FR3034074A3 - Ensemble roulant a chenille - Google Patents

Abstract

Ensemble roulant à chenille ne touchant le sol que par une surface de contact limitée, offrant les mêmes avantages de confort et de maniabilité que des roues de grand diamètre, mais occupant un espace beaucoup plus petit. La chenille (100) coopère avec un galet principal (1) et deux galets secondaires (2 et 3), dont les axes de rotation sont éloignés d'une distance constante, les chenilles ne touchent le sol que lorsque le véhicule rencontre un obstacle, parce qu'elles coopèrent avec un galet dont le diamètre est suffisamment faible pour les maintenir à distance du sol lorsque le véhicule repose sur ses roues.

Description

1 Ensemble roulant à chenille Domaine technique La présente invention est un ensemble roulant à chenille dont la zone de contact avec le sol est minimale, pour économiser de l'énergie et améliorer la maniabilité. Dans certains modes de 5 réalisation, un véhicule équipé d'un ou plusieurs de tels éléments est cependant susceptible de se mouvoir sur des surfaces irrégulières ou meubles, ou encore sur de l'eau. Problème posé Les véhicules à chenilles reposent généralement sur le sol par une portion de chenille qui va au moins d'une roue avant à une roue arrière pour disposer d'une stabilité longitudinale suffisante. Il 10 en résulte des frottements importants. L'objectif premier de la présente invention est de bénéficier des avantages des chenilles sans avoir cet inconvénient. En supplément la présente invention permet d'utiliser des roues et/ou des galets de toute petite taille, sans pour autant que cela n'entraine un manque de confort ou une difficulté à franchir des obstacles. Un autre avantage attendu est la réduction de l'espace occupé 15 par les roues et de leur coût. Art antérieur On connait W02014057177 (Al) - 2014-04-17 de Franck Guigan, et l'art antérieur qui s'y rapporte, lequel est cité dans les rapports de recherche de cette demande. Exposé de l'invention 20 La présente invention est un ensemble roulant à chenille comportant un galet principal (1), deux galets secondaires (2 et 3) et une chenille (100) coopérant avec ces trois galets, l'axe de rotation desdits galets secondaires (2 et 3) étant chacun fixé à l'extrémité d'un bras (respectivement 7 et 8) qui est lui-même en rotation autour de l'axe de rotation du galet principal (1) pour s'adapter dynamiquement au terrain, caractérisé par le fait que lesdits bras sont reliés mécaniquement entre 25 eux pour que, dans une configuration possible au moins dite configuration de repos, l'angle entre la portion de ladite chenille allant dudit galet principal à l'un des galets secondaires (2) et la partie de ladite chenille allant dudit galet principal à l'autre des galets secondaires (3) soit supérieur à 10 degrés. Selon d'autres caractéristiques : 30 ladite liaison mécanique est un rappel élastique tendant à ramener ledit ensemble roulant à chenille à ladite position de repos ; lesdits bras 7 et 8 sont confondus en un seul bras 7 comportant un galet secondaire à chacune de ses extrémités ; 3034074 2 au moins desdits bras est muni d'un rappel élastique 10 déterminant sa position angulaire par rapport à un élément de châssis 5 ; - la position rappelée élastiquement par ledit rappel élastique est telle que la partie arrière de ladite chenille ne touche pas le sol tout en en étant sensiblement proche ; - la chenille 100 coopère en permanence avec le haut et le bas dudit galet principal ; - ledit bras est muni d'une suspension élastique permettant de mieux absorber les obstacles. - l'ensemble roulant à chenille est muni d'une roue 9 ; le diamètre dudit galet principal, y compris l'épaisseur de la chenille 100, est inférieur au diamètre de ladite roue ; L'ensemble roulant à chenille est motorisé par un moteur entraînant la roue, et la modification de l'altitude d'au moins un galet secondaire 2 ou 3 commande le passage dans un mode dans lequel la chenille est entrainée par le moteur. Description sommaire des dessins L'invention sera bien comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, laquelle est illustrée par les figures 1 à 5 qui représentent toutes des éléments roulants selon l'invention, ou des composants de tels éléments. La figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble roulant à chenille selon l'invention comportant un élément de châssis 5 qui est ici la fourche avant 5 d'un vélo, d'une trottinette ou d'une brouette par exemple. Elle montre un galet principal 1, et deux galets secondaires 2 et 3 qui coopèrent tous les trois avec une chenille 100. Les axes de rotation des galets secondaires sont fixés aux extrémités d'un bras 7 qui est lui même en rotation autour de l'axe de rotation du galet principal 1. La figure 2 est une vue en perspective d'un véhicule comprenant deux ensembles roulants à chenille selon l'invention, l'élément de châssis 5 étant ici une plateforme pivotant autour de l'axe de rotation du galet principal 1. C'est par exemple un gyropode. La figure 3 est une vue en perspective d'un véhicule comme un patin à roulettes par exemple, comprenant deux ensembles roulants à chenille selon l'invention, l'élément de châssis 5 étant ici une plateforme reliée par une barre de torsion 10 à chacun des deux ensembles roulants, qui sont chacun muni d'une roue (respectivement 9A et 9B). Les roues supportent seules l'engin lorsqu'il est sur un terrain peu accidenté, et n'entrainent pas les chenilles, ce qui limite les frottements La figure 4 est une vue en perspective de 4 ensembles notés de A à D formés chacun d'un galet principal 1, d'une portion de chenille 100 et d'une roue 9 pour les trois ensembles de droite. La 3034074 3 chenille 100 peut être réduite à sa plus simple expression, comme une ficelle ou un câble, ainsi que représenté par l'ensemble C. La figure 5 est une vue en perspective de 3 ensembles notés de A à C formés chacun d'un bras 7, d'un galet principal 1, d'une portion de chenille 100 et d'une roue 9. Elle montre comment le 5 pivotement d'un bras peut modifier la distance entre le galet qu'il supporte et le sol. A gauche, c'est la roue 9A qui porte l'ensemble roulant tandis qu'à droite, c'est la chenille 100C. Description détaillée de l'invention Les ensembles roulants à chenille selon l'invention sont simplifiés par rapport à ceux décrits dans W02014057177 (A1).

