FR3078885A1

FR3078885A1 - Fauteuil roulant

Info

Publication number: FR3078885A1
Application number: FR1870289A
Authority: FR
Inventors: Jean-Pierre Aubert
Original assignee: Individual
Current assignee: Np Technologies Holding Sarl Ch
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-20
Also published as: EP3764967A1; WO2019175653A1; EP3764967B1

Abstract

La présente invention concerne les fauteuils roulants. Le fauteuil roulant selon l'invention comporte un châssis porteur 10, deux roues 21, 22 montées en rotation par rapport au châssis 10, une source d'énergie 30, deux moteurs électriques 23, 24 respectivement couplés aux deux roues 21, 22 et ayant deux sens de rotation, deux inverseurs 41, 42, chaque inverseur comportant une partie première d'inverseur 101 et une seconde partie d'inverseur 102, ces deux parties d'inverseur étant mobiles l'une par rapport à l'autre, les deux inverseurs 41, 42 étant interposés en série entre la source 30 et les entrées 25, 26 des deux moteurs électriques 23, 24, une partie d'inverseur 101 comportant deux pôles de contact 43, 44 et l'autre 102 comportant une manette 45, les deux parties d'inverseur étant aptes à être déplacées l'une par d'apport à l'autre de façon que la manette puisse venir, à partir d'une position de repos, en contact avec l'un deux pôles 43, 44 ou avec l'autre, des moyens 53 pour monter fixement la partie d'inverseur 101 sur le châssis 10, et des moyens 50 pour commander le déplacement de la partie d'inverseur 102 par rapport à la partie d'inverseur 101 de façon à amener la manette 45 au contact de l'un ou de l'autre des deux pôles 43, 44 en fonction de la rotation souhaitée pour les moteurs 23, 24.

Description

FAUTEUIL ROULANT

La présente invention concerne les fauteuils roulants qui trouvent une application particulièrement avantageuse pour le déplacement des personnes fortement handicapées, notamment avec l’aide d’une tierce personne, et pour aider cette dernière à déplacer le fauteuil.

Il est déjà connu des fauteuils roulants qui comportent des moyens commandables pour les déplacer et les conduire. Ces moyens, comme par exemple des organes de commande connus sous le terme de « joysticks », sont à la disposition de la personne handicapée qui peut les manipuler ellemême, à la condition qu’elle en soit capable physiquement et/ou intellectuellement.

Si tel n’est pas le cas, pour que la personne handicapée puisse malgré tout se déplacer, ne serait-ce par exemple que pour se promener, le fauteuil est conduit par une tierce personne. Il est alors en outre possible que le sol sur lequel doit être déplacé le fauteuil ne soit pas très roulant, ou même que la tierce personne ne soit pas suffisamment forte pour pousser le fauteuil, ce qui limite les possibilités de déplacement du fauteuil.

Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un fauteuil roulant qui permet d’aider une tierce personne à le déplacer et à le conduire.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un fauteuil roulant comportant :

• un châssis porteur avec une assise pour recevoir une personne, • au moins deux roues, • des moyens pour monter lesdites deux roues en rotation par rapport au châssis respectivement dans deux plans sensiblement parallèles, • une source d’énergie, et • deux moteurs électriques commandables à partir d’entrées de commande respectives reliées à ladite source d’énergie, lesdits deux moteurs électriques étant respectivement couplés aux deux roues pour les entraîner en rotation et étant aptes à être commandés dans deux sens de rotation, caractérisé par le fait qu’il comporte en outre :

