FR3102972A1 - Trottinette pliable perfectionnée - Google Patents
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Abstract
Une trottinette pliable comportant une partie avant (2) et une partie arrière (3) supportant un marchepied (32) équipé sur l’avant d’un bec (33) faisant un angle « A1 » vers l’avant en montant en position dépliée, une bielle supérieure droite (10) fixée par une liaison pivot (11) à une position supérieure de la partie avant (2) et par une liaison pivot (12) à une position supérieure du marchepied (32) disposée proche de la pliure du bec (33) sous le marchepied (32), une bielle inférieure coudée (13) fixée par une liaison pivot (14) à une position inférieure de la partie avant (2) et par une liaison pivot (15) à une position inférieure du marchepied (32) disposée plus en arrière que la liaison pivot (12) et plus basse en position dépliée pour éviter le croisement des bielles (10, 13), la position des liaisons pivots (11, 12, 14, 15) et la longueur des bielles (10, 13) forment un parallélogramme déformable donnant une position dépliée avec la bielle (10) et la partie droite de la bielle (13) en gros parallèles entre elles et formant un angle « A » descendant vers le marchepied (32) horizontal, le bec (33) s’appuie sur la bielle droite (10) pour limiter le mouvement de la position dépliée, et une position pliée où la partie avant (2), le marchepied (32) et les deux bielles (10, 13) se trouvent en gros parallèles entre eux et en gros en position verticale.
Description
La présente invention concerne un moyen de transport individuel simple et léger pouvant se plier et se déplier très rapidement. Elle vise plus particulièrement un perfectionnement d’une trottinette à assistance électrique ou pas qui peut être, une fois pliée, amenée dans un bus de ville ou le métro et, une fois dépliée, permettre à l’utilisateur de se déplacer rapidement et sans peine.
L’invention trouve son application chez les constructeurs de véhicules pour la petite mobilité comme les constructeurs de trottinettes ou de cycles à assistances électriques.
Dans les grandes villes modernes, les transports en commun sont le plus souvent les meilleures solutions pour se déplacer, par exemple, pour aller au travail et rentrer chez soi. Les préoccupations écologiques vont à terme interdire toutes circulations de véhicules thermiques et notamment de voitures dans les centres villes ce qui obligera encore plus les habitants à utiliser plusieurs modes de transports comme le train de banlieue, le métro, l’autobus ou autre tramway. Pour passer d’un mode de transport à un autre il est souvent nécessaire de marcher de longs moments car les stations d’arrêts sont rarement concordantes entre les différents modes de transport, et de plus il faut également rejoindre à pieds de chez soi à la première station du premier mode de transport, et de la dernière station du dernier mode de transport au lieu de travail. Ces longs trajets à pieds augmentent le temps global de transport journalier ce qui peut occasionner une fatigue excessive et diminuer d’autant le temps qui pourrait être consacré à la vie de famille ou aux loisirs.
Pour diminuer le temps de marche, certaines personnes utilisent des trottinettes électriques ou non, mais elles sont le plus souvent peu pratiques à plier, restent encombrantes une fois pliées et elles ne tiennent pas debout toute seule et doivent être tenues contre soi. Dans certaines grandes villes il existe des trottinettes électriques de prêt mais il faut trouver les stations et il n’est pas possible de les garder sur son lieu de travail ou chez soi.
La présente invention propose une trottinette qui se plie et se déplie très rapidement avec peu de manipulation et peu d’encombrement, sans aucune manipulation de quelques systèmes de verrouillage compliqués, tient debout une fois plié, son faible poids permet de la porter et de le garder sur son lieu de travail ou dans le coffre d’une voiture. Cette trottinette dispose éventuellement d’une assistance électrique.
La structure du châssis de cette trottinette comporte une partie avant supportant au moins une roue avant et le guidon, reliée à la partie arrière supportant le marchepied et au moins une roue arrière, par deux bielles.
