FR3080993A1 - Support en ligne stable sans rappel elastique virant vectoriellement en fonction de son inclinaison au moyen de roues de largeur significative et de chasse nulle - Google Patents

Abstract

Support à deux roues en ligne sans rappel élastique virant vectoriellement en fonction de son inclinaison au moyen de leur largeur significative et de leur chasse nulle.

Description

Support en ligne stable sans rappel élastique virant vectoriellement en fonction de son inclinaison au moyen de roues de largeur significative et de chasse nulle.

L’invention concerne des supports à deux roues en ligne virant en s’inclinant, motorisés ou non, par exemple planches à roulettes, patins à roulettes, trottinettes, porteurs pour enfants, skis sur herbe, minivélos, valises ...

Objets de l’invention.

- rendre le support latéralement stable à l'arrêt, en roulant lentement et rapidement en avant et en arrière.

- rendre son virage indépendant de la force centrifuge mais dépendant seulement de son inclinaison par rapport au sol.

- maintenir sa vitesse sous la vitesse critique d’oscillation spontanée (introduite dans la description)

- simplifier sa conception, réduire son poids et son coût de fabrication.

Art de la stabilité à deux roues :

Depuis l'invention du vélo, l’homme de l’art sait que :

- Fig 1 : une roue directrice de profil étroit roulant dans la direction D1 peut être spontanément stable si l’axe de pivot A2 croise le sol devant son appui, ce qui correspond à une chasse positive. Il est certainement instable dans la direction D2, et à l’arrêt.

Si la chasse est positive, le moment du poids exercé sur l’axe A2 oriente la roue dans le sens de l’inclinaison, ce que le moment de la force centrifuge compense.

Si la chasse est négative le poids tend à orienter la roue vers l’extérieur du virage, (ce qui suffit à provoquer la chute), et la force centrifuge vers l'intérieur. Comme la force centrifuge renforce le virage, c’est un effet déstabilisant qui renforce sa cause, la roue se braque provoquant la chute. Un deux roues à chasse négative a un équilibre spontanément instable.

Il est à retenir que les axes A1 et A2 provoquent le même comportement dynamique d’une roue de pneu étroit. Le signe de la chasse détermine seul la stabilité dans le ‘virage dynamique’ et non pas l’inclinaison avant arrière de l’axe A1 ou A2.

- Fig 3 : Les roues du caster-board suivent leurs axes de pivot A5 et A6, la chasse est positive quand il roule dans la direction D1. Ses roues sont de profil étroit. Le caster-board est stable selon D1, il est instable à l’arrêt dans la direction D2.

- Fig 2 : une planche à roulettes à 2 roues en ligne ne peut pas être spontanément stable dans les deux directions opposées D1 et D2, dite ‘symétrique’ ni à l’arrêt. La stabilité dans la direction D1 impose une chasse positive pour les deux roues avant et arrière, la chasse est alors négative dans la direction opposée D2.

Les planches en ligne symétriques et agiles à deux roues étroites directrices n’existent pas dans le monde réel. (Pas encore)

D’anciens documents prétendent compenser l’instabilité par des forces de rappel élastiques, on attend encore des réalisations et des produits.

Dérivés :

Des planches à roulettes à deux roues en ligne ne comportant qu’une roue directrice à l’avant à chasse positive, (moitié de gauche de la Fig 3), un demi caster-board donc, avec un profil de roulement étroit, sont stables à faible vitesse dans la direction D1, et instables à l’arrêt et selon la direction D2.

Pour réaliser un deux roues, l’homme de l’art choisit systématiquement :

- des bandes de roulement étroites pour faciliter le virage et ίο réduire la friction. Le véhicule est alors instable à l’arrêt.

- une chasse strictement positive, stabilisant le véhicule roulant vers l’avant.

Le deux-roues est alors instable en roulant vers l’arrière.

is L’homme de l’art étend ce choix aux planches à deux roues en ligne, aux patins à roulettes en ligne, aux trottinettes, aux porteurs pour enfants, aux skis sur herbe, aux minivélos, aux valises ... sans jamais avoir à les remettre en cause.

La présente invention remet ces choix en cause :

Elle réalise par exemple une planche à roulette symétrique, stable à l’arrêt à faible et grande vitesse en roulant dans les deux directions opposées, qui ne comporte que deux roues en 25 ligne, sans recourir à des forces de rappel élastiques pour la stabiliser.

L’invention :

a) Annule la chasse de chacune des deux roues,

b) Exploite des roues ‘significativement larges’ : de profil agrippant plat ou concave dont la largeur est au moins comparable au rayon.

En conséquence

1) La planche est ‘symétrique’, elle roule pareillement vers 5 l’avant et vers l’arrière.