• deux inverseurs, chaque inverseur ayant deux positions de connexion et comportant une première partie d’inverseur et une seconde partie d’inverseur, ces deux parties d’inverseur étant mobiles l’une par rapport à l’autre, les deux inverseurs étant interposés en série entre ladite source d’énergie et respectivement les entrées de commande respectives des deux moteurs électriques, une des deux parties d’inverseur comportant deux pôles de contact et l’autre partie d’inverseur comportant une manette, les deux dites parties d’inverseur étant aptes à être commandées en déplacement l’une par d’apport à l’autre de façon que la manette puisse venir, à partir d’une position de repos, en contact avec l’un deux pôles de contact ou avec l’autre, • des moyens pour monter fixement la première partie d’inverseur de chaque inverseur sur ledit châssis, et • des moyens pour commander le déplacement de la seconde partie d’inverseur de chaque inverseur par rapport à la première partie d’inverseur de façon à amener ladite manette au contact de l’un ou de l’autre des deux pôles en fonction du sens de rotation qui est souhaité pour les deux moteurs.

Selon une autre caractéristique de l’invention, les moyens pour commander le déplacement de la seconde partie d’inverseur de chaque inverseur par rapport à la première partie comportent :

• un tube, • des moyens pour fixer cette seconde partie d’inverseur de chaque inverseur audit tube, et • des moyens pour monter ledit tube en déplacement par rapport à la première partie d’inverseur de chaque inverseur.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels :

La figure 1 est une vue d’ensemble en perspective cavalière d’un mode de réalisation du fauteuil roulant selon l’invention,

La figure 2 est un bloc diagramme, en accord avec la figure 1, permettant d’expliciter la structure fonctionnelle du fauteuil roulant selon l’invention,

La figure 3 est une vue en écorché et en perspective d’un élément constitutif essentiel du fauteuil roulant selon l’invention en accord avec les figures 1 et 2, et

La figure 4 un schéma permettant d’expliciter le fonctionnement et l’utilisation du fauteuil roulant selon l’invention, en accord avec le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3.

Il est tout d’abord précisé que les figures représentent un mode de réalisation préféré de l’objet selon l’invention, mais qu’il peut exister d’autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention.

Il est aussi précisé que, lorsque, selon la définition de l’invention, l’objet de l’invention comporte “au moins un” élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l’objet selon l’invention tel qu’illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n’est pas spécifié que l’objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l’objet de l’invention pourra être défini comme comportant “au moins un” de ces éléments.

Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle.

Il est aussi précisé que, dans la présente description, si l’adverbe « sensiblement » est associé à un qualificatif donné, ce qualificatif doit être compris au sens strict ou approché.

En référence aux figures annexées, la présente invention est relative à un fauteuil roulant pour personne handicapée.

Le fauteuil roulant selon l’invention comporte un châssis porteur 10 avec une assise 11 pour recevoir une personne, au moins deux roues 21, 22, et des moyens pour monter ces deux roues 21, 22 en rotation par rapport au châssis 10 respectivement dans deux plans sensiblement parallèles.

Ces deux roues peuvent être de tout type, de préférence pneumatiques comme illustré sur la figure 1. Mais elles pourraient être, par exemple, du type à chenille ou analogue.

Le fauteuil comporte en outre une source d’énergie 30 et deux moteurs électriques 23, 24 commandables à partir d’entrées de commande respectives 25, 26 reliées à la source d’énergie 30, par exemple une batterie rechargeable, ces deux moteurs électriques étant respectivement couplés aux deux roues 21, 22 pour les entraîner en rotation et étant aptes à être commandés dans deux sens de rotation.

Tous les moyens décrits ci-dessus sont bien connus de l’art antérieur et ne seront donc pas plus amplement définis ici, dans l’unique souci de simplifier la présente description.

Selon une caractéristique de l’invention, le fauteuil comporte en outre deux inverseurs du type électrique, connus en eux-mêmes, 41, 42, chaque inverseur ayant deux positions de connexion et comportant une première partie d’inverseur 101 et une seconde partie d’inverseur 102, ces deux parties d’inverseur étant mobiles l’une par rapport à l’autre. Ces deux inverseurs 41, 42 sont interposés en série, figure 2, entre la source d’énergie 30 et respectivement les entrées de commande respectives 25, 26 des deux moteurs électriques 23, 24.

