EP0561986B1 - Groupe propulseur d'assistance a l'avancement d'un fauteuil manuel pour handicape - Google Patents

Groupe propulseur d'assistance a l'avancement d'un fauteuil manuel pour handicape Download PDF

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EP0561986B1
EP0561986B1 EP92902184A EP92902184A EP0561986B1 EP 0561986 B1 EP0561986 B1 EP 0561986B1 EP 92902184 A EP92902184 A EP 92902184A EP 92902184 A EP92902184 A EP 92902184A EP 0561986 B1 EP0561986 B1 EP 0561986B1
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EP
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wheelchair
drive unit
motors
unit according
rollers
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Robert Benoit
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    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A61G5/041—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
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    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
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    • A61G5/1005—Wheelchairs having brakes
    • A61G5/1013—Wheelchairs having brakes engaging the wheel
    • A61G5/1018—Wheelchairs having brakes engaging the wheel on the running surface

Definitions

  • the present invention relates to an autonomous and removable powertrain particularly suitable for assisting the advancement of a wheelchair for the disabled.
  • a number of removable propulsion units are known for wheelchairs for the disabled.
  • an electric propulsion unit is proposed which can be fixed in a removable manner to the back of a wheelchair by means of a lifting and tilting mechanism incorporated in a trolley transport ; the powertrain has a flat configuration to adapt to the back of the seat and comprises, on each side, drive rollers for the large wheels of the chair, powered by one or two motors powered by a battery.
  • these drive rollers can be disengaged by means of a control lever easily accessible to the disabled person.
  • Such a device is however heavy and bulky; in particular, it is not transportable and its installation on the wheelchair requires the assistance of a person other than the disabled.
  • US Pat. No. 3,688,857 discloses an improvement in electric power units for wheelchairs partially overcoming the drawbacks mentioned above.
  • the propulsion unit which is here again supported by a carrier trolley separate from the wheelchair, can be coupled to the latter in a semi-automatic manner, the disabled person having the means of controlling and carrying out himself coupling or uncoupling of said propulsion unit.
  • this device turns out to be very bulky and very heavy; it is therefore difficult to handle and, in any case, very discreet.
  • a disengageable propulsion unit can be mounted on the back of a wheelchair without using a trolley or the like; this device, which once again transforms the chair into an exclusively electric chair, has the disadvantage of being difficult to handle and in any case cannot be installed by a disabled person alone.
  • the battery carried by the chair remains very bulky for the same reasons developed above.
  • the present invention relates to an autonomous propulsion unit which can be removably mounted on the back of a generally manual wheelchair, and comprising a set of one or two motors mounted head to tail at the ends. respective of a linear rigid frame or a rigid frame for laterally driving rollers or the like which can be brought into positive support on the rear wheels of said chair, in order to cause their rotation, characterized, on the one hand, in that said chassis or said frame is provided with at least one carrying handle and includes adequate means for rapid attachment to the armatures of the back of said chair, on the other hand, in that said means for fixing the chassis or the frame cooperate, as the case may be where appropriate, with a device for coupling and uncoupling the rollers from their support on said rear wheels, and, in addition, in that said one or more roller drive motors cooperate with control means operating in such a way as to essentially provide assistance with the advancement of said wheelchair.
  • the motors intended for driving the rollers or the like, acting by friction on the rear wheels can be considerably less powerful and require a lower power supply, and therefore lighter. It then becomes possible, in accordance with a complementary characteristic of the present invention, to ensure that the means of electrical supply of the motors are arranged, on the linear chassis or the rigid carrying frame, between said motors, so as to produce a particularly light, compact and handy aligned assembly. Likewise, it is preferable that the motor control means are arranged, preferably between said motors, on the same linear chassis, or on the same rigid frame.
  • the transformations to be carried out on a manual wheelchair, in particular on the handrails prove to be large and expensive; conversely, the present invention makes it possible to provide an advancement aid adaptable to all armchairs, which is removable, autonomous, light, disengageable and inexpensive.
  • the electric power supply of the drive motor of a roller or the like is supplied to this motor only when the latter receives beforehand a driving torque provided by the first movement, either of the disabled on the handrail or on the wheel on which said roller acts, either by accompanying it pushing or pulling the chair; conversely, the supply is automatically cut off as soon as said motor is subjected to a preset maximum torque.
  • a manual wheelchair equipped according to the invention with simple advancement assistance can, without learning or apprehension, be used by any occasionally accompanying person who would then have no difficulty in handle such an armchair provided with its device, perfectly light and removable, which is not the case with the previously known advancement aid device which is of no help to the accompanying person.
  • the propulsion unit according to the invention can advantageously be enclosed in an envelope of the type of a bag, or a suitcase, leaving no outside impression on the user's handicap to the outside observer.
  • the protective casing of the propulsion unit according to the invention in addition to its contribution as regards the trivialization of the engine by hiding it from observers, can be advantageously used to fix the propellant assembly for example in the back of the chair so that the drive and control elements, emerging from the same bag, can perform their function while retaining overall ease of handling and above all its very temporary nature.
  • connection of the propulsion unit via the bag is relatively precarious; this is why it will be preferred to add a rigid fixing system between the chassis of the manual wheelchair and the linear rigid chassis, or the rigid frame, supporting the motorization with its transmission and control members; it is obvious that these fixing means, which are also universal, will be such that they allow very easy mounting and dismounting of the propulsion unit on any manual chair.
  • the powertrain according to the invention constitutes a decisive advance in the field of mobility aid for the disabled in wheelchairs, insofar as the very temporary addition of a motorization which is a priori not very visible contributes to the comfort of the disabled person and his entourage, while keeping the latter in his original chair, thus avoiding the physical and psychological trauma of switching from a manual chair to an electric chair, heavy and often unsightly.