2) Son virage est indépendant de la force centrifuge et des forces de réactions du sol car elles s’appliquent sur l’axe de pivot. La fonction ‘virer en s’inclinant’, reliée à la chasse et à ίο son signe, dite 'virage dynamique’, est annulée.

3) Elle est remplacée par un ‘virage vectoriel’, un couplage purement géométrique entre l'inclinaison latérale et le pivotement de la roue causé par la largeur de sa bande de is roulement. Son signe et coefficient ne dépendent pas de la chasse annulée mais seulement de l’angle d’inclinaison avant arrière du pivot. L’axe de roulement est un vecteur, il est le produit vectoriel du vecteur pivot par le vecteur perpendiculaire au sol. Sa direction ne dépend que de l’inclinaison avant 20 arrière et latérale de l’axe du pivot.

4) Le ‘virage vectoriel’ permet de ‘virer en s’inclinant’ du bon côté, si et seulement l’axe de pivot passe sous la planche.

5) La roue ‘significativement large’ ne pivote pas à l’arrêt, car elle repose sur ses extrémités agrippantes, elle pivote par àcoups seulement si l’utilisateur force la planche à s’incliner en prenant un appui latéral en porte à faux. Ce comportement est nouveau.

6) Tant que le pivotement de la roue est bloqué, l’inclinaison de la planche reste bloquée car le couplage vectoriel par pivot incliné est rigide, la planche est stable à l’arrêt l’utilisateur peut monter dessus et rester en équilibre sans recourir à des forces de rappel élastiques

7) La roue pivote fluidement en roulant. Quand elle roule, le 5 coefficient de frottement diminue.

8) L’indifférence aux forces centrifuges et de réaction du sol reste valide grâce à la friction de la roue si l’axe de pivot traverse une zone dite ‘proximité du centre d’appui’ dont le îo diamètre est la largeur de la roue et le centre son centre d’appui.

9) En option, l’axe de pivot lui-même monté sur pivot d’axe horizontal, peut être incliné pour ajuster le coefficient de is couplage vectoriel sans sortir de la proximité du centre d'appui. La chasse peut donc rester nulle quand l’angle de l’axe de pivot d’une roue significativement large varie.

Les résultats 1 à 9 ne sont pas quantitatifs mais qualitatifs :

Une planche à roulette à 4 roues larges est stable à l’arrêt seulement grâce au rappel élastique des coussinets. Sans coussinets, les trains pivotent librement car les roues larges tournent l’une par rapport à l’autre et la planche bascule 25 latéralement.

Les extrémités des roues larges de profil préférentiellement concaves et agrippantes de l’invention ne tournent pas l’une par rapport à l’autre, la roue est bloquée en pivotement par la 30 friction en extrémités, la planche est bloquée en basculement par le couplage rigide sans recours à un rappel élastique. La friction assure donc l’équilibre à l’arrêt grâce au virage vectoriel. Quand la planche roule, le pivotement est libéré par la diminution de la friction, la planche est orientable également grâce au virage vectoriel.

En utilisant même les roues plates standards d’une planche à 4 roues, l’invention parvient toujours à stabiliser latéralement la planche à deux roues à l’arrêt et l’utilisateur peut monter et rester en équilibre dessus. Cependant des profils légèrement concaves sont préférables pour prévenir l’usure des côtés et maintenir durablement la fermeté des appuis latéraux.

L’invention combine donc deux choix que l’homme de l’art à appris à rejeter systématiquement : la chasse nulle et la roue large, pour réaliser un deux-roues symétrique et stable à l’arrêt et en roulant sans rappel élastique.

L’invention améliore aussi la stabilité en mouvement, améliore la maniabilité car aucune force de rappel ne s’oppose au virage, le virage est indifférent à la force centrifuge, le contrôle est fluide et précis.

Il s’agit donc d’une invention de rupture qualitative et non d’une amélioration quantitative, car elle réalise plus avec moins par combinaison et non pas mieux avec plus par accumulation.

Dans la suite du document et dans les revendications :

- 'comportement symétrique’ signifie dont le roulement et la stabilité sont équivalents en roulant vers l’avant ou vers l’arrière, indépendamment de sa forme, même si une seule roue est directrice.

- ‘proximité du centre d’appui' signifie 'disque ayant pour centre le centre d’appuis de la roue et pour diamètre la largeur de sa bande de roulement.’

- ‘chasse nulle’ signifie ‘axe de pivot traversant la ‘proximité du centre d’appui”,

- ‘roue significativement large’, signifie ‘roue dont la largeur est au moins équivalente au rayon et dont la bande de roulement agrippante est plate ou préférentiellement concave’.

- ‘virage dynamique' signifie ‘à chasse non nulle résultant d’un équilibre entre poids et force centrifuge et dont la stabilité dépend du signe de la chasse’ donc de la direction de déplacement.

