particulier; - La figure 11 un mode de réalisation à axe déporté.

La Fig.l représente en vue de côté un fauteuil selon 1'invention muni de son mécanisme de déplacement. Comme connu en soi, le fauteuil comprend un châssis 1 sur lequel est fixé un siège. Sur le châssis sont tourillonnées deux roues 2, une de chaque côté du châssis. Ces roues 2 sont porteuses et motrices. A l'avant du châssis sont montées deux roulettes 5 de stabilisation du fauteuil pivotant autour d'axes sensiblement verticaux, qui ne sont pas représentées sur la Fig.2 dans un souci de clarté.

Conformément à l'invention, sur les axes de chaque roues 2 sont montés des boîtiers ou carters 3 renfermant un mécanisme d'entraînement des roues 2. Ce mécanisme est monté pivotant, de chaque coté, à sa partie avant par une articulation 7 sur un levier 4 qui est lui-même articulé autour d'un axe 6 sur le châssis, à la partie inférieure de celui-ci. L'avance du fauteuil est obtenue par traction et poussée sur les leviers 4 comme cela sera expliqué ci-dessous (flèches A et B).

Dans un premier mode de réalisation, le mouvement alternatif entraîne la roue dans un sens, dextrorsum ou sinistrorsum, unique. Ce sens est déterminé par la construction du système. Mais dans un second mode de réalisation, il peut être choisi par l'utilisateur.

Sur la Fig.3, dans l'exemple d'un fauteuil roulant à deux roues "motrices", chaque roue 2 comporte, sur un moyeu traversant la roue, deux pignons dentés 10 et 20, ces pignons n'étant que partiellement représentés. Les pignons , 10 et 20, montés d'un même coté de chaque roue, sont dentés intérieurement en 17 et 18 et extérieurement en 13 et 14. Les dentures 13 et 14 engrènent avec deux crémaillères respectivement supérieure 11 et inférieure 12. Le moyeu 9,19 en deux parties est muni d'au moins deux cliquets 15 et 16 comme dans le mécanisme de roue libre utilisé sur les bicyclettes. Il existe deux pignons libres 10,20 sur chaque roue 2, soit quatre au total sur le fauteuil. Chacun des pignons 10 et 20 est entraîné par une crémaillère respectivement 11 et 12. Mais le point de contact entre la crémaillère 11 et le pignon 10 est à la partie supérieure de celui-ci alors que pour la crémaillère 12 et le pignon 20 le point de contact est à la partie inférieure du pignon. Les deux crémaillères sont solidaires l'une de l'autre et, par exemple, montées sur un même cadre 3 comme représenté sur la

Fig.l.

Sur la Fig.3, si l'ensemble des crémaillères se déplace dans la direction A, le (ou les) cliquet 15 coopérant avec le pignon 10 s'enclenche dans la denture intérieure 17 du pignon 10 et entraîne le moyeu 19 solidaire de la roue qui tourne dans le sens dextrorsum ou horaire. Simultanément, la crémaillère 12 entraîne le pignon 20 dans le sens sinistrorsum ou anti-horaire, le (ou les) cliquet 16 s'effaçant sous l'influence de la pente de la denture 18 du pignon 20. Les cliquets sont armés par des ressorts de rappel (non référencés)

En fin de course, dans la direction A, les crémaillères repartent dans le sens opposé B et , à ce moment, les cliquets 16 engrènent avec la denture 18 correspondante et entraînent le moyeu 9,19 également dans le sens dextrosum alors que les cliquets 15 sont inopérants. Par suite, que les crémaillères se déplacent dans un sens ou dans l'autre, le sens de rotation de la roue reste le même.

Dans une variante, représentée sur la figure 11,les crémaillères ne commandent plus directement la roue, mais l'axe du mécanisme est déporté . Les pignons 10 et 20 et le mécanisme d'inversion sont montés sur un axe intermédiaire 70 positionné par exemple au-dessus de l'axe de la roue, cet axe intermédiaire 70 est relié à la roue 2 par un ensemble de pignons 71 et 72 et une chaîne 73. Ce mode de réalisation permet de supprimer le variateur de vitesse et de la remplacer par un dérailleur de bicyclette, par exemple.

La Fig.4 représente en coupe verticale,un mode de réalisation de l'ensemble des deux pignons 10,20 et crémaillères 11,12 , montés sur un côté de la roue, les références de la Fig.3 ayant été conservées alors que les nouvelles références 21 et 22 indiquent deux guides reprenant d'une part les efforts radiaux engendrés par les pignons sur les crémaillères , assurant un guidage transversal grâce aux galets à billes 23. Le jeu entre le galet 23 et la crémaillère 12 indique que c'est le pignon 20 qui est en action. Le repère 24 désigne un boîtier ou capot de protection de l'ensemble.