  • the propulsion unit 1 which is intended to assist in the advancement of a perfectly arbitrary manual wheelchair 2, is fixed to the two substantially vertical uprights 3 of its back 4, so as to rest, by its drive rollers 5, on the rear wheels 6 of said chair 2.
  • the propulsion unit 1 is placed inside of a flexible envelope 7 from which the drive rollers 5 emerge laterally as well as, according to FIG. 2, fastening elements 8 cooperating with the vertical uprights 3 of the backrest 4.
  • the flexible envelope 7 has the function of protecting the group propellant 1 against external aggressions, such as dust or bad weather, while constituting a discreet covering revealing only the banal shape of a bag.
  • the powertrain 1 more particularly consists of two engines 9 mounted head to tail at the respective ends of a linear rigid chassis, or of a rigid frame 15, so that each end of the axis 10 , which supports a roller 5, is turned outwards and can be found directly above the rear wheels 6 of the chair 2, if necessary in an adjustable manner.
  • the two motors 9 are advantageously identical, and for example, they will be direct current electric motors developing an effective power of 100 watts under a direct voltage of 12 volts.
  • the space between the two motors 9 is advantageously used to place one or two batteries 11 mounted in parallel to supply the said motors 9 with electronic control means 12.
  • the batteries 11 can be of any type, but that they are advantageously rechargeable. It is quite important to note that the batteries 11 are in fact very compact, since the energy required by the motors 9 is relatively low due to the fact that they contribute, in principle, only to assistance with advancement, and not to a permanent drive as known on conventional electric wheelchairs. On the other hand, it is clear that the maximum resisting torque can be obtained naturally due to too much effort to produce, or by voluntary feedback from the user on the handrails of the manual wheelchair 2.
  • the two motors 9 of the powertrain 1 are managed by two contactors 13 and 14 independent of each other, each contactor 13, 14 being fixed at the end of a flexible interfaced connection wire to the electronic control means 12.
  • These contactors 13, 14, advantageously of the type of capacitive proximity detectors, can be fixed to the armature of the chair in the places most accessible to the disabled person, for example on each side of the chair 2, at the level of the seat and in front of the rear wheels 6, so that, during the movements made by the arms to propel the chair 2, the hands naturally pass near said contactors 13, 14.
  • the electronic control means 12 are designed so that simultaneous pulses on the contactors 13, 14 cause the rotors of the two motors 9 to short-circuit, with the advantage of causing braking of the wheelchair 2.
  • control means 12 are also provided so that only the pulses on the contactors 13, 14 whose duration exceeds 0.4 seconds are taken into account, which makes it possible to avoid the drawbacks linked to the unwanted change.
  • engine speed 9 due to involuntary contact of the disabled person's hands with said contactors 13, 14; it was in fact possible to determine that the duration of an involuntary contact was generally greater than the abovementioned limit duration.
  • the rigid frame 15 is advantageously provided with two carrying handles 16 facilitating the positioning of the propulsion unit 1 on the manual chair 2, and its removal.
  • the propulsion unit 1 protected or not by its flexible envelope 7 is rapidly joined to the file 4 of the chair 2 by means of the fastening elements 8, for example of the type of slideways coming to slide on lugs 17 integral with two quick fastening systems 18, which are locked by a thumb screw 19 to the vertical uprights 3 of said folder 4 .
  • each of the two quick fastening systems 18 is produced from a molded cylindrical part, preferably made of a composite material having a certain elasticity, the cylindrical part 20 having a vertical opening sufficient to be clipped onto the 'one of the vertical frames 3 of the backrest 4.
  • the spacing of the two slides 8 integral with the rigid frame 15 of the propulsion unit 1 is adjustable so as to be able to adapt to the backrest of practically all the armchairs textbooks 2; it will be observed that the mounting of the slides 8 sliding on the rigid frame 15 has not been shown in detail in the figures since the person skilled in the art is able to carry out this type of mounting.
  • the support plates 21 have at their upper part a cutout in the shape of a "V" to favor the engagement of pins 23 extending the linear frame or the rigid frame 15 outwards, these pins 23 being normally parallel to the rollers 5.
  • FIG. 4 details the coupling and uncoupling device according to the invention: this first comprises a control lever 24, mounted for rotation about an axis parallel to that of the rollers 5; at the end of said lever 24 is arranged a gripping member 25 easily manipulated by the disabled person; the control lever 24 acts, by means of a known transmission system of a person skilled in the art, on a piston 26 sliding substantially horizontally in a sheath 27 secured to the linear frame or the rigid frame 15; this piston 26 extends towards the backrest 4 of the chair 2 by a rod 28, the length of which can be adjusted, and which normally comes to bear, in the so-called engaged position, on the upper part of one of the two plates support 21 of the quick fixing device 18, preferably perpendicular to said plate 21; on the side of the rigid frame 15, opposite the backrest 4 relative to the spindle 23 provided to support the propulsion unit 1 on the support plate 22, there is a connecting rod 29 mounted for rotation around an axis offset at the rear of that of said spindle 23, this rod 29 having the role of
  • the exemplary embodiment of the coupling and uncoupling device described above is not limitative of the invention which includes, of course, any similar device having the function of allowing the disabled person to couple and uncouple the rollers 5 of their support on the rear wheels 6, this using a control lever 24 with three positions: a so-called engaged contact position, a raised position called disengaged and an intermediate position for the removal of the powertrain 1 from the back of the back of the wheelchair 2 2.