- ‘virage vectoriel’ signifie à ‘chasse nulle’ et ‘à virage dynamique annulé’ et 'indifférent à la force centrifuge et aux réactions du sol et à la direction de déplacement’, et virage couplé à l’angle d’inclinaison du support par rapport au sol, et dont le signe et le coefficient ne dépendent que de l’angle d’inclinaison longitudinale du pivot, par un produit vectoriel.

Stabilité à l’arrêt et à basse vitesse :

Fig 4 illustre une roue de bande de roulement étroite 41 et une bande de roulement large 42.

Les axes A7 et A8 croisent le sol au point d’appui des roues. La chasse est nulle. La résultante des forces de réaction du sol R1 appliquée au point d’appui n’induit aucun couple de pivotement sur la roue étroite 41 (C) quand le support est soumis à un appui vertical F1, car cette force de réaction R1 s’applique directement sur l’axe.

Cette roue ne pivote pas quand le support s’incline sous l’effet de F1. Elle bascule donc latéralement avec son support.

La roue significativement large 42 (D) se comporte différemment. Le sol exerce successivement deux réactions. D’abord R1 au centre de l’appui, passant par l’axe et n’induisant aucun pivotement, puis R2 quand l’utilisateur prends un appui vertical F1 en porte à faux. Le support commence alors à basculer. Le coin opposé à R2 commence alors à se soulever. R2 ne passant pas par l’axe induit un pivotement accompagné d’un roulement, jusqu’à ce que la roue redevienne horizontale, puis elle recommence à se soulever. De proche en proche la roue 42 pivote par à-coups.

Bien que la chasse soit nulle, la roue 42 pivote. Le pivotement résultant de la largeur significative de la roue et du coefficient de couplage ne dépend que de l’angle d’inclinaison longitudinal du pivot

Tant que la force F1 s’inscrit dans le profil large de la roue, elle ne bascule ni ne pivote, elle est stable et le support aussi. L’utilisateur peut monter dessus en restant stable tant que ses appuis restent à l’aplomb des roues larges.

La largeur de la roue détermine le diamètre de la ‘proximité du centre d’appui’ S Fig 5. Le schéma de gauche représente un pneu à bande de roulement étroite en vue de dessous, la figure de droite la roue cylindrique de profil plat. L’interface de contact C avec le sol dépend du profil du pneu, la ‘proximité du centre d’appui’ S est un disque de largeur similaire à la surface de contact C. ‘Chasse nulle’ est donc une condition plus tolérante avec un pneu significativement large qu’avec un pneu étroit.

La stabilité à haute vitesse.

L'Art évoque l’instabilité de planches à roulettes à haute vitesse, en particulier quand le coussinet caoutchouc de rappel est lâche. Mais il ne donne aucune explication satisfaisante.

L’inventeur a observé sa fille éjectée d’une trottinette à trois roues (dont l’inclinaison latérale commande le virage vectoriellement). A vitesse notable en bas d’une descente la trottinette est rentrée en résonance, a slalomé dramatiquement puis provoquée la chute de l’enfant.

L’invention repose sur un modèle dont les seuls paramètres utiles sont l’angle A du pivot par rapport à la normale au sol, exprimé en radian, la pesanteur g en m/s^a et la distance L entre les roues avant et arrière non directrice mesurée en mètre. Dans le cas d’une planche à roulette on remplacera L par L/2.

Les variables sont l'inclinaison latérale / de la trottinette et de son manche exprimée en radian et la vitesse V en m/s

Le produit vectoriel de l'axe du pivot incliné de l’angle A vers l’avant et de l'angle / sur le côté par la verticale détermine l’axe des roues donc leur orientation angulaire a a= Artg(sin(l)/tg(A))

De a, de la vitesse V et de la longueur L résulte le rayon de giration R,

R Sina = L

Si le moment de la force centrifuge subie par le pilote compense exactement le moment pesant et si l’ensemble trottinette manche pilote forment un solide alors :

V²/R=tg(l) g

Apres élimination de a:

V² = g L tg(l) / sin(artg(sin(l)/tg(A)))

Cette formule est inextricable, sauf si on considère légitimement l’angle d’inclinaison I petit quand la vitesse V est élevée, cela devient au premier ordre après simplification de / :

A - artg(V²/gL) ou

V = (tg(A)gL)¹'²

Pour une vitesse inférieure à (tg(A)gL)¹⁷² le pilote doit incliner le manche à sa propre gauche pour virer à gauche, car s’il fait bloc avec la trottinette il tombe vers la gauche, la force centrifuge ne suffit pas à compenser son poids. En inclinant le manche sur sa gauche il augmente le virage donc la force centrifuge.