Avec ce dispositif, la roue peut tourner librement sans entraînement des crémaillères, dans le sens où celles-ci entraînent le roue comme dans le cas d'une roue libre de bicyclette. Par contre,dans le cas présent, la roue ne peut pas tourner en sens inverse en raison du blocage des crémaillères. Ceci peut être intéressant, par exemple dans une montée, le fauteuil ne pouvant descendre en marche arrière même en lâchant les poignées de commande. Par contre, cet avantage peut, dans certains cas devenir un inconvénient rédhibitoire. Bien entendu, la rotation du fauteuil est obtenue en actionnant un levier 4 et en laissant l'autre immobile.

Aussi, dans un second mode de réalisation qui est représenté sur les Figs.5,6 et 7,et 10, l'utilisateur peut inverser , à volonté, le sens de rotation de la roue tout en effectuant les mêmes mouvements des leviers 4.. Pour alléger la description, on ne décrira que le cas du pignon 10, celui du pignon 20 étant, mutatis mutandis, identique. Sur le pignon 10 la denture intérieure 17 est symétrique en 25 contrairement au mode de réalisation précédent. Le ou les cliquets 15 de la Fig.3 sont remplacés par un ou des cliquets 26 à deux têtes 27 et 28 articulés sur un axe 29 dans la pièce 19.

Sur l'axe 29 est également monté un basculeur 30 présentant deux bossages 31 et 32 et deux ressorts (non référencés) . les deux bossages 31 et 32 sont décalés latéralement comme cela apparaît sur la Fig.6. Une bague circulaire 35 coaxiale à la roue est solidaire d'une tige 36 qui peut se déplacer axialement pour venir en contact avec le bossage 31 ou le bossage 32. Si la bague 35 correspond au bossage 31, la tête 27 du cliquet 26 est en contact avec la denture intérieure du pignon 10 et l'entraînement se fait dans le sens dextrorsum. Si la bague correspond au bossage 32, la tête 28 du cliquet 26 est en contact avec la denture et la rotation est de sens sinistrorsum. Pratiquement, la tige 36 comporte deux bagues 35 ( une pour chaque pignon) et cette tige coulisse dans un trou pratiqué dans l'axe de la fusée 37 qui supporte la roue 2.

La Fig.7 montre , à titre d'exemple, la réalisation d'un moyeu avec la commande de l'arbre 36 et ses deux bagues 35. Cet arbre coulisse librement dans la fusée 37. Une poulie à gorge 38 reçoit un câble 39 du genre câble de frein de vélo et ce câble est fixé dans la gorge de la poulie en un point 40. La roue 2 est munie de deux fourchettes 41 qui entraînent un téton 42 fixé radialement dans l'axe 36. Une traction sur un coté du câble fait tourner la poulie 38, la fourchette 41 se déplace et entraîne le téton 42 et l'axe 36 avec ses deux bagues 35. A la place d'un ou plusieurs cliquets à deux têtes, il peut y avoir deux cliquets montés en opposition sur le basculeur 30 comme représenté sur la figure 10. La figure 10a représente en perspective un basculeur 30, la figure 10b, une vue par- dessous de ce basculeur et la figure 10c, Une coupe verticale de celui-ci.

Sur la figure 10a, on voit que le basculeur monté, comme précédemment par un alésage 29a sur l'axe 29 solidaire du moyeu 19 reçoit quatre cliquets 27, 28 coopérant avec le pignon 10 et 27a,28a coopérant avec le pignon 20. La face inférieure du basculeur 30 présente une rainure hélicoïdale dans laquelle glisse la bague 35 ( Fig.6). A chaque pignon peuvent être associés plusieurs basculeurs. Les deux basculeurs, un par pignon, sont réunis en une pièce qui, dans ce cas porte quatre cliquets ( deux en opposition par pignon) et il n'y a qu'une bague 35 unique pour deux pignons. Il peut y avoir plusieurs ensembles identiques à la périphérie du moyeu 19 avec une bague 35 unique.

La commande d'inversion du sens de marche peut s'obtenir à partir d'une poignée basculante 8 représentée sur la Fig.2. Cette poignée, une de chaque coté , sert à actionner le levier 4 qui possède une articulation 6 sur le châssis 1. Par sécurité, il est possible de lier la possibilité de basculer la poignée 8 au levier de frein 48 qui doit être enclenché en position de freinage permanent ( frein de parking) dans le verrou 49 (FIG.l). Il en va de même pour revenir en marche avant.

Entre les positions "marche avant" et "marche arrière",il peut exister un point mort dans lequel tous les cliquets sont effacés, le fauteuil devenant alors un fauteuil ordinaire ce qui est le cas lorsque le basculeur est en une seule pièce. au milieu de la rampe hélicoïdale 40.

Pour améliorer l'utilisation du fauteuil il est préférable de disposer d'un variateur de vitesse qui permette, avec une même amplitude de déplacement du levier 4 d'obtenir une course plus ou moins grande en fonction de la structure du mécanisme d'entraînement.