Une des deux parties d’inverseur 101 comporte deux pôles de contact 43, 44 et l’autre partie d’inverseur 102 comporte une manette 45, les deux parties d’inverseur étant aptes à être commandées en déplacement l’une par d’apport à l’autre de façon que la manette puisse venir, à partir d’une position de repos (dans laquelle elle n’est pas au contact de l’un ou de l’autre des deux pôles), en contact avec l’un deux pôles 43, 44 ou avec l’autre.

Sont aussi prévus des moyens 53 pour monter fixement la première partie d’inverseur 101 de chaque inverseur sur le châssis 10 via des moyens de fixation 12 schématiquement illustrés sur les figures 1 et 4, et des moyens 50 pour commander le déplacement de la seconde partie d’inverseur 102 de chaque inverseur par rapport à la première partie d’inverseur de façon à amener la manette 45 au contact de l’un ou de l’autre des deux pôles 43, 44.

Par exemple, les moyens de fixation 53 mentionnés ci-dessus peuvent être constitués de pattes, cornières ou analogues et, comme illustré, de coudes creux 53-1, 53-2 faisant partie intégrante du châssis 10 via les moyens de fixation 12, comme ceux illustrés sur les figures 1, 3 et 4.

Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens 50 pour commander le déplacement de la seconde partie d’inverseur 102 de chaque inverseur 41, 42 par rapport à la première partie 101 comportent un tube 51 sur lequel une personne valide peut agir par poussée ou traction comme il sera explicité ci-après, des moyens 53 pour fixer cette seconde partie d’inverseur 102 de chaque inverseur 41, 42 au tube 51, et des moyens pour monter ce tube en déplacement par rapport à la première partie d’inverseur 101 de chaque inverseur.

Le tube 51 peut être réalisé en tout matériau, de préférence en un matériau isolant électrique comme du plastique, ou bien même en un matériau métallique, mais en prenant soin de prévoir, s’il en est besoin selon la structure des inverseurs, des isolants électriques entre le tube et les inverseurs.

De façon préférentielle, la seconde partie d’inverseur 102 de chaque inverseur 41, 42 comportant une manette 45 et cette manette étant constituée par une lamelle élastique, sont prévus des moyens 52-1, 52-2 pour fixer une première extrémité de chaque lamelle sur le tube 51 de façon que la seconde extrémité de la lamelle soit, dans la position de repos, c’està-dire quand aucune force (manuelle ou autre) n’est exercée sur le tube 51 par rapport à l’une des deux parties d’inverseur, située entre les deux pôles

43, 44 et sans contact avec eux. Ces moyens 52-1, 52-2 comportent un manchon monté coulissant de façon sensiblement congruente à l’intérieur du tube, le manchon comportant une fente dans laquelle est fixée la première extrémité de la lamelle 45.

En outre, de préférence, le tube 51 est agencé de façon que ses deux extrémités entourent en déplacement libre, au moins partiellement sinon totalement, respectivement la partie d’inverseur 101 de chaque inverseur 41, 42, figure 4.

De façon tout à fait préférentielle, les moyens pour monter le tube 51 en déplacement par rapport à la première partie d’inverseur 101 de chaque inverseur comportent des moyens élastiques aptes à agir élastiquement de façon directe ou indirecte sur le tube par rapport au châssis suivant une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube 51.

Ces moyens élastiques aptes à agir suivant une perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube 51 peuvent être constitués de plusieurs façons, par exemple comme illustré par au moins un joint annulaire 58 réalisé en un matériau de très faible élasticité, par exemple en mousse, interposé entre la première partie 101 de chaque inverseur et la paroi intérieure du tube 51.

De tels joints annulaires 58 réalisés en un matériau élastique sont donc aptes à être écrasés selon une direction diamétrale par application d’une force, notamment transmise par le tube 51, et à revenir à leur état initial quand cette force est annulée. Ces joints peuvent en outre constituer des moyens pour empêcher les impuretés, poussières ou autres de pénétrer dans les inverseurs et/ou le tube 51.