Ce type de structure est déjà décrit dans le brevet WO0105646 qui utilise également deux bielles pour relier la partie avant au marchepied. Dans ce brevet les deux bielles se croisent en gros en leur milieu dans la position dépliée. Ce mouvement croisé des bielles peut provoquer des blessures à cause de l’effet ciseau lors du croisement et ceci d’autant plus que les bielles ne possèdent pas de carénage pour les protéger. Le blocage de la position dépliée est réalisé au niveau du croisement par des demi-axes qui butent les uns aux autres créant un effort de flexion important nécessitant une construction compliquée et conséquente des bielles. Le pilage de la trottinette décrite dans ce brevet WO0105646, nécessite les deux mains de l’utilisateur pour manipuler le blocage et basculer la partie avant, et un espace important pour le basculement de la partie avant avec le guidon qui s’approche très près du sol obligeant l’utilisateur à se pencher très bas pour cette opération. Une solution pour limiter ce basculement important est donnée avec l’ajout d’une articulation supplémentaire pour diviser en deux une bielle, mais cette solution complique la fabrication de l’appareil et la manipulation.
La présente demande décrit une trottinette perfectionnée avec les deux bielles toujours relativement parallèles et donc sans croisement, simples de fabrication et protégées par le marchepied qui assure la butée en position dépliée. La manipulation pour le pliage se fait d’une seule main, sans se pencher ou s’accroupir et peut être réalisé dans un espace réduit.
Plus précisément, et en se référant aux dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, où l’on a représenté les différentes réalisations préférées de l’invention :
Plus en détail la partie avant (2) est constituée d’un support de direction (21) sur lequel est montée pivotante une tige de direction (22) sur laquelle sont fixés à l’extrémité inférieure au moins une roue avant (23) et à l’extrémité supérieure un guidon (24). La tige de direction (22) peut éventuellement supporter la batterie et l’électronique de contrôle qui commande le moteur disposé éventuellement dans la roue avant (23). La partie arrière (3) est constituée d’un marchepied (32) comportant éventuellement le système de motorisation électrique et sur lequel est fixée à l’extrémité arrière au moins une roue arrière (31). La longueur du marchepied (32) est telle que en position véhicule déplié la roue arrière est à bonne distance de la roue avant pour satisfaire à la géométrie connue pour ce type de véhicule, et en position véhicule plié la roue arrière est proche de la roue avant avec la tige de direction en gros perpendiculaire au sol lorsque les deux roues sont en contacts avec le sol. Le marchepied (32) possède une partie plane sur en gros les 2/3 de sa longueur, sur laquelle l’utilisateur pose ses pieds, et un bec (33) sur l’avant du marchepied, faisant un angle important « A1 » vers l’avant en montant en position dépliée. Le marchepied (32) est, à titre d’exemple non limitatif, constitué d’une plaque aluminium plié au niveau du bec (33) et comportant des renforts (34) sur le dessous pour rigidifier l’ensemble et fixés à la plaque aluminium par, par exemple non limitatif, soudure. Les renforts (34) peuvent également, à titre d’exemple non limitatif, servir sur l’arrière du marchepied (32) pour la fixation de la roue arrière (31). Une bielle supérieure droite (10) a une extrémité fixée par une liaison pivot (11) à une position supérieure du support de direction (21) et la deuxième extrémité fixée par une liaison pivot (12) à une position avant et supérieure sur, par exemple non limitatif, les renforts (34) éventuels disposés sous le marchepied (32). La pliure liant le bec (33) à la partie plane du marchepied (32) est positionnée juste au-dessus de la liaison pivot (12). Une bielle inférieure coudée (13) a une extrémité fixée par une liaison pivot (14) à une position inférieure du support de direction (21) disposée au-dessous de la liaison pivot (11) et à une distance « D », et la deuxième extrémité fixée par une liaison pivot (15) à une position arrière et inférieure