  • the invention is not only intended for the equipment of wheelchairs for the disabled, and can equally prove to be useful for the transport of any valid person, or even constitute an aid for the advancement of trolleys, shopping carts. and the like.

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Abstract

La présente invention concerne un groupe propulseur (1) autonome pouvant être monté d'une manière amovible sur le dossier (4) d'un fauteuil roulant (2) généralement manuel, et comportant un ensemble d'un ou de deux moteurs (9) montés tête-bêche aux extrémités respectives d'un châssis rigide linéaire, ou d'un cadre rigide (15), pour entraîner latéralement des galets (5) ou analogues pouvant être amenés en appui positif sur les roues arrières (6) dudit fauteuil (2) afin de provoquer leur entraînement, caractérisé en ce que ledit châssis linéaire ou ledit cadre rigide (15) est muni d'au moins une poignée de transport (16) et comporte des moyens adéquats de fixation rapide (18) aux armatures du dossier (4) dudit fauteuil (2), et en ce que lesdits moyens de fixation (18) du châssis ou du cadre (15) coopèrent, le cas échéant, avec un dispositif d'accouplement et de désaccouplement des galets (5) de leur appui sur lesdites roues arrières (6), le ou lesdits moteurs (9) d'entraînement des galets (5) coopérant avec des moyens de commande (12) fonctionnant de manière à procurer essentiellement une aide à l'avancement dudit fauteuil roulant (2).

Description

  • La présente invention concerne un groupe propulseur autonome et amovible particulièrement adapté à l'assistance à l'avancement d'un fauteuil roulant pour handicapé.
  • On connaît un certain nombre de groupes propulseurs amovibles destinés aux fauteuils roulants pour handicapés. En particulier, dans le brevet DE-A-3 131 504, il est proposé un groupe propulseur électrique qui peut être fixé d'une manière amovible au dos d'un fauteuil roulant au moyen d'un mécanisme élévateur et basculant incorporé à un chariot de transport ; le groupe propulseur présente une configuration plane pour s'adapter au dos du siège et comporte, de chaque côté, des galets d'entraînement des grandes roues du fauteuil, mus par un ou deux moteurs alimentés par une batterie. En outre, ces galets d'entraînement peuvent être débrayés par le biais d'un levier de commande facilement accessible à la personne handicapée. Un tel dispositif est cependant lourd et encombrant ; en particulier, il n'est pas transportable et son installation sur le fauteuil réclame l'assistance d'une autre personne que l'handicapé.
  • On connaît, par le brevet US-A-3 688 857, un perfectionnement aux groupes propulseurs électriques pour fauteuils roulants remédiant partiellement aux inconvénients cités plus haut. A cet effet, le groupe propulseur, qui est ici encore supporté par un chariot porteur distinct du fauteuil, peut être accouplé à ce dernier d'une manière semi-automatique, la personne handicapée disposant des moyens de commander et d'effectuer elle-même l'accouplement ou le désaccouplement dudit groupe propulseur. Il reste néanmoins que ce dispositif s'avère très encombrant et très lourd ; il est donc peu maniable et, en tout cas, très peu discret.
  • Un autre dispositif du même genre, décrit dans le brevet US-A-3 351 148, présente une structure plus légère que le dispositif précédent mais nécessite encore une armature support très encombrante en raison du poids et de la taille relativement importants de la batterie d'alimentation. En effet, de même que les deux fauteuils proposés dans les brevets antérieurs mentionnés plus haut, le fauteuil roulant décrit dans ce dernier brevet devient, après accouplement du groupe propulseur amovible, un fauteuil électrique à part entière ; en ce sens, le fauteuil est entraîné et guidé uniquement par des moyens électriques. A cet égard, le couple de démarrage qui est normalement fourni par le ou les moteurs d'entraînement des organes à friction agissant sur les roues du fauteuil doit être suffisamment élevé ; on comprend donc que la puissance des moteurs utilisés, généralement des moteurs bobinés série, soient relativement puissants, ce qui impose effectivement de disposer d'une alimentation électrique conséquente sur le fauteuil.
  • Enfin, dans le brevet CH-A-649 464, un groupe propulseur débrayable peut être monté au dos d'un fauteuil roulant sans l'aide d'un chariot ou analogue ; ce dispositif, qui transforme une fois encore le fauteuil en un fauteuil exclusivement électrique, présente le désavantage d'être peu maniable et en tout cas ne peut être installé par une personne handicapée seule. En outre, la batterie portée par le fauteuil reste très encombrante pour les mêmes raisons développées plus haut.
  • Or, l'observation des besoins de toutes les personnes handicapées qui utilisent des fauteuils roulants pour se déplacer met en évidence que la division entre l'utilisation d'un fauteuil manuel et l'utilisation d'un fauteuil électrique n'est pas aussi évidente qu'on pourrait a priori le penser. A cet égard, une personne au handicap évolutif, qui doit ainsi passer du fauteuil manuel au fauteuil électrique, est subitement amenée à ne plus utiliser les muscles de ses bras, ce qui constitue incontestablement une contrainte psychologique supplémentaire grave. On comprend également qu'une personne ayant un degré de handicap moindre, mais qui est obligée d'utiliser un fauteuil électrique pour ses déplacements extérieurs, souhaite se servir d'un fauteuil manuel pour des déplacements plus réduits, et ce d'autant plus qu'un embarquement en voiture s'avère nécessaire. En effet, dans ce dernier cas, l'encombrement et le poids du fauteuil, notamment s'il est propulsé, devient un problème très délicat si la personne handicapée n'est pas aidée.