Cependant, selon une réalisation plus préférentielle, tout en conservant les joints annulaires 58 dans leur fonction de protection comme défini ci-dessus, les moyens élastiques aptes à agir suivant une perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube 51 sont constitués par la lamelle élastique 45 elle-même et des moyens pour solidariser la seconde extrémité de la lamelle sur la partie d’inverseur 101 qui est fixée au châssis et comportant les deux pôles de contact 43, 44, de façon que la portion de lamelle comprise entre ses première et seconde extrémités passe entre ces deux pôles 43, 44.

Les moyens pour solidariser la seconde extrémité de la lamelle sur la partie d’inverseur 101 concernée peuvent être constitués par deux ergots 103, 104 en matière électriquement isolante et solidaires de cette partie d’inverseur, qui prennent en pincement ferme la seconde extrémité de la lamelle. Cette réalisation n’a pas été spécifiquement illustrée, mais est relativement visible dans la partie à effet de loupe Lo sur la figure 3.

De cette façon, quand aucune force n’est exercée sur le tube, la lamelle n’est soumise à aucune déformation élastique, elle est en position de repos et n’est pas au contact de l’un ou de l'autre des deux pôles 43, 44.

De cette façon aussi, si par exemple des forces sont appliquées sur le tube 51 à la fois perpendiculairement à l’axe longitudinal du tube et à la direction qui fait agir les inverseurs (cette direction est avantageusement choisie de façon qu’elle soit parallèle au plan de roulement du fauteuil et perpendiculaire au plan de la lamelle), c’est-à-dire si la tierce personne appuie sur le tube 51 dans le plan des lamelles 45, aucune commande n’est envoyée aux moteurs (les lamelles se déplaçant entre les pôles 43, 44 sans venir à leur contact). Le tube 51 peut être utilisé comme une simple poignée, sans que les moteurs consomment de l’énergie de la source 30.

Selon un mode de réalisation avantageux, comme celui qui est illustré sur les figures annexées, le tube 51 est constitué de deux demi-tubes 51-1, 51-2 et de moyens 60 pour les abouter l’un à l’autre de façon sensiblement coaxiale.

Ces moyens 60 sont avantageusement constitués d’un boîtier, le circuit électronique de commande des moteurs étant alors au moins en partie logé dans ce boîtier. Quant aux moyens pour relier la source d’énergie 30 aux deux moteurs électriques 23, 24, ils sont alors constitués par des liaisons filaires via le circuit électronique, les liaisons filaires passant à l’intérieur des demi-tubes 51 -1, 51 -2.

Selon un autre mode de réalisation préférentiel, le fauteuil comporte en outre des moyens 200 pour déterminer l’intensité de la force qui s’exerce sur les lamelles pour commander la vitesse de rotation des moteurs.

Ces moyens 200, très schématiquement illustrés sur la figure 3, comportent par exemple des capteurs de force (ou jauges de contrainte), au nombre de quatre, deux par inverseur, ces capteurs étant aptes à délivrer en sortie des signaux qui sont fonction de la force qui est exercée sur le tube 51 et donc sur les lamelles, et un circuit électronique de commande qui traite ces signaux pour commander les moteurs de façon à moduler leur vitesse de rotation selon la valeur de l’intensité du signal électrique délivré par les capteurs. Un tel circuit électronique de commande est du domaine de l’homme du métier dans le domaine de l’électronique et ne sera donc pas plus amplement défini ici, toujours dans l’unique but de la simplifier la présente description.

De même, il est préférable que les moteurs 23, 24 soient des moteurs sans balai connus en eux-mêmes et désignés par les techniciens sous la terminologie de brushless.

Ces moteurs sans balais comportent en eux-mêmes des éléments de commande pour les faire tourner dans un sens ou dans l’autre et des éléments pour moduler leur vitesse de rotation.