sur, par exemple non limitatif, les renforts (34) éventuels du marchepied (32) disposée plus en arrière que la liaison pivot (12) à une distance de l’ordre de « D ». La liaison pivot (15) est disposée à une distance verticale « H » suffisante et au-dessous par rapport à la liaison pivot (12) en position dépliée pour limiter le croisement des bielles (10, 13). La bielle inférieure coudée (13) possède une partie droite sur en gros les 2/3 de sa longueur et un coude (131) proche de la liaison pivot (15) pour éviter qu’elle entre en contact avec la bielle (10). Les liaisons pivots (11, 12, 14, 15) ont des axes de pivotements parallèles entre eux et en gros perpendiculaires au plan médian du véhicule. La position des liaisons pivots (11, 12, 14, 15) et la longueur des bielles (10, 13) sont telles que la liaison des parties avant (2) et arrière (3) par les deux bielles (10, 13) forme un parallélogramme déformable donnant une position dépliée avec la bielle (10) et la partie droite de la bielle (13) en gros parallèles entre elles et formant un angle important « A » de l’ordre de « A1 » avec la tige de direction (22) et descendant vers le marchepied (32) horizontal et où le guidon (24) et le marchepied (32) sont positionnés suivant l’ergonomie connue pour l’utilisation d’une trottinette, et une position pliée où la tige de direction (22), le marchepied (32) et les deux bielles (10, 13) se trouvent en gros parallèles entre eux et en gros en position verticale avec le marchepied (32) au plus près de la tige de direction (22). Le bec (33) du marchepied (32) s’appuie sur la bielle droite (10) pour limiter le mouvement de la position dépliée. Le poids de l’utilisateur sur le marchepied verrouille la position dépliée et permet de maintenir cette position lors de l’utilisation du véhicule.
Au moins un ressort élastique (25) est disposé de telle sorte qu’il se détende en augmentant l’angle « A » pour faire relever les bielles (10, 13) et plier la trottinette avec le marchepied (32) en position verticale, et se comprime lors du dépliage pour faire diminuer l’angle « A » et faire descendre les bielles (10, 13) jusqu’à ce que le marchepied (32) devienne horizontal en butée dépliée avec son bec (33) en contact avec la bielle (10). Grâce à la force donnée par le ou les ressorts (25), la trottinette se plie automatiquement dès que l’utilisateur enlève son poids et descend du marchepied. En choisissant bien la raideur et la précontrainte de ce ou ces ressorts (25) on peut obtenir une force suffisamment importante pour provoquer le pliage mais avec peu ou plus d’effort en fin de mouvement ainsi dès que l’utilisateur descend du marchepied, le ou les ressorts (25) provoque le pliage jusqu’à ce que, par exemple non limitatif, le dos du coude (131) de la bielle coudée (13) arrive en contact avec le dessous du marchepied (32). Un système de verrouillage peut être installé pour maintenir cette position pliée. Ce système de verrouillage peut être, à titre d’exemple non limitatif un aimant fixé sur l’une des parties et qui aimante une plaque métallique fixée sur l’autre partie. Dans la fin du mouvement de pliage de la trottinette, la force du ou des ressorts (25) devient très faible ou nulle mais le mouvement étant initié par une force importante sur le début du mouvement, il suffit à l’utilisateur, à titre d’exemple non limitatif, d’aider le pliage avec un pied en poussant la roue arrière (31) vers la roue avant (23) tout en tenant d’une main le guidon (24). Pour déplier la trottinette l’utilisateur tient le guidon (24) d’une main et déverrouille la position en écartant avec l’autre main le bec (33) du support de direction (21). La force du ou des ressorts (25) étant faible ou nulle au début du dépliage, la masse du marchepied (32) et le bras de levier grandissant du centre de gravité du marchepied (32) par rapport à la position des liaisons pivots (11, 14) font que le mouvement continue malgré la force grandissante du ou des ressorts (25), jusqu’à ce que le marchepied soit suffisamment déplié pour que l’utilisateur puisse finir le mouvement en posant un pied dessus et verrouiller la position dépliée.