  • C'est pourquoi il est apparu nécessaire de développer un groupe propulseur électrique, autonome et amovible qui soit particulièrement léger, manipulable par la personne handicapée elle-même, facilement transportable et dont l'accouplement au fauteuil roulant soit extrêmement simple. On s'est ainsi aperçu qu'une assistance momentanée et débrayable à l'avancement procurait tous les avantages précédents avec, comme avantage supplémentaire et essentiel, le fait de laisser à la personne handicapée une grande autonomie, le choix d'utiliser ou non son fauteuil à l'aide de ses bras et, dans tous les cas, la maîtrise complète du fauteuil, à savoir son freinage, sa direction et sa vitesse, ce qui n'est pas le cas des fauteuils électriques antérieurs, munis ou non de groupes propulseurs amovibles.
  • A cet effet, la présente invention est relative à un groupe propulseur autonome pouvant être monté d'une manière amovible sur le dos d'un fauteuil roulant généralement manuel, et comportant un ensemble d'un ou de deux moteurs montés tête-bêche aux extrémités respectives d'un châssis rigide linéaire ou d'un cadre rigide pour entraîner latéralement des galets ou analogues pouvant être amenés en appui positif sur les roues arrières dudit fauteuil, afin de provoquer leur rotation, caractérisé, d'une part, en ce que ledit châssis ou ledit cadre est muni d'au moins une poignée de transport et comporte des moyens adéquats de fixation rapide aux armatures du dossier dudit fauteuil, d'autre part, en ce que lesdits moyens de fixation du châssis ou du cadre coopèrent, le cas échéant, avec un dispositif d'accouplement et de désaccouplement des galets de leur appui sur lesdites roues arrières, et, en outre, en ce que le ou lesdits moteurs d'entraînement des galets coopèrent avec des moyens de commande fonctionnant de manière à procurer essentiellement une aide à l'avancement dudit fauteuil roulant.
  • Du fait que l'on ne cherche pas à entraîner positivement le fauteuil roulant en permanence, il est clair que les moteurs destinés à l'entraînement des galets ou analogues, agissant par friction sur les roues arrières, peuvent être nettement moins puissants et nécessiter une alimentation électrique de moindre importance, et donc plus légère. Il devient alors possible, conformément à une caractéristique complémentaire de la présente invention, de faire en sorte que les moyens d'alimentation électrique des moteurs soient disposés, sur le châssis linéaire ou le cadre rigide porteur, entre lesdits moteurs, de manière à réaliser un ensemble aligné particulièrement léger, compact et maniable. De la même façon, il est préférable que les moyens de commande des moteurs soient disposés, préférentiellement entre lesdits moteurs, sur le même châssis linéaire, ou sur le même cadre rigide.
  • Le dispositif le plus proche de la présente invention est décrit dans le brevet US-A-4 050 533. Ce dernier brevet révèle, en effet, un fauteuil roulant électrique dont les moteurs d'entraînement sont contrôlés par la valeur du couple appliqué par la personne handicapée sur les mains courantes équipant normalement les deux roues du fauteuil ; un couple moteur proportionnel au couple transmis manuellement aux roues est ainsi produit par l'électronique de commande, avec l'avantage de laisser effectivement toute sa liberté de contrôle à la personne handicapée. Ce dispositif antérieur, qui n'est ni amovible et qui ne peut pas être désaccouplé d'une manière provisoire des roues, n'offre cependant pas la souplesse d'utilisation du système de propulsion conforme à l'invention. En particulier, les transformations à effectuer sur un fauteuil roulant manuel, notamment sur les mains courantes, s'avèrent importantes et coûteuses ; inversement, la présente invention permet d'apporter une aide à l'avancement adaptable sur tous les fauteuils, qui est amovible, autonome, légère, débrayable et bon marché.
  • D'un autre côté, on observera que le principe d'assistance à l'avancement décrit dans le même brevet US-A-4 050 533 diffère totalement du principe préconisé par la présente invention. En effet :
    • dans le brevet antérieur, le couple moteur appliqué sur chaque roue du fauteuil dérive directement du couple positivement appliqué sur les mains courantes par la personne handicapée, ce qui provoque d'ailleurs un avancement par à-coups pouvant s'avérer désagréable pour l'utilisateur ;
    • selon la présente invention, le couple moteur qui est fourni aux roues ne dépend pas du couple couple manuel trasmis aux mains courantes, mais est normalement obtenue par un ensemble de contacteurs appropriés, procurant préférentiellement un fonctionnement en tout ou rien au groupe propulseur. En fait, ce couple moteur dépend même exactement, à l'inverse, du couple résistant agissant sur les moteurs, tenant par exemple à la nature du terrain ou encore à l'intensité du freinage provoqué sur l'une ou les deux roues par l'utilisateur.
  • Dans ce but, l'alimentation électrique du moteur d'entraînement d'un galet ou analogue est fournie à ce moteur seulement lorsque celui-ci reçoit préalablement un couple entraînant procuré par le premier mouvement, soit de l'handicapé sur la main courante ou sur la roue sur laquelle agit ledit galet, soit de l'accompagnant poussant ou tirant le fauteuil ; inversement, l'alimentation est automatiquement coupée dès que ledit moteur est soumis à un couple maximum pré-réglé.
  • Entre autres avantages, un fauteuil roulant manuel équipé selon l'invention d'une simple assistance à l'avancement peut, sans apprentissage ni appréhension, être utilisé par toute personne occasionnellement accompagnante qui n'aurait alors aucune difficulté à manier un tel fauteuil muni de son dispositif, parfaitement léger et amovible, ce qui n'est pas le cas du dispositif d'aide à l'avancement antérieurement connu qui n'est d'aucune aide à la personne accompagnante.