Pour une vitesse supérieure à (tg(A)gL)^1/2 le pilote doit incliner le manche à sa propre droite, pour virer à gauche, car s’il fait bloc avec la trottinette, il est éjecté par la force centrifuge qui dépasse l’effet de son poids. En ramenant le manche vers sa droite le pilote réduit le virage donc la force centrifuge.

Piloter une trottinette à couplage latéral n’est donc pas intuitif car virer à gauche à faible vitesse correspond à incliner le manche vers sa propre gauche, puis vers sa propre droite à haute vitesse. Pourtant trottinettes et planches à roulettes sont destinées aux enfants.

Cette difficulté a causé la chute douloureuse de la fille de l’inventeur, et la raison scientifique que l’inventeur tenté de partager avec elle, a échoué à la consoler. En prenant de la vitesse dans la pente et en approchant de la vitesse critique, elle s’est agrippée au manche et s’est solidifiée. Cela lui a assuré une accélération rectiligne, mais quand la vitesse 10 critique a été dépassée elle a été éjectée car une oscillation résonante s’est déclenchée.

Pour exemple, avec une distance de 0.4 mètre entre les roues avant et arrière d’une planche à deux roues orientables en is extrémités, la vitesse critique est de 10 km/h seulement pour un angle d’inclinaison des pivots par rapport à la verticale de 12° seulement.

Application de ce modèle nouveau :

Cette relation permet de comprendre et traiter le problème d’oscillation à haute vitesse à sa source. L’invention interdit l’oscillation spontanée de la plateforme si le virage est vectoriel et la roue significativement large

- au moyen nouveau d’une inclinaison de l’axe de pivot fonction

- d’une vitesse arbitraire,

- d’une vitesse prescrite, ou

- d’une vitesse variable afin que jamais la plateforme n’atteigne la vitesse critique d’oscillation spontanée Vc = (tg(A)gL)¹'²,

- et optionnellement au moyen connu d’un amortissement visqueux.

Arrière-plan documentaire :

Une roue significativement large combinée à un virage vectoriel n’apparait dans aucun document antérieur traitant de véhicule à deux roues.

Remplacer la roue large par une roue étroite rendrait le support à virage vectoriel instable à l’arrêt et incontrôlable en mouvement comme illustré Fig4 (C) car la roue ne pivote pas ou pivote aléatoirement à chasse nulle.

Une planche à roulette symétrique à deux roues significativement larges dont la chasse ne serait pas nulle, comporterait une roue dont la chasse est positive et l’autre négative donc instable et sujette à basculement sous l’effet de la force centrifuge.

L’invention n’est pas un inventaire de caractéristiques mais une combinaison dont les composants principaux improbables sont tous deux nécessaires pour atteindre le résultat nouveau.

Brevet US5160155 BARACHET

L’axe de pivot précède une roue étroite. Fig 1A La chasse strictement positive est non nulle. Les roues ne sont pas significativement larges. Le virage est dynamique et non vectoriel. La direction de déplacement est unique, le comportement est asymétrique.

Skateboard comprising a board (13, 14) mounted only on two wheels (4, 9) positioned in tandem, one at the front and the other at the rear, with a means suitable for providing steering, characterized in that the rear wheel (4) is fixed In direction while the front wheel (9) Is freely self-steering, its axle 18) being mounted in a fork (7) capable of pivoting freely about a pivot axis (10) whose point of contact (11) with the around is situated in front of the point of contact (12) of the front wheel (9) with the ground, andin that the board possesses a front part (13) and a rear part (14) situated on either side of the perpendicular line through the axis of the rear wheel (4).

Modèle BALAZS VARSZEGi

Etudie la stabilité dynamique d’une planche à roulettes en particulier l’instabilité du train avant.

Demande W003013670 PADDOC

Présente une planche à 4 roues ou deux roues suspendue par un arc relié à l’axe des roues de bande de roulement de profil rond dont l’axe de pivot est représenté franchisant le sol loin derrière leur point d'appuis. Le virage est dynamique, la chasse est très négative, les roues ne sont pas significativement large, des rappels élastiques sont revendiqués le virage n’est pas vectoriel.

‘Each axle may carry a pair of wheels, respectively mounted at opposite ends of the axle. Alternatively, each axle may only cany a single wheel, thereby creating a board which only has a single front wheel and a single rear wheel. Preferably, each axle is pivotable against a resilient bias, for example provided by an elastomeric member mounted between the axle and the base of the axle assembly.¹

Demande W003045511 MEK AL Fig 8

Présente une planche dont les pivots sont internes à la roue, dont l’axe franchit le sol loin derrière le contact au sol de la roue dont l’instabilité intrinsèque prétend être compensée par des ressorts. La chasse B fig 8 est représentée strictement négative et la roue avant de profil représenté rond est très instable. Le virage est dynamique et non vectoriel, la chasse est non nulle et les roues ne sont pas significativement large.