Pour sécuriser la position dépliée, un moyen de blocage (40) peut être installé. Ce moyen de blocage (40) peut être, à titre d’exemple non limitatif, un pion (41) circulant dans un corps (42) fixée sur le dessus de la bielle (10) au niveau du bout du bec (33) une fois la position dépliée en butée. Le pion (41) possède une face supérieure inclinée et un ressort de poussée (43) à l’intérieur du corps (42) maintien la position verrouillée soit le pion (41) sortie. Ainsi lors de la fin du mouvement de dépliage, l’utilisateur pose un pied sur le marchepied (32) pour finir le mouvement, le bout du bec (33) arrive en contact avec la face inclinée du pion (41) et tout en glissant dessus, pousse le pion vers l’arrière en comprimant le ressort (43) et une fois le bec (33) en butée sur la bielle (10), le ressort (43) pousse le pion (41) qui verrouille le bec (33) contre la bielle (10). Pour déverrouiller cette position il suffit de reculer le pion (41). Par exemple non limitatif, un système de câble gainé, non représenté, reliant le moyen de blocage (40) et une poignée de manœuvre (26) disposée sur le guidon (24) et non représenté ici pour simplifier les dessins, est installé pour éviter de se baisser pour effectuer le déverrouillage. A titre d’exemple non limitatif, en actionnant la poignée de manœuvre (26), le câble tire le pion (41) en comprimant le ressort (43). Ce dispositif de blocage (40) peut également servir pour le blocage de la position pliée en disposant, à titre d’exemple non limitatif, un crochet (44) sur la tige de direction (22) de sorte que la face supérieure inclinée du pion (41) arrive en contact avec le crochet (44) en fin de mouvement de pliage pour faire glisser le pion (41) en comprimant le ressort (43) et provoquer le blocage une fois la fin du pliage arrivée en butée. Ainsi la même poignée de manœuvre (26) sert à déverrouiller les deux positions pliée et dépliée.
En disposant judicieusement les liaisons pivots (11, 12, 14, 15) et notamment la hauteur « H » de la liaison pivot (15) par rapport à la liaison pivot (12) et en choisissant les bonnes longueurs des bielles (10, 13), on obtient un blocage automatique de la position dépliée sans l’utilisation du moyen de blocage (40). Dans cette disposition on obtient sur le début du mouvement de pliage une diminution de quelques degrés de l’angle « A » entre la bielle (10) et le support de direction (21) jusqu’à l’alignement des trois liaisons pivots (12, 14, 15) puis une grande augmentation pour finir le pliage. La même diminution apparait entre la partie droite de la bielle (13) et le support de direction (21). Dans le mouvement de dépliage l’angle « A » diminue grandement jusqu’à une position proche de la fin du mouvement et l’alignement des trois liaisons pivots (12, 14, 15) puis augmente de quelques degrés sur la fin du dépliage. Le ou les ressorts (25) sont alors disposés proche des liaisons pivots (11, 14) et agissent entre le support de direction (21) et les bielles (10, 13) de telle sorte qu’il ou qu’ils provoquent l’augmentation de l’angle « A » en se détendant et la diminution de l’angle « A » en se comprimant. On obtient un blocage automatique en fin de dépliage de la trottinette. En effet lors du mouvement de dépliage l’angle « A » diminue à mesure que le ou les ressorts (25) se compriment jusqu’à une position proche de la fin du mouvement, puis augmente de quelques degrés sur la fin du mouvement libérant légèrement un peu de compression du ou des ressorts (25) faisant que l’effort du ou des ressorts (25) aide la fin du mouvement et maintien la position en butée dépliée. Pendant ce mouvement de dépliage et pour garder les roues (23, 31) en contact avec le sol, le support de direction (21) s’incline d’abord vers l’avant de quelques degrés de l’ordre d’une dizaine puis reviens vers l’arrière. Mouvement identique pendant le mouvement de pliage le support de direction (21) s’incline vers l’avant puis revient en arrière une fois le mouvement terminé. Ainsi en choisissant correctement la raideur et la précontrainte du ou des ressorts (25) il est possible de déverrouiller la position dépliée en descendant de la trottinette puis en inclinant vers l’avant le support de direction (21) par un mouvement vers l’avant d’une main sur le guidon (24), le poids du marchepied (32) et le bras de levier important entre le centre de gravité du marchepied (32) par rapport à la position des liaisons pivots (11, 14) font que le ou les ressorts (25) vont se comprimés lors de la diminution de l’angle « A » au début du mouvement de pliage comme montré sur avec l’angle « A » au minimum, puis se détendre pour finir le pliage de la trottinette avec, illustré sur [Fig 5] la position de la partie avant au maximum de son inclinaison vers l’avant, puis sur [Fig 6] le retour vers l’arrière de la partie avant (2). Comme décrit précédemment la fin du pliage peut se faire d’un mouvement du pied pour atteindre la position de butée pliée maintenu par l’aimant ou un système de blocage (40). Pour déplier la trottinette il suffit d’écarter le bec (33) du support de direction (32) comme décrit précédemment en déverrouillant éventuellement le système de blocage (40), d’incliner le support de direction (32) vers l’avant tout en laissant descendre le marchepied (32) et de finir le mouvement en posant un pied sur le marchepied jusqu’à ce que le bec (33) arrive en butée sur la bielle (10).