10 Cette simplification ne supprime pas les principaux avantages de cette méthode consistant à remplacer une roue par une chenille articulée, d'une façon qui permet d'une part de rendre plus confortables un très grand nombre de produits qui ont aujourd'hui des roues trop petites, pour limiter le prix et l'encombrement, et d'autre part de concevoir un très grand nombre de nouveaux engins de transport.

15 Les deux bras 2 et 3 sont reliés mécaniquement, ce qui a pour effet que, lorsque la partie avant de la chenille 1.00 rencontre un obstacle et monte sur cet obstacle, l'ensemble se trouve rapidement relié au sol par les extrémités avant et arrière de la chenille 100. Cela évite à l'engin de tomber dans un trou, ou de trop être secoué lorsqu'il est utilisé pour monter ou descendre un escalier. Les axes de rotation des trois galets d'un ensemble roulant à chenille selon l'invention ne sont 20 pas obligatoirement alignés. L'homme de l'art peut au contraire optimiser leur position en élevant l'axe du galet avant pour favoriser le passage d'obstacles, comme représenté à la figure 3. Le pivotement de la chenille s'arrête tout seul lorsque la chenille touche le sol à l'arrière. Un engin montant un escalier porte donc alternativement sur la partie avant (avant de franchir un angle de la marche) et sur la partie arrière (juste après).

25 La liaison mécanique peut être un rappel élastique, mais les bras 7 et 8 peuvent aussi être confondus en un seul bras 7 comportant un galet secondaire à chacune de ses extrémités, comme représenté aux figures 1 et 2. Un perfectionnement consiste à ce qu'un au moins desdits bras soit muni d'un rappel élastique déterminant sa position angulaire par rapport à un élément de châssis. Il a ainsi une position 30 rappelée élastiquement qui peut être optimisée par le concepteur de l'engin. Avantageusement, cette position rappelée élastiquement est telle que la partie arrière de ladite chenille (100) ne touche pas le sol tout en en étant sensiblement proche, comme représenté à la figure 1. On combine ainsi le peu de frottement entre le sol et l'ensemble roulant avec une position élevée du galet avant 2 permettant de franchir aisément les obstacles.

3034074 4 Il n'est pas nécessaire de munir un engin selon l'invention d'une électronique de gestion ou d'un moteur assurant le positionnement du ou des bras. Dans le cas où l'engin est un gyropode, l'ensemble roulant à chenille pivote librement sans influer sur la logique de gestion de l'équilibre de l'engin.