La structure du fauteuil roulant selon l’invention dont un mode de réalisation préférentiel est décrit ci-dessus, à savoir dans le cas où les secondes parties 102 des inverseurs comportant les manettes sont solidaires du tube 51 comme illustré sur les figures 1 à 4, permet d’obtenir aisément les buts définis au préambule de la présente description. Cependant, il est bien précisé que la réalisation inverse de celle illustrée sur les figures est possible, à savoir avec les manettes (secondes parties d’inverseur 102) solidaires du châssis 10 et les premières parties d’inverseur 101 fixées sur le tube 51.

En effet, le fauteuil roulant tel que décrit ci-dessus peut être utilisé de la façon suivante :

Pour que la tierce personne valide puisse aisément piloter le fauteuil, il lui suffit d’exercer des poussées ou des tractions sur le tube 51 dans le plan de la direction qui fait agir les inverseurs, selon des combinaisons des quatre flèches A, B C et D (figure 4) qui illustrent schématiquement les quatre forces possibles.

Par exemple :

(i) en exerçant deux forces identiques selon le couple de flèches C-D ou A-B, il est possible, grâce aux capteurs de force, d’accélérer le déplacement du fauteuil, soit vers l’avant soit vers l’arrière.

(ii) en exerçant une force selon l’une des flèches A à D, il est possible de faire tourner le fauteuil en n’actionnant que le moteur qui lui est associé, le fauteuil pivotant alors autour de la roue dont le moteur n’est pas commandé.

(iii) en exerçant deux forces antagonistes selon les flèches A-D ou B-C, il est possible d’obtenir le pivotement du fauteuil selon un rayon de courbure plus petit que celui obtenu lors de la commande selon le point (ii) ci-dessus.

Ces manœuvres facilitent la conduite du fauteuil roulant par la tierce personne accompagnatrice qui se positionne à l'arrière du fauteuil pour saisir et manipuler le tube 51 se présentant, comme illustré, sous la forme d’une poignée tactile ergonomique qui permet à cette tierce personne d’agir selon une conduite à deux mains, sécurisante confortable et facile.

Ce fauteuil pratique va permettre, aux personnes handicapées entièrement dépendantes ou non, l'accessibilité généralisée sans limitation ou restriction à tous les domaines de la vie : vie sociale, éducation, scolarité pour de jeunes enfants et adolescents, les emplois adaptés, les loisirs et la culture pour les adultes.

Il trouve aussi sa place dans les lieux où les personnes handicapées à mobilité réduite non autonomes ou autonomes doivent être déplacées ou se déplacer sur des moyens ou longs trajets, quelle que soit la qualité du sol sur lequel doivent s’effectuer ces trajets (évidemment dans certaines limites cependant).

Claims

1. Fauteuil roulant comportant :

• un châssis porteur (10) avec une assise (11) pour recevoir une personne, • au moins deux roues (21,22), • des moyens pour monter lesdites deux roues (21,22) en rotation par rapport au châssis (10) respectivement dans deux plans sensiblement parallèles, • une source d’énergie (30), et • deux moteurs électriques (23, 24) commandables à partir d’entrées de commande respectives (25, 26) reliées à ladite source d’énergie (30), lesdits deux moteurs électriques étant respectivement couplés aux deux roues (21, 22) pour les entraîner en rotation et étant aptes à être commandés dans deux sens de rotation, caractérisé par le fait qu’il comporte en outre • deux inverseurs (41, 42), chaque inverseur ayant deux positions de connexion et comportant une première partie d’inverseur (101) et une seconde partie d’inverseur (102), ces deux parties d’inverseur étant mobiles l’une par rapport à l’autre, les deux inverseurs (41, 42) étant interposés en série entre ladite source d’énergie (30) et respectivement les entrées de commande respectives (25, 26) des deux moteurs électriques (23, 24), une des deux parties d’inverseur (101) comportant deux pôles de contact (43, 44) et l’autre partie d’inverseur (102) comportant une manette (45), les deux dites parties d’inverseur étant aptes à être commandées en déplacement l’une par d’apport à l’autre de façon que la manette puisse venir, à partir d’une position de repos, en contact avec l’un deux pôles (43, 44) ou avec l’autre, • des moyens (53) pour monter fixement la première partie d’inverseur (101 ) de chaque inverseur sur ledit châssis (10), et • des moyens (50) pour commander le déplacement de la seconde partie d’inverseur (102) de chaque inverseur par rapport à la première partie d’inverseur de façon à amener ladite manette (45) au contact de l’un ou de l’autre des deux pôles (43, 44) en fonction du sens de rotation qui est souhaité pour lesdits deux moteurs (23, 24).