  • D'un autre côté, il est avantageux que certaines personnes handicapées, qui ont momentanément ou même définitivement besoin d'un surcroît d'aide pour l'entraînement de leur fauteuil, puissent conserver le plus longtemps possible leur fauteuil manuel d'origine. Etant donné qu'il est alors néfaste fonctionnellement et psychologiquement pour la personne handicapée que cette assistance puisse apparaître à un observateur comme une nouvelle prothèse, le groupe propulseur conforme à l'invention peut avantageusement être enfermé dans une enveloppe du type d'un sac, ou d'une valise, ne laissant à l'observateur extérieur aucune impression aggravante sur le handicap de l'utilisateur.
  • Selon une dernière caractéristique importante de l'invention, l'enveloppe de protection du groupe propulseur conforme à l'invention, outre son apport en ce qui concerne la banalisation de la motorisation en la cachant au regard des observateurs, peut être avantageusement utilisée pour fixer l'ensemble propulseur par exemple au dossier du fauteuil de telle manière que les éléments d'entraînement et de commande, émergeant du même sac, puissent assurer leur fonction tout en conservant à l'ensemble une grande maniabilité et surtout son caractère très provisoire. Dans cette variante particulière, il est à noter que la solidarisation du groupe propulseur par l'intermédiaire du sac est relativement précaire ; c'est pourquoi il sera préféré d'adjoindre un système de fixation rigide entre le châssis du fauteuil manuel et le châssis rigide linéaire, ou le cadre rigide, supportant la motorisation avec ses organes de transmission et de commande ; il est évident que ces moyens de fixation, par ailleurs universels, seront tels qu'ils permettent un montage et un démontage très facile du groupe propulseur sur tout fauteuil manuel.
  • On comprend bien dès lors que le groupe propulseur suivant l'invention constitue un progrès décisif dans le domaine de l'aide à la mobilité des handicapés circulant en fauteuil, dans la mesure où l'adjonction très provisoire d'une motorisation a priori peu visible contribue au confort de la personne handicapée et de son entourage, tout en maintenant cette dernière dans son fauteuil d'origine, évitant ainsi les traumatismes physiques et psychologiques du passage d'un fauteuil manuel à un fauteuil électrique, lourd et souvent peu esthétique.
  • On décrira ci-après plusieurs formes d'exécution d'un groupe propulseur conforme à l'invention, et ce à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • - la figure 1 est une représentation en perspective d'un fauteuil manuel équipé d'un groupe propulseur disposé dans une enveloppe souple de protection,
    • la figure 2 est une vue schématique du groupe propulseur de la figure 1, montrant la distribution particulière des divers éléments composant ledit groupe propulseur,
    • - la figure 3a est une vue partielle d'un fauteuil manuel montrant un élément de fixation rapide du groupe propulseur mis en place sur une armature verticale du dossier,
    • - la figure 3b est une vue de dessus agrandie d'un élément de fixation rapide permettant d'adapter le groupe propulseur sur n'importe quelle armature du dossier d'un fauteuil roulant manuel,
    • - la figure 4 est une vue plus détaillée d'un groupe propulseur, pouvant ou non être enfermé dans un sac, et qui est pourvu d'un dispositif d'accouplement et de désaccouplement des galets d'entraînement des grandes roues du fauteuil,
    • - les figures 5 à 7 sont des schémas montrant le principe de fonctionnement et de réglage du dispositif d'accouplement et de désaccouplement précédent.
  • Conformément aux figures 1 et 2, et suivant une première variante de l'invention, le groupe propulseur 1 suivant l'invention, qui est destiné à l'assistance à l'avancement d'un fauteuil roulant manuel 2 parfaitement quelconque, est fixé aux deux montants sensiblement verticaux 3 de son dossier 4, de telle sorte à reposer, par ses galets d'entraînement 5, sur les roues arrières 6 dudit fauteuil 2. Dans cette première variante, le groupe propulseur 1 est placé à l'intérieur d'une enveloppe souple 7 d'où émergent latéralement les galets d'entraînement 5 ainsi que, suivant la figure 2, des éléments de fixation 8 coopérant avec les montants verticaux 3 du dossier 4. L'enveloppe souple 7 a pour fonction de protéger le groupe propulseur 1 contre les agressions extérieures, telles que poussières ou intempéries, tout en constituant un habillage discret ne laissant apparaître que la forme banale d'un sac.
  • Conformément à la figure 2, le groupe propulseur 1 se compose plus particulièrement de deux moteurs 9 montés tête-bêche aux extrémités respectives d'un châssis rigide linéaire, ou d'un cadre rigide 15, de telle sorte que chaque bout d'axe 10, qui supporte un galet 5, soit tourné vers l'extérieur et puisse se retrouver à l'aplomb des roues arrières 6 du fauteuil 2, le cas échéant d'une manière réglable. Les deux moteurs 9 sont avantageusement identiques, et par exemple, il s'agira de moteurs électriques à courant continu développant une puissance efficace de 100 watts sous une tension continue de 12 volts.
  • L'espace compris entre les deux moteurs 9 est avantageusement utilisé pour disposer une ou deux batteries 11 montées en parallèle pour assurer l'alimentation desdits moteurs 9 grâce à des moyens électroniques de commande 12. Il convient de noter que les batteries 11 peuvent être de n'importe quel type, mais qu'elles sont avantageusement rechargeables. Il est tout-à-fait important de remarquer que les batteries 11 sont en fait très peu encombrantes, dans la mesure où l'énergie nécessitée par les moteurs 9 est relativement faible en raison de ce qu'ils ne contribuent, en principe, qu'à une assistance à l'avancement, et non pas à un entraînement permanent tel que connu sur les fauteuils électriques conventionnels. D'un autre côté, il est clair que le couple résistant maximum peut être obtenu naturellement en raison d'un effort trop important à produire, ou par rétro-action volontaire de l'utilisateur sur les mains-courantes du fauteuil manuel 2.