The structure of the articulated Joint 21, as demonstrated in the enclosed drawing fig. 8, allows the positioning of the axle 27 as vertical, as well as to position the same axle 27 as inclined relative to the vertical at any angle. Any change to the angle of the inclination of the axle 27 leads to the change in the distance B between the contact point A of the rolling wheel 2 with the ground 9 and the point of intersection of the axis of symmetry of the axle 27 with the plane of the ground 9. The change in the value of the distance B leads to changes in the characteristics of the skateboard steerability. The aforementioned axle 27 in the exemplary embodiment is inclined towards the front of the skateboard in the case of the front wheel 2 and towards the rear of the skateboard in the case of the rear whee/ 3, which is explicitly demonstrated in the enclosed drawing fig. 5 as well as in the drawing fig. 8, which shows an exemplary mechanism of suspension of the rolling wheel 2 in end view. ‘

Demande EP1118364 PRAGER

Présente une planche à comportement asymétrique dont la roue avant est de profil rond et de chasse très positive. Son pivot déporté franchit le sol loin devant, le virage, dynamique et non vectoriel, est particulièrement sensible à la force centrifuge, la chasse est non nulle, les roues pas significativement larges.

‘Um nun insbesondere bei einem Rollbrett einen das Brett stabilisierenden Nachlauf des Rades zu bewirken, kann die gekrümmte Achse mit ihrem Scheitel nach hinten orientiert sein. Bei einem vollstândigen Verschieben des Rades entlang der gekrümmten Achse voltzieht das Rad dann eine Schwenkbewegung, um eine imaginàre Lenkachse, deren Aufstandspunkt auf der Fahrbahn deutiich vor dem Radaufstandspunkt angeordnet ist. Die se Lenkachse bestimmt den Nachlauf des Rades. ’

US6832765 WALTON

Présente une planche asymétrique dont la roue avant présente un trapèze déportant l’axe de pivot vers l’avant pour atteindre le sol avec une chasse positive 10 Fig 3 hors de la proximité de son centre d’appui. La roue est de profil rond relativement étroite. Le virage est dynamique, non vectoriel, la chasse non nulle et la roue non significativement large.

Ά wheeled skate apparatus with a steerable front wheel connected by a steering linkage having two lever arm linkages which produce an instantaneous steering axis inclined with respect to the vertical to produce a caster effect and provide an angulation of the steerable front wheel with respect to the forward direction of travel to provide a change in the direction of travel of the skate apparatus’

Seul Brevet US7232139 Fig7C COLE Fig 2A présente une roue significativement large, mais un axe virtuel de pivot très éloigné et franchissant le sol loin derrière la roue avant. La chasse très négative cause une instabilité dramatique. Le virage n’est pas vectoriel, mais dynamique. La chasse négative cause le basculement de la roue avant à faible vitesse sous l’effet de la force centrifuge facile à évaluer :

Selon la représentation, 7C de US7232139, reportée Fig 2A, le point C serait le centre du pivot, FC l’accélération centrifuge horizontale et G l’accélération de la pesanteur verticale. La roue bascule quand le rapport entre centrifuge et gravité est le même que la demi largeur de la roue divisée par la distance du pivot. Ce dernier rapport apparait de 0.25 correspondant à 15^e. La roue bascule quand l’accélération centrifuge atteint 2.5m/s². A la vitesse de 10 km/h, environ 3m/s V*/R= 2.5

R = 4 m. Un virage de rayon de giration d’environ 4 m suffirait à chasser la roue, la planche est donc inutilisable. Elle ne peut pas franchir un coin de rue sur un trottoir de 4 mètres de large à la vitesse de 10 km/h.

La chasse est également représentée très négative sur tous les dessins du brevet Cole, rien dans la description de Cole ne décrit une chasse nulle.

L’homme de l’art parviendrait-il à l’invention par modification évidente de COLE et réduire ce rayon en restant dans le cadre de la description ? S’il retourne l’arc de 180° alors la planche est enterrée. Si l’arc présente plusieurs courbures, et est ίο retourné, alors l’arc 105 rentre dans le sol dans les 3 cas 7A 7B 7C dès sa sortie de la pièce 110. Il apparaît clairement que la stabilité latérale n’a pas été la préoccupation première de l’inventeur dans l’option 7C et l’homme de l’art ne saurait pas comment résoudre ce problème sans faire preuve d’invention 15 et modifier plusieurs composants, d’ailleurs pourquoi le feraitil ?

Aucun document ne présente une chasse nulle,

Aucun document ne représente de roue de profil concave.

Cole représente une roue large dans un train avant instable statiquement et dynamiquement car de chasse très négative sans virage vectoriel.