2. Fauteuil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (50) pour commander le déplacement de la seconde partie d’inverseur (102) de chaque inverseur (41, 42) par rapport à la première partie (101) comportent un tube (51), des moyens (53) pour fixer cette seconde partie d’inverseur (102) de chaque inverseur (41, 42) au tube (51), et des moyens pour monter ce tube en déplacement par rapport à la première partie d’inverseur (101) de chaque inverseur.

3. Fauteuil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que, la seconde partie d’inverseur (102) de chaque inverseur (41, 42) comportant une manette (45) et cette manette étant constituée par une lamelle élastique, les moyens pour fixer une première extrémité de chaque lamelle sur le tube (51) de façon que la seconde extrémité de la lamelle soit située, dans la position de repos, entre les deux pôles (43, 44) et sans contact avec eux comportent un manchon monté coulissant de façon sensiblement congruente à l’intérieur du tube, ledit manchon comportant une fente dans laquelle est fixée la première extrémité de la lamelle (45).

4. Fauteuil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit tube est agencé de façon que ses deux extrémités entourent en déplacement libre, au moins partiellement, la première partie d’inverseur (101 ) de chaque inverseur (41,42).

5. Fauteuil selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les moyens pour monter ledit tube en déplacement par rapport à la première partie d’inverseur (101) de chaque inverseur comportent des moyens élastiques aptes à agir élastiquement sur ledit tube par rapport au châssis, suivant une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal de ce tube (51).

6. Fauteuil selon les revendication 3 et 5, caractérisé par le fait que les moyens élastiques aptes à agir suivant une perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube (51) sont constitués par ladite lamelle élastique (45) et des moyens pour solidariser la seconde extrémité de ladite lamelle sur la partie d’inverseur (101) comportant les deux pôles de contact (43, 44) de façon que la portion de lamelle comprise entre ses première et seconde extrémités passe entre ces deux pôles (43, 44).

7. Fauteuil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens élastiques aptes à agir suivant une perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube (51) sont constitués par au moins un joint annulaire (58) réalisé en un matériau de très faible élasticité interposé entre la première partie de chaque inverseur et la paroi intérieure du tube.

8. Fauteuil selon l’une des revendications précédentes quand elle dépend de la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit tube (51) est constitué de deux demi-tubes (51-1, 51-2) et de moyens (60) pour les abouter l’un à l’autre de façon sensiblement coaxiale.

9. Fauteuil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens (60) pour abouter les deux demi-tubes de façon sensiblement coaxiale sont constitués par un boîtier, une partie du circuit électronique de commande des moteurs étant logé dans ledit boîter, et que les moyens pour relier ladite source d’énergie (30) aux deux moteurs électriques (23, 24) sont constitués par des liaisons filaires via ledit circuit électronique, lesdites liaisons filaires passant à l’intérieur des dits demi-tubes (51 -1, 51 -2).

10. Fauteuil selon l’une des revendications précédentes quand elle dépend de la revendication 3, caractérisé par le fait qu’il comporte en outre des moyens (200) pour déterminer l’intensité de la force qui s’exerce sur lesdites lamelles pour commander la vitesse de rotation des moteurs.

11. Fauteuil selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moteurs (23, 24) sont des moteurs sans balai.

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