  • La gestion des deux moteurs 9 du groupe propulseur 1 s'effectue par le biais de deux contacteurs 13 et 14 indépendants l'un de l'autre, chaque contacteur 13, 14 étant fixé à l'extrémité d'un fil de liaison souple interfacé aux moyens électroniques de commande 12. Ces contacteurs 13, 14, avantageusement du type de détecteurs de proximité capacitifs, peuvent être fixés sur l'armature du fauteuil aux endroits les plus accessibles à la personne handicapée, par exemple de chaque côté du fauteuil 2, au niveau de l'assise et en avant des roues arrières 6, de telle sorte que, lors des mouvements faits par les bras pour propulser le fauteuil 2, les mains passent naturellement à proximité desdits contacteurs 13, 14.
  • Dans un but de simplicité, et ainsi qu'il est expliqué plus haut, les moteurs 9 sont commandés en tout ou rien avec un choix préférentiellement réduit de vitesses accessibles, ce qui permet d'assurer une assistance à l'avancement continue à l'utilisateur, juste limitée par un couple résistant prédéterminé dont le dépassement entraînera l'arrêt immédiat de l'alimentation desdits moteurs 9. A cet effet, un exemple d'une logique de commande est la suivante :
    • le premier contacteur 13 est destiné à gérer la fonction marche-arrêt des deux moteurs 9, ainsi que le passage de l'arrêt à la première vitesse, et réciproquement,
    • le deuxième contacteur 14 gère le passage de la première vitesse à la seconde vitesse, et réciproquement.
  • D'une manière complémentaire, les moyens de commande électroniques 12 sont conçus pour que des impulsions simultanées sur les contacteurs 13, 14 provoquent la mise en court-circuit des rotors des deux moteurs 9, avec l'avantage de provoquer un freinage du fauteuil roulant 2.
  • Il est à noter que les moyens de commande 12 sont également prévus pour que seules soient prises en compte les impulsions sur les contacteurs 13, 14 dont la durée excède 0,4 seconde, ce qui permet d'éviter les inconvénients liés au changement non souhaité du régime des moteurs 9 , du fait d'un contact involontaire des mains de la personne handicapée avec lesdits contacteurs 13, 14 ; on a pu en effet déterminer que la durée d'un contact involontaire était généralement supérieure à la durée limite précitée.
  • Dans cette première variante de l'invention, le cadre rigide 15 est avantageusement muni de deux poignées de transport 16 facilitant la mise en place du groupe propulseur 1 sur le fauteuil manuel 2, et son enlèvement. A cet égard, et suivant une première forme d'exécution de l'invention représentée sur les figures 3a et 3b, on notera que le groupe propulseur 1, protégé ou non par son enveloppe souple 7, est solidarisé de manière rapide au dossier 4 du fauteuil 2 par le moyen des éléments de fixation 8, par exemple du type de glissières venant coulisser sur des ergots 17 solidaires de deux systèmes de fixation rapide 18, lesquels sont bloqués par une vis à oreille 19 aux montants verticaux 3 dudit dossier 4.
  • Suivant la figure 3b, chacun des deux systèmes de fixation rapide 18 est réalisé à partir d'une pièce cylindrique moulée, préférentiellement en un matériau composite ayant une certaine élasticité, la partie cylindrique 20 présentant une ouverture verticale suffisante pour venir se clipper sur l'une des armatures verticales 3 du dossier 4. Il est évident que l'écartement des deux glissières 8 solidaires du cadre rigide 15 du groupe propulseur 1 est réglable de façon à pouvoir s'adapter au dossier de pratiquement tous les fauteuils manuels 2 ; on observera que le montage des glissières 8 coulissant sur le cadre rigide 15 n'a pas été représenté en détail sur les figures dans la mesure où l'homme de l'art est en mesure de réaliser ce type de montage.
  • On observera que, dans cette première variante de l'invention représenté sur les figures 1 à 3, les galets 5 reposent en permanence sur les roues arrières 6, ce qui signifie que l'assistance à l'avancement du fauteuil roulant 2 n'est débrayable que dans la mesure où les moteurs 9 se trouvent à l'arrêt. Dans ce cas, il est évident que les galets 5, qui continuent de frotter sur les roues 6, contribuent à freiner l'avancement manuel dudit fauteuil 2. C'est pourquoi, dans une seconde variante de la présente invention qui sera décrite en référence aux figures 4 à 7, il est proposé que les moyens de fixation 18 du châssis linéaire ou du cadre rigide 15 sur le dossier 4 du fauteuil roulant 2 coopèrent avec un dispositif d'accouplement et de désaccouplement des galets 5 de leur appui sur les roues arrières 6. A cet effet, les dispositifs de fixation rapide 18 se présentent sous la forme représentée sur les figures 5 à 7, où les ergots 17 ont été remplacés par des plaques d'appui 21 supportant orthogonalement des plaques 22 servant au maintien du groupe propulseur 1 ; dans la forme d'exécution proposée à titre d'exemple sur la figure 4, les plaques supports 22 présentent à leur partie haute une découpe en forme de "V" pour favoriser l'engagement de broches 23 prolongeant le châssis linéaire ou le cadre rigide 15 vers l'extérieur, ces broches 23 étant normalement parallèles aux galets 5.