L’homme de l’art n’annulerait pas la chasse en élargissant 25 simultanément significativement la roue au détriment de la manœuvrabilité et de la stabilité à faible vitesse, pour réaliser la présente invention ‘par hasard et en dépit de son plein gré’.

Aucun des documents cités ne s’est traduit par une 30 exploitation commerciale, malgré la simplicité et l’économie des moyens et malgré la déchéance des titres. Seul Cole maintient un brevet jamais exploité. Cela est l’indice d’un échec de l’homme de l’art ou de l’inventeur lui-même à les réaliser et à les exploiter. L’homme de l’art a peut-être échoué à stabiliser des planches en ligne à roue étroites ou larges à chasse très négative, comme l’explique l’art en court.

Le virage est vectoriel si et seulement si le virage dynamique est annulé.

La combinaison qui fait l’objet de la présente demande est destinée à une exploitation commerciale et résulte d’essais concluants dans la vraie vie.

Exemples de réalisation.

Le virage vectoriel peut être réalisé par différents moyens connus combinés à des roues significativement larges de chasse nulle :

- Un arc solidaire du support et une roue tournant autour d’une une interface glissant le long de cet arc tels que décrits par Cole Fig7C et Prager Fig1. Il sera préféré un arc orienté comme le dessine Prager courbe comme le dessine Cole, et dont l’axe de pivot incliné franchit le sol à ‘proximité du centre d’appui’ du roue large comme celle Cole 7C ou préférentiellement de profil large et concave, et se poursuit sous le support.

Il sera préféré de supprimer les pièce 110 de Cole et 17 18 19 20 de Prager, elles ne sont pas nécessaires à la réalisation de l’invention, une roue large de centre alésé à faible friction peut tourner directement autour des axes courbés.

- Un parallélogramme comme Walton Fig3 et 4 combiné à une roue significativement large et une chasse nulle.

- Un pivot matériel similaire à celui de Mekal Fig 7 situé dans la roue et orienté correctement associé à une roue significativement large et une chasse nulle.

Fig 7A propose une alternative de réalisation comportant un tampon graisseur 71 entre deux bagues 72 solidaires et tournant avec la roue 32. Ces bagues sont réalisées de préférence dans un matériau à faible coefficient de friction.

Ces bagues sont ajustées autour de la structure 33 et définissent une cavité isolée de la pollution de l’environnement.

7C illustre une structure 33 ne traversant pas la roue, comportant des surfaces convexes et plates en appui sur une pièce 110 quelle ne traverse pas; laquelle pièce 110 est supportée par les bagues de roulement 116. La pièce 33 pivote en appui sur la pièce 110 autour d’un axe passant par le centre de la roue, et par la proximité de son centre d’appui. Une graisse à ultra haute viscosité sera préférentiellement enduite entre les deux pièces 33 et 110 et un tube en caoutchouc 73 enrobe les deux en réalisant à la fois une protection et optionnellement un rappel élastique en position neutre utile principalement pour un patin à roulette. L’angle d’inclinaison est limité par une butée. La graisse visqueuse amortit le retour élastique optionnel et les amorces de résonances. Une jonction pivot 74 d’axe horizontal permet de régler l’inclinaison A et une vis permet de figer le réglage.

7B illustre une structure 33 dont une face concave est supportée par un côté convexe d'une pièce 110 supportée par les bagues de roulement 116. Cela réalise un pivot dont l’axe traverse la proximité du centre d’appui de la roue, comportant des butées et un amortissement visqueux au moyen d’un graissage visqueux de l’interface.

Exemple d’application.

Pour illustrer que l'invention simplifie la conception et l’usage de nombreux véhicules, la Fig 8 expose des patins, des lanières et cale talon élastiques 81 qui permettent d’enfiler le patin comme une sur-pantoufle en gardant les chaussures aux pieds, le pieds chaussé ou non chaussé sous nomenclature 83.

La version allégée utilise les axes en porte à faux afin de réduire l’encombrement entre les chevilles.

De ce fait le pivotement de la roue est limité par une butée élastique et glissante 82.

La nomenclature de ce patin se limite à :

roues en PTFE recouverte d’un bandeau de caoutchouc, un axe cintré en acier ressort trempé, une plateforme en aluminium par exemple comportant une talonnette en caoutchouc, un bandeau élastique, deux butées par exemple en téflon.

Le cout, le poids, la sécurité, le confort, le franchissement d’obstacle, la facilité d’usage en sont améliorés, et la simplicité en fait un jouet pour l'apprentissage.

La stabilité à l’arrêt est fondamentale pour éviter la fatigue des chevilles.

Stabilisation à haute vitesse.

Fig 6 illustre un moyen de régler le couplage pour l’adapter à la vitesse et l’usage adopté.