Sur la partie arrière du marchepied (32) sont fixées deux tampons (35) de manière symétrique par rapport au plan médian du véhicule et de sorte que les tampons (35) soient éloignées du sol en position véhicule déplié et tous les deux en contact avec le sol en position véhicule plié pour faire décoller du sol de l’ordre de quelques millimètres la roue arrière (31) et permettre au véhicule de tenir debout par le contact au sol des deux tampons (35) et de la roue avant (23). Ces tampons peuvent être, comme cela est représenté sur les figures, remplacés par deux roulettes (35) pour permettre le déplacement de la trottinette pliée comme avec une valise à roulettes. A titre d’exemple non limitatif, les roulettes (35) sont fixées sur une prolongation des renforts (34).
Claims (12)
- Une trottinette pliable comportant un cadre (1) composé d’une partie avant (2) constituée d’un support de direction (21) sur lequel est montée pivotante une tige de direction (22) sur laquelle sont fixés à l’extrémité inférieure au moins une roue avant (23) et à l’extrémité supérieure un guidon (24), d’une partie arrière (3) supportant au moins une roue arrière (31) et un marchepied (32), cette trottinette peut être éventuellement équipée d’une motorisation électrique disposée sur la partie avant (2) ou arrière (3), la longueur du marchepied (32) est telle que en position véhicule déplié la roue arrière est à bonne distance de la roue avant pour satisfaire à la géométrie connue pour ce type de véhicule, et en position véhicule plié la roue arrière est proche de la roue avant avec la tige de direction en gros perpendiculaire au sol lorsque les deux roues sont en contacts avec le sol, une bielle supérieure droite (10) a une extrémité fixée par une liaison pivot (11) à une position supérieure du support de direction (21) et la deuxième extrémité fixée par une liaison pivot (12) à une position avant et supérieure sur des renforts (34) disposés sous le marchepied (32), une bielle inférieure coudée (13) a une extrémité fixée par une liaison pivot (14) à une position inférieure du support de direction (21) disposée au-dessous de la liaison pivot (11) et à une distance « D », et la deuxième extrémité fixée par une liaison pivot (15) à une position arrière et inférieure sur les renforts (34) du marchepied (32) disposée plus en arrière que la liaison pivot (12) à une distance de l’ordre de « D », les liaisons pivots (11, 12, 14, 15) ont des axes de pivotements parallèles entre eux et en gros perpendiculaires au plan médian du véhicule, caractérisé en ce que la liaison pivot (15) est disposée à une distance verticale « H » suffisante et au-dessous par rapport à la liaison pivot (12) en position dépliée pour limiter le croisement des bielles (10, 13), la bielle inférieure coudée (13) possède une partie droite sur en gros les 2/3 de sa longueur et un coude (131) proche de la liaison pivot (15) pour éviter qu’elle entre en contact avec la bielle (10), le marchepied (32) possède une partie plane sur en gros les 2/3 de sa longueur, sur laquelle l’utilisateur pose ses pieds, et un bec (33) sur l’avant du marchepied, faisant un angle important « A1 » vers l’avant en montant en position dépliée, la pliure liant le bec (33) à la partie plane du marchepied (32) est positionnée juste au-dessus de la liaison pivot (12), la position des liaisons pivots (11, 12, 14, 15) et la longueur des bielles (10, 13) sont telles que la liaison des parties avant (2) et arrière (3) par les deux bielles (10, 13) forme un parallélogramme déformable donnant une position dépliée avec la bielle (10) et la partie droite de la bielle (13) en gros parallèles entre elles et formant un angle important « A » de l’ordre de « A1 » avec la tige de direction (22) et descendant vers le marchepied (32) horizontal et où le guidon (24) et le marchepied (32) sont positionnés suivant l’ergonomie connue pour l’utilisation d’une trottinette, et une position pliée où la tige de direction (22), le marchepied (32) et les deux bielles (10, 13) se trouvent en gros parallèles entre eux et en gros en position verticale avec le marchepied (32) au plus près de la tige de direction (22).
- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bec (33) du marchepied (32) s’appuie sur la bielle droite (10) pour limiter le mouvement de la position dépliée.
- Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins un ressort élastique (25) est disposé de telle sorte qu’il se détende en augmentant l’angle « A » pour faire relever les bielles (10, 13) et plier la trottinette avec le marchepied (32) en position verticale, et se comprime lors du dépliage pour faire diminuer l’angle « A » et faire descendre les bielles (10, 13) jusqu’à ce que le marchepied (32) devienne horizontal en butée dépliée.
- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le ou les ressorts (25) sont disposés proche des liaisons pivots (11, 14) et agissent entre le support de direction (21) et les bielles (10, 13) de telle sorte qu’il ou qu’ils provoquent l’augmentation de l’angle « A » en se détendant et la diminution de l’angle « A » en se comprimant.
- Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que en disposant judicieusement les liaisons pivots (11, 12, 14, 15) et notamment la hauteur « H » de la liaison pivot (15) par rapport à la liaison pivot (12) et en choisissant les bonnes longueurs des bielles (10, 13), on obtient sur le début du mouvement de pliage une diminution de quelques degrés de l’angle « A » entre la bielle (10) et le support de direction (21) jusqu’à l’alignement des trois liaisons pivot (12, 14, 15) puis une grande augmentation pour finir le pliage, la même diminution apparait entre la partie droite de la bielle (13) et le support de direction (21), dans le mouvement de dépliage l’angle « A » diminue grandement jusqu’à une position proche de la fin du mouvement et l’alignement des trois liaisons pivot (12, 14, 15) puis augmente de quelques degrés sur la fin du dépliage.
- Dispositif suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lors du mouvement de dépliage l’angle « A » diminue à mesure que le ou les ressorts (25) se compriment jusqu’à une position proche de la fin du mouvement, puis augmente de quelques degrés sur la fin du mouvement libérant un peu de compression du ou des ressorts (25) faisant que l’effort du ou des ressorts (25) aide la fin du mouvement et maintien la position en butée dépliée.
- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que en choisissant correctement la raideur et la précontrainte du ou des ressorts (25) il est possible de déverrouiller la position dépliée en descendant de la trottinette puis en inclinant vers l’avant le support de direction (21) par un mouvement vers l’avant d’une main sur le guidon (24), le poids du marchepied (32) et le bras de levier important entre le centre de gravité du marchepied (32) par rapport à la position des liaisons pivots (11, 14) font que le ou les ressorts (25) vont se comprimer lors de la diminution de l’angle « A » au début du mouvement de pliage puis se détendre pour finir le pliage de la trottinette.
- Dispositif suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour sécuriser la position dépliée un moyen de blocage (40) est installé.
- Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de blocage (40) peut également servir pour le blocage de la position pliée.
- Dispositif suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que un système reliant le moyen de blocage (40) et une poignée de manœuvre (26) disposée sur le guidon (24) est installé pour éviter de se baisser pour effectuer le déverrouillage.
- Dispositif suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur la partie arrière du marchepied (32) sont fixées deux tampons (35) de manière symétrique par rapport au plan médian du véhicule et de sorte que les tampons (35) soient éloignées du sol en position véhicule déplié et tous les deux en contact avec le sol en position véhicule plié pour faire décoller du sol de l’ordre de quelques millimètres la roue arrière (31) et permettre au véhicule de tenir debout par le contact au sol des deux tampons (35) et de la roue avant (23).
- Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les tampons peuvent être remplacés par deux roulettes (35) pour permettre le déplacement de la trottinette pliée comme avec une valise à roulettes.
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