  • La figure 4 détaille le dispositif d'accouplement et de désaccouplement suivant l'invention : celui-ci comporte tout d'abord un levier de commande 24, monté à rotation autour d'un axe parallèle à celui des galets 5 ; à l'extrémité dudit levier 24 est aménagé un organe de préhension 25 aisément manipulable par la personne handicapée ; le levier de commande 24 agit, par l'intermédiaire d'un système de transmission connu de l'homme du métier ordinaire, sur un piston 26 coulissant sensiblement à l'horizontale dans un fourreau 27 solidaire du châssis linéaire ou du cadre rigide 15 ; ce piston 26 se prolonge vers le dossier 4 du fauteuil 2 par une tige 28, dont on peut régler la longueur, et qui vient normalement s'appuyer, en position dite embrayée, sur la partie haute de l'une des deux plaques d'appui 21 du dispositif de fixation rapide 18, préférentiellement à la perpendiculaire de ladite plaque 21 ; du côté du cadre rigide 15, opposé au dossier 4 par rapport à la broche 23 prévue pour soutenir le groupe propulseur 1 sur la plaque support 22, il est aménagé une biellette 29 montée à rotation autour d'un axe décalé à l'arrière de celui de ladite broche 23, cette biellette 29 ayant pour rôle de transmettre le mouvement de la tige 28, prolongeant le piston 26, à une seconde tige 30 normalement fixée au droit de ladite biellette 29 pour venir s'appuyer, en position dite débrayée, contre la partie basse de la plaque d'appui 21 du dispositif de fixation rapide 18 ; la tige 30 est de longueur réglable ; en outre, la position de l'extrémité de la biellette 29 le long de la tige 28 est également réglable grâce à deux butées 31 situées de part et d'autre de ladite biellette 29, laquelle est percée d'un trou oblong 32 (détail de la figure 4) laissant un jeu vertical au déplacement de la tige 28 par rapport à ladite biellette 29. Les détails de construction précédents ne constituent bien entendu qu'un exemple de réalisation et ne sont donc pas limitatifs.
  • Les possibilités de réglage du dispositif d'accouplement et de désaccouplement venant d'être décrit tiennent compte de son adaptation possible sur les nombreux types de fauteuils roulants manuels existants ; en particulier, l'inclinaison du dossier 4 n'est pas standardisée, et l'implantation des dispositifs de fixation rapide 18 peut varier selon, notamment, le diamètre des roues arrières 6 du fauteuil roulant 2. Comme il est souhaitable que, suivant cette variante de l'invention, les galets 5 du groupe propulseur 1 puissent ou non venir en appui sur les roues arrières 6, les réglages proposés sur le dispositif d'accouplement et de désaccouplement précédemment décrit remplissent les trois objectifs suivants :
    • suivant la figure 5, l'angle entre la plaque d'appui 21 et l'axe passant par le galet 5 et la broche 23 varie selon les fauteuils ; grâce au réglage de la longueur de la tige 28, prolongeant le piston 26, il est possible de ramener cet angle à une valeur donnée prédéterminée pour que, lorsque le levier de commande 24 est repoussé vers l'arrière du fauteuil 2, en position dite embrayée, l'appui de la tige 28 sur la plaque 21 contribue à repousser positivement les galets 5 au contact des roues arrières 6.
    • suivant la figure 6, une fois la valeur de l'angle de la tige 28 réglé, il convient de faire en sorte que les positions extrêmes de la biellette 29 - qui correspondent aux positions extrêmes du levier de commande 24 vers l'avant ou vers l'arrière du fauteuil roulant 2 - soient sensiblement à égale distance d'une position neutre - levier de commande 24 à la verticale, en position intermédiaire, - choisie comme étant celle pour laquelle ladite biellette 29 se trouve perpendiculaire à la tige 28 prolongeant le piston 26 ; ce réglage est obtenu au moyen des deux butées 31 situées de part et d'autre de la biellette 29 le long de ladite tige 28. La position intermédiaire du levier 24 permet de retirer le groupe propulseur 1 de l'arrière du dossier 4 du fauteuil roulant 2.
    • suivant la figure 7, la longueur de la tige 30, qui est actionnée par l'intermédiaire de la biellette 29, permet le contrôle de la position dite débrayée du groupe propulseur 1 ; en effet, lorsque le levier de commande 24 est ramené vers l'avant du fauteuil 2, la tige 30 est poussée contre la partie basse de la plaque d'appui 21 du dispositif de fixation rapide 18, ce qui doit libérer les galets 5 de leur contact sur les roues arrières 6, simplement du fait que les broches 23 étant bloquées dans le fond de la découpe en "V" des plaques supports 22, le groupe propulseur 1 ne peut que pivoter autour de ces broches 23, entraînant ainsi lesdits galets 5 vers le haut. Le réglage de la longueur de la tige 30 permet de désaccoupler les galets 5 avec une position haute telle que l'effort à fournir sur le levier de commande 24 reste raisonnable.
  • L'exemple de réalisation du dispositif d'accouplement et de désaccouplement décrit précédemment n'est pas limitatif de l'invention qui inclue, bien évidemment, tout dispositif analogue ayant comme fonction de permettre à la personne handicapée d'accoupler et de désaccoupler les galets 5 de leur appui sur les roues arrières 6, ceci à l'aide d'un levier de commande 24 à trois positions : une position de contact dite embrayée, une position relevée dite débrayée et une position intermédiaire pour le retrait du groupe propulseur 1 de l'arrière du dossier 4 du fauteuil roulant 2.
  • L'invention n'est pas uniquement destinée à l'équipement de fauteuils roulants pour handicapés, et peut tout aussi bien s'avérer utile pour le transport de toute personne valide, ou encore constituer une aide à l'avancement de chariots, de caddies et analogues.