Il comporte l’axe 33 sinueux, supporté dans l’échancrure d’une pièce 110 qu’il ne traverse pas, une roue 32, et 116 qui représente ou bien :

- des bagues de roulement, ou

- une motorisation électrique autonome, des batteries, un ou des capteurs d’inclinaison, et une électronique de commande de la vitesse fonction élaborée de l’angle d’inclinaison mesuré.

L’échancrure de la pièce 110 sera avantageusement graissée avec une graisse à très haute viscosité.

Des charnières à excentrique 115, les axes 114, les rondelles 112 et les longerons 113 permettent à l’utilisateur de régler le couplage et l’angle A en fonction de la vitesse maximum anticipée.

Fig10 représente différentes vues de la dites roue directrice en fonction de différentes valeurs de A.

La ligne du haut correspond à un angle A nul, la roue ne vire pas.

La seconde ligne A = 15*, ce couplage modéré convient pour la vitesse.

La troisième ligne correspond à A = 60° ce couplage fort convient pour slalomer.

Fig 9 représente un exemple non exclusif de réalisation de support motorisé à deux roues n’atteignant jamais la vitesse critique car ladite vitesse V est asservie à l’angle de couplage A selon la formule :

V = K (tg(A)gL)^1/z

K entre 0 et 1.

La pièce 116 est dans ce cas un moteur équipé de capteur d’inclinaison, d’un contrôleur et de batteries selon l’art en court.

Fig 9 représente aussi une trottinette non motorisée, dont le frein non représenté, est situé à l’avant et est activé en tirant le guidon.

Dans ce cas la pièce 116 est un roulement à bille.

Ce principe incomplet et imprécis fonctionne car l’enfant comprenant que freiner c’est tirer ; comprendra qu’accélérer en poussant avec les jambes arrières est aussi pousser le guidon vers l’avant, ce qui réduit le couplage.

Enfin selon une dernière version, la roue avant est équipée d’un régulateur de watt faisant frein, l’angle A est commandé par un levier, qui déplace aussi une plaquette de frein par le biais d’un mécanisme qui déclenche le freinage à une vitesse inférieure à la vitesse critique dépendant de A.

Ceci est également applicable à un skate-board ou des patins motorisés comportant un moyen, une pédale à l’avant par exemple, pour commander l’angle A et la vitesse V.

L'invention réalise donc un support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues caractérisé en ce que :

Le support est stable à l’arrêt et en roulant vers l’avant et l’arrière et son virage est vectoriel aux moyens conjugués:

- d’au moins une roue directrice significativement large

- de sa chasse nulle

- de l’axe de son pivot passant sous ledit support.

- Ledit pivot comporte une tige ou un tube cintré en forme d’arc dont les extrémités sont plus basses que son centre, relié au support par au moins une de ses dites extrémités,

- Un alésage au centre de ladite roue supporte directement ledit arc,

Une structure reliée au support comportant une surface concave repose sur une face convexe d’une pièce supportée par une ou deux bagues de roulements de la roue et réalise ladite liaison pivot.

Une structure reliée au support comportant une surface convexe repose sur une face concave d’une pièce supportée par une ou deux bagues de roulements de la roue et réalise ladite liaison pivot sans traverser la roue.

Le pivot est amorti au moyen d’une graisse de très haute viscosité confinée à l’interface entre ladite structure et de la ladite pièce qui la supporte supportée par les dits roulements. L’angle du pivot est limité par des butées entre ladite structure et ladite pièce.

L'inclinaison longitudinale de l’axe du pivot est réglable au moyen d’un pivot secondaire d’axe parallèle à celui de la roue directrice en position neutre, situé entre la tige, le tube ou la structure et le support.

L’inclinaison longitudinale de l’axe du dit pivot est contrôlée au moyen d’une commande : un levier une pédale ou un mécanisme, connectée à la dite tige au dit tube ou à ladite structure.

La vitesse dudit support est maintenue inférieure à la vitesse critique de résonance spontanée au moyen d’un dispositif assimilable à un régulateur de watt déclenchant le frein à une vitesse déterminée par l’inclinaison longitudinale de l’axe du 10 pivot.

La vitesse dudit support est fonction la vitesse critique de résonnance au moyen d’une dite commande, d’une motorisation de la roue, d’un capteur angulaire de l’inclinaison 15 de l’axe du dit pivot et de l’asservissement de la vitesse du moteur en fonction de l’angle mesuré.

L’invention a été décrite par des exemples, toutes combinaison de moyens décrits ou nouveaux réalisent l'invention si cette 20 combinaison vérifie les revendications. L’invention réalise donc un support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues caractérisée en ce que :

Le support est stable à l’arrêt et en roulant vers l’avant et 25 l’arrière et son virage est vectoriel aux moyens conjugués:

d’au moins une roue directrice significativement large de sa chasse nulle de l’axe de son pivot passant sous ledit support.