Pour obtenir ce résultat, il suffit que lie point d'articulation 7 soit réglable le long du levier 4. Plus le point 7 est éloigné du point fixe 6, plus la course du fauteuil est importante pour un déplacement du levier 4.

Un exemple de réalisation est montré sur les Figs.8 et 9. De part et d'autre du châssis, un point d'articulation 7 est monté sur un coulisseau 51 qui coulisse sur le levier 4. Sur chaque levier est montée une poulie. Sur un coté, est montée une poulie 52 a gorge simple alors que sur l'autre coté est montée une poulie 53 avec blocage. Un câble 60 passe sur ces deux poulies en constituant une boucle fermée. Les deux extrémités du câble sont fixées sur le coulisseau droit 51, par exemple. Le câble passe dans le coulisseau gauche dans lequel il est bloqué. Pour aller d'un levier à l'autre, la câble passe dans une gaine 54 pour chaque brin. Ces gaines sont fixées aux leviers 4. La poulie de renvoi 53 (FIG.9) est constituée d'un axe 55 solidaire du levier 4 d'un coté et fileté de l'autre, d'une rondelle d'appui 56 solidaire du levier 4, d'une poulie à boudin 57 tournant librement sur l'axe 55, d'un écrou à manette 59 se vissant sur l'extrémité filetée de l'axe 55. Le câble 60 passe sur la poulie entre le boudin 57 et le cloche 58. Si 1*écrou 59 est desserré, la poulie tourne librement avec le câble. Si l'écrou 59 est serré, tout l'ensemble est fixe et le câble ne peut plus se déplacer.

Le mode d'utilisation est le suivant: 1° Pour augmenter la vitesse, c'est à dire augmenter la distance parcourue lors d'un aller et retour du levier 4:

- on pousse le levier 4 dans le sens de la flèche A ; - on desserre l'écrou 59 ;

- on ramène plus ou moins le levier 4 suivant la flèche B ce qui provoque la montée des σoulisseaux 51 le long des leviers;

- on bloque l'écrou 59 dès que les coulisseaux 51 sont convenablement placés.

2° Pour diminuer la vitesse, on agit en sens inverse.

Dans l'exemple qui vient d'être donné, l'ensemble 3 et les pignons sont à l'extérieur des roues. Il peut être avantageux de les disposer entre le fauteuil et les roues pour réduire l'encombrement transversal. Il est possible de réaliser les crémaillères 11 et 12 avec une chaîne de bicyclette tendue sur un support.

Claims

REVENDICATIONS

1° Mécanisme de propulsion, notamment pour fauteuil roulant, comportant un châssis monté sur des roues (2,5), le siège étant disposé au-dessus de deux roues (2) motrices porteuses tourillonnées sur le châssis (1), au-dessous du siège, deux roulettes (5) étant disposées à l'avant du fauteuil, chaque roue porteuse (2) étant entraînée en rotation par un mécanisme d'entraînement (3) dont l'une des extrémités est articulée (7) sur un levier (4) lui-même articulé (6) sur la partie basse du châssis (1), comprenant des moyens de variation de la vitesse par déplacement du point d ' articulation du mécanisme ( 3 ) le long du levier ( 4 ) , caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (3) comprend, sur l'axe de chaque roue (2) , deux pignons (10,20) dentés intérieurement et extérieurement et deux crémaillères (11,12) engrenant avec la denture extérieure (13,14) des pignons (10,20), respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure du mécanisme (3), les pignons (10,20) étant alternativement . solidarisés avec les moyeux (9,19) des roues (2,5).

2° Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend , pour chaque pignon (10,20), au moins un cliquet (26) à deux têtes (27,28), armé par deux ressorts, et montés dans un basculeur (30) lui-même articulé dans le moyeu (19) de la roue (2) de manière à rendre inopérante l'une des deux crémaillères (11,12) dans l'un ou l'autre sens de déplacement du levier (4). 3° Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, deux cliquets en opposition montés dans un basculeur (30) lui-même articulé dans le moyeu (19), le basculement des cliquets (15,16,27,28) solidarisant successivement un pignon, puis l'autre, et la roue.

4° Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cliquet (26) et un basculeur (30) présentant deux bossages (31,32), une tringle (36) amenant un galet (35) en contact avec l'un des deux bossages (31,32), pour inverser le sens de rotation.

5° Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le basculeur (30) porte deux paires de cliquets (27,28, 27a,28a) et comprend , à sa partie inférieure, une rampe hélicoïdale (40) la tringle (36) passant par un point mort central au milieu de ladite rampe.

6° Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déplacement du point d'articulation (7) est obtenu au moyen de curseurs (51) reliés par un câble (60) pour obtenir une variation de vitesse par une seule commande.

7° Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est monté sur un arbre intermédiaire (70) couplé en rotation avec une roue (2) du fauteuil.