Claims (12)

  1. Groupe propulseur (1) autonome pouvant être monté d'une manière amovible sur le dossier (4) d'un fauteuil roulant (2) généralement manuel, et comportant un ensemble d'un ou de deux moteurs (9) montés tête-bêche aux extrémités respectives d'un châssis rigide linéaire, ou d'un cadre rigide (15), pour entraîner latéralement des galets (5) ou analogues pouvant être amenés en appui positif sur les roues arrières (6) dudit fauteuil (2) afin de provoquer leur entraînement, comportant des moyens adéquats de fixation rapide (18) aux armatures du dossier (4) dudit fauteuil (2) qui coopèrent, le cas échéant, avec un dispositif d'accouplement et de désaccouplement des galets (5) de leur appui sur lesdites roues arrières (6), ledit châssis linéaire ou ledit cadre rigide (15) étant muni d'au moins une poignée de transport (16) et le ou lesdits moteurs (9) d'entraînement des galets (5) coopérant avec des moyens de commande (12) fonctionnant de manière à procurer essentiellement une aide à l'avancement dudit fauteuil roulant (2), c'est-à-dire une assistance momentanée et automatiquement ou volontairement débrayable pendant son déplacement, caractérisé en ce que l'alimentation électrique du moteur (9) d'entraînement d'un galet (5) - qui n'est fournie à ce moteur (9) que lorsque celui-ci reçoit préalablement un couple entraînant procuré par le premier mouvement, soit de la personne handicapée sur la main courante ou sur la roue (6) sur laquelle agit ledit galet 5, soit de l'accompagnant poussant ou tirant le fauteuil roulant (2) - est, à l'inverse, automatiquement coupée dès que ledit moteur (9) est soumis à un couple maximum pré-réglé.
  2. Groupe propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation électrique des moteurs (9) sont disposés, sur le châssis linéaire ou le cadre rigide (15), entre lesdits moteurs (9), de manière à réaliser un ensemble aligné particulièrement léger, compact et maniable.
  3. Groupe propulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande (12) des moteurs (9) sont disposés, sur le châssis linéaire ou sur le cadre rigide (15), entre lesdits moteurs (9).
  4. Groupe propulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moteurs (9) sont commandés en tout ou rien avec un choix réduit de vitesses accessibles.
  5. Groupe propulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gestion des moteurs (9) s'effectue par le biais de deux contacteurs (13, 14) indépendants l'un de l'autre, chaque contacteur (13, 14) étant fixé à l'extrémité d'un fil de liaison souple interfacé aux moyens électroniques de commande (12).
  6. Groupe propulseur selon la revendication précédente, caractérisé en ec que les contacteurs (13, 14) sont du type de détecteurs de proximité capacitifs.
  7. Groupe propulseur selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens électroniques de commande (12) sont prévus pour que seules soient prises en compte les impulsions sur les contacteurs (13, 14) dont la durée excède 0,4 seconde.
  8. Groupe propulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation au fauteuil (2) sont obtenus par la coopération d'éléments, par exemple mâles (17), adaptés par colliers (18) à vis (19) à chaque armature latérale (3) du dossier (4), avec des éléments, par exemple femelles (8) du type glissières, solidaires du cadre rigide (15) dont l'écartement peut être facilement réglé pour correspondre aux éléments mâles (17) du dossier (4).
  9. Groupe propulseur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation au fauteuil (2) comportent des plaques d'appui (21) supportant orthogonalement des plaques (22) servant au maintien du groupe propulseur (1) par l'intermédiaire de broches (23) prolongeant le châssis linéaire ou le cadre rigide (15) vers l'extérieur, ces broches (23) étant normalement parallèles aux galets (5) d'entraînement des roues arrières (6) du fauteuil roulant (2).
  10. Groupe propulseur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement et de désaccouplement des galets (5) de leur appui sur les roues arrières (6) comporte un levier de commande (24) à trois positions, à savoir une position de contact dite embrayée, une position relevée dite débrayée et une position intermédiaire pour le retrait du groupe propulseur (1) de l'arrière du dossier (4) du fauteuil roulant (2).
  11. Groupe propulseur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement et de désaccouplement des galets (5) de leur appui sur les roues arrières (6) comporte :
    - un levier de commande (24), monté à rotation autour d'un axe parallèle à celui des galets (5),
    - un système de transmission reliant ledit levier (24) à un piston (26) monté coulissant dans un fourreau (27) solidaire du châssis linéaire ou cadre rigide (15),
    - une tige (28), de longueur réglable, et prolongeant le piston (26) pour venir normalement s'appuyer, en position dite embrayée, sur la partie haute de l'une des deux plaques d'appui (21), préférentiellement à la perpendiculaire de ladite plaque (21),
    - une biellette (29) montée à rotation autour d'un axe décalé à l'arrière de celui de la broche (23) montée sur la plaque d'appui (22), et reliant la tige (28) à une seconde tige (30) qui vient normalement s'appuyer, en position dite débrayée, contre la partie basse de ladite plaque d'appui (21), ladite tige (30) étant de longueur réglable,
    - deux butées (31) situées de part et d'autre de la biellette (29), le long de ladite tige (28), ladite biellette (29) étant percée d'un trou oblong (32) laissant un jeu vertical limité au déplacement de ladite tige (28) par rapport à ladite biellette (29).
  12. Groupe propulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupe est entièrement enfermé à l'intérieur d'une enveloppe de protection (7), préférentiellement du type d'un sac à dos ou d'une valise, d'où n'émergent que les galets (5), les moyens de fixation (8) et, le cas échéant, les broches (23).
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