- Ledit pivot comporte une tige ou un tube cintré en forme d’arc dont les extrémités sont plus basses que son centre, relié au support par au moins une de ses dites extrémités,

- Un alésage au centre de ladite roue supporte directement ledit arc,

- Une structure reliée au support comportant une surface concave repose sur une face convexe d’une pièce supportée par une ou deux bagues de roulements de la roue et réalise ladite liaison pivot.

- Une structure reliée au support comportant une surface convexe repose sur une face concave d’une pièce supportée par une ou deux bagues de roulements de la roue et réalise ladite liaison pivot sans traverser la roue.

- Le pivot est amorti au moyen d’une graisse de très haute viscosité confinée à l’interface entre ladite structure et de la ladite pièce qui la supporte supportée par les dits roulements. L’angle du pivot est limité par des butées entre ladite structure et ladite pièce.

- L’inclinaison longitudinale de l’axe du pivot est réglable au moyen d’un pivot secondaire d’axe parallèle à celui de la roue directrice en position neutre, situé entre la tige, le tube ou la structure et le support.

- L’inclinaison longitudinale de l’axe du dit pivot est contrôlée au moyen d’une commande : un levier une pédale ou un mécanisme, connectée à la dite tige au dit tube ou à ladite structure.

- La vitesse dudit support est maintenue inférieure à la vitesse critique de résonance spontanée au moyen d’un dispositif assimilable à un régulateur de watt déclenchant le frein à une vitesse déterminée par l’inclinaison longitudinale de l’axe du pivot.

- La vitesse dudit support est fonction la vitesse critique de résonnance au moyen d’une dite commande, d’une motorisation de la roue, d'un capteur angulaire de l’inclinaison de l’axe du dit pivot et de l’asservissement de la vitesse du moteur en fonction de l’angle mesuré.

Claims (9)

1. Revendications :

   1) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues caractérisé en ce que :

   Le support est

   - stable à l’arrêt et en roulant

   - présente un 'comportement symétrique’ et

   - exécute un ‘virage vectoriel’ ;

   aux moyens conjugués:

   - d’au moins d’une ‘roue significativement large’ directrice

   - de sa ‘chasse nulle’ et

   - de l’axe de son pivot passant sous ledit support.
2. 2) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon la revendication 1 caractérisé en ce que :

   - Ledit pivot comporte une tige ou un tube cintré en forme d’arc dont les extrémités sont plus basses que son centre, relié au support par au moins une de ses dites extrémités,

   - Un alésage au centre de ladite roue supporte directement ledit arc,
3. 3) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon la revendication 1 caractérisé en ce que :

   Une structure reliée au support comportant une surface concave repose sur une face convexe d’une pièce supportée par une ou deux bagues de roulements de la roue et réalise ladite liaison pivot.
4. 4) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon la revendication 1 caractérisé en ce que :

   Une structure reliée au support comportant une surface convexe repose sur une face concave d’une pièce supportée par une ou deux bagues de roulements de la roue et réalise ladite liaison pivot sans traverser la roue.
5. 5) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon les revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que :

   Le pivot est amorti au moyen d’une graisse de très haute viscosité confinée à l’interface entre ladite structure et de la ladite pièce qui la supporte supportée par les dits roulements. L’angle du pivot est limité par des butées entre ladite structure et ladite pièce.
6. 6) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon la revendication 3 ou 4 ou 5 caractérisé en ce que :

   L’inclinaison longitudinale de l’axe du pivot est réglable au moyen d’un pivot secondaire d’axe parallèle à celui de la roue directrice en position neutre, situé entre la tige, le tube ou la structure et le support.
7. 7) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon la revendication 6 caractérisé en ce que :

   L’inclinaison longitudinale de l'axe du dit pivot est contrôlée au moyen d’une commande : un levier une pédale ou un mécanisme, connectée à la dite tige au dit tube ou à ladite structure.
8. 8) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon la revendication 7 caractérisé en ce que :

   La vitesse dudit support est maintenue inférieure à la vitesse critique de résonance spontanée au moyen d’un dispositif assimilable à un régulateur de watt déclenchant le frein à une vitesse déterminée par l’inclinaison longitudinale de l’axe du pivot.
9. 9) Support roulant virant en fonction de son inclinaison latérale comportant au plus deux roues, dont au moins une directrice selon la revendication 7 caractérisé en ce que :

   La vitesse dudit support est fonction la vitesse critique de 5 résonnance au moyen d’une dite commande, d’une motorisation de la roue, d’un capteur angulaire de l’inclinaison de l’axe du dit pivot et de l’asservissement de la vitesse du moteur en fonction de l’angle mesuré.