5 Il est recommandé d'utiliser des chenilles qui ont une longueur fixe, et se déforment le moins possible par élasticité. Dans le cas où les bras 7 et 8 ne sont pas parfaitement solidaires, il est alors nécessaire que la chenille 100 coopère en permanence avec le haut et le bas dudit galet principal 1. Ledit bras 7 est avantageusement muni d'une suspension élastique permettant de mieux absorber 10 les obstacles. Une telle suspension peut consister en une articulation élastique entre un bras et le galet situé à son extrémité, ou entre un bras et son point de pivotement autour de l'axe de rotation du galet principal. Une suspension particulièrement avantageuse est illustrée par la figure 3: la position de la barre de torsion 10 est telle que la hauteur de la roue 9 par rapport au châssis 5 varie avec la torsion de 15 cette barre, laquelle constitue alors une suspension élastique du véhicule, ce qui améliore son confort et sa tenue de route. Cette barre peut être placée à divers emplacements par le concepteur de l'engin et peut par exemple être alignée avec l'axe de rotation d'un galet secondaire, avant ou arrière. Afin de limiter les frottements, un ensemble roulant à chenille selon l'invention est 20 avantageusement muni d'une roue pouvant tourner autour de l'axe dudit galet principal 1, et ne reposer sur le sol que par cette roue lorsque le terrain est peu accidenté. Il suffit pour cela que le diamètre du galet principal 1, y compris l'épaisseur de la chenille 100, soit inférieur au diamètre de ladite roue. La chenille est ainsi maintenue à distance du sol lorsque l'ensemble roulant repose sur la roue. Cette configuration est dite « à chenille libre ». Les 25 chenilles ne touchent le sol que lorsque le véhicule rencontre un obstacle, mais en restent éloignées lorsque l'ensemble roulant à chenille roule sur un terrain peu accidenté. Lorsque la roue est motorisée, il est avantageux de prévoir une liaison mécanique comme un embrayage entre le moteur et la chenille pour que cette dernière devienne motrice. Cet embrayage peut être provoqué par la modification de l'altitude d'au moins un galet secondaire 2 30 ou 3. Un moyen de pliage peut être prévu par l'homme de l'art pour que l'ensemble roulant à chenille puisse occuper peu de place lorsqu'il n'est pas utilisé. La liaison mécanique entre les bras 7 et 8 peut par exemple être momentanément supprimée ou modifiée pour augmenter l'angle entre les bras.

3034074 5 Applications Elles concernent tous les véhicules : poussettes pour enfants, patins à roulettes, trottinettes motorisées ou non, fauteuils roulants (et spécialement les roues avant des fauteuils pour handicapés), tables roulantes, meubles sur roulettes pour le jardin, voitures de golf, chariots, 5 diables, tracteurs agricoles, engins de chantier ou militaires, automobiles, camions, bateaux et remorques de bateaux, avions, jouets, etc. Les marchés visés sont ceux de la mobilité individuelle, de l'autonomie des seniors et des handicapés, de la livraison du dernier kilomètre, des drones terrestres pour la télésurveillance d'entrepôts, l'inspection de centrales nucléaires, les plateformes supportant tous types de camera, 10 de robots et d'équipements notamment médicaux, des robots de compagnie, du jardinage et des travaux publics, etc.. Dans de nombreux cas, seules les roues avant ont besoin d'être des ensembles roulants à chenille selon l'invention, le reste de l'engin considéré n'étant pas modifié. C'est par exemple le cas des patins avant des motoneiges qui peuvent avec des éléments roulants selon l'invention 15 servir aussi lorsqu'il n'y a pas de neige.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Ensemble roulant à chenille comportant un galet principal (1), deux galets secondaires (2 et 3) et une chenille (100) coopérant avec ces trois galets, l'axe de rotation desdits galets secondaires étant chacun fixé à l'extrémité d'un bras (respectivement 7 et 8) qui est lui-même en rotation autour de l'axe de rotation du galet principal (1) pour s'adapter dynamiquement au terrain, caractérisé par le fait que lesdits bras sont reliés mécaniquement entre eux pour que, dans une configuration possible au moins dite configuration de repos, l'angle entre la portion de ladite chenille allant dudit galet principal à l'un des galets secondaires (2) et la portion de ladite chenille allant dudit galet principal à l'autre des galets secondaires (3) soit supérieur à 10 degrés..
2. 2. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ladite liaison mécanique est un rappel élastique tendant à ramener ledit ensemble roulant à chenille à ladite position de repos.
3. 3. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lesdits bras sont confondus en un seul bras (7) comportant un galet secondaire à chacune de ses extrémités.
4. 4. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un au moins desdits bras est muni d'un rappel élastique (10) déterminant sa position angulaire par rapport à un élément de châssis (5).
5. 5. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la position rappelée élastiquement par ledit rappel élastique est telle que la partie arrière de ladite chenille ne touche pas le sol tout en en étant sensiblement proche.
6. 6. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la chenille (100) coopère en permanence avec le haut et le bas dudit galet principal.
7. 7. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 1 caractérisé par fait que ledit bras est muni d'une suspension élastique permettant de mieux absorber les obstacles.
8. 8. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 1 caractérisé par fait qu'il est muni d'une roue
9. 9. 9. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 8 caractérisé par fait que le diamètre dudit galet principal, y compris l'épaisseur de la chenille (100), est inférieur au diamètre de ladite roue.
10. 10. Ensemble roulant à chenille selon la revendication 8 caractérisé par fait qu'il est motorisé par un moteur entraînant la roue, et que la modification de l'altitude d'au moins un galet 3034074 7 secondaire (2 ou 3) commande le passage dans un mode dans lequel la chenille est entrainée par le moteur.