FR3125277A1 - Système de contrôle d’inclinaison pour engin de mobilité inclinable - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système de contrôle (10) de l’inclinaison d’un engin de mobilité (1), l’engin (1) comportant une partie avant (70) avec une roue avant et une partie arrière (80) avec deux roues arrières, la partie avant (70) est articulée par rapport au reste de l’engin (1) de façon à pouvoir s’incliner, la liaison entre la partie avant (70) et la partie arrière (80) est réalisée avec un moyen de rotation, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de blocage (13) de l’inclinaison lié à la partie avant (70) de l’engin (1) et un dispositif d’articulation (12) monté en rotation entre la partie avant (70) de l’engin (1) et le dispositif de blocage (13). Figure pour l’abrégé : Fig. 2.

Description

Système de contrôle d’inclinaison pour engin de mobilité inclinable

La présente invention concerne un engin de mobilité inclinable, et plus précisément un système de contrôle de l’inclinaison d’un engin de mobilité inclinable avec trois roues, du type tricycle.

Les engins de mobilités de la présente invention sont par exemple des engins de mobilité avec une roue avant et deux roues arrières, l’ensemble étant relié par l’intermédiaire d’un dispositif d’inclinaison. Plus précisément, les engins de mobilité de la présente invention sont par exemple des tricycles monoplaces ou biplaces tandem, ou des triporteurs.

De tels engins avec une architecture de base proche de celle d’un vélo sont souvent instables notamment lors d’utilisation à faible vitesse.

En effet, lors de faible vitesse ou à l’arrêt, l’inclinaison de la partie avant peut provoquer un basculement total de l’engin et la chute de l’utilisateur.

Il est donc important qu’un tel engin de mobilité comporte un dispositif d’inclinaison permettant de gérer le basculement de l’engin latéralement, en empêchant une des roues arrières de se soulever du sol.

Il est connu aujourd’hui, des dispositifs permettant de réaliser ces fonctions avec des doubles engrenages et des doubles roulements. Ces dispositifs sont complexes et imposent un nombre important de pièces, ce qui complexifie leur montage, augmente leur cout et l’encombrement de l’engin de mobilité. De plus, ils ne permettent pas une libre inclinaison de la partie avant de l’engin lors de vitesse supérieures à des faibles vitesses.

La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un engin de mobilité comportant un dispositif de contrôle de l’inclinaison simplifié et amélioré.

Pour cela la présente invention propose un système de contrôle de l’inclinaison d’un engin de mobilité, l’engin comportant une partie avant avec une roue avant et une partie arrière avec deux roues arrières, la partie avant est articulée par rapport au reste de l’engin de façon à pouvoir s’incliner, la liaison entre la partie avant et la partie arrière est réalisée avec un moyen de rotation,

le système comporte un dispositif de blocage de l’inclinaison lié à la partie avant de l’engin et un dispositif d’articulation monté en rotation entre la partie avant de l’engin et le dispositif de blocage, permettant de bloquer l’inclinaison pour des faibles vitesses d’utilisation prédéterminées.

Selon un mode réalisation de l’invention, le dispositif de blocage de l’inclinaison est formé par un câble, et un élément d’arrêt disposé à une distance d permettant une libre inclinaison, actionné par un élément d’actionnement permettant de bloquer la rotation du dispositif d’articulation en tirant sur le câble pour diminuer la distance d jusqu’à une valeur bloquant l’inclinaison.

Selon un mode réalisation de l’invention, le dispositif d’articulation est formé par une plaque allongée et est fixé en rotation par une première extrémité à la partie avant de l’engin, la deuxième extrémité libre du dispositif d’articulation est fixée à une extrémité du câble du dispositif de blocage de l’inclinaison.

Selon un mode réalisation de l’invention, l’élément d’arrêt est disposé à une distance d, non variable pour des valeurs de vitesses supérieures à une valeur de vitesse prédéterminée, de l’extrémité du câble fixée au dispositif d’articulation.

Selon un mode réalisation de l’invention, le câble est disposé coulissant dans une gaine pour permettre à l’élément d’arrêt d’être maintenu à une distance d de l’extrémité du câble lorsque l’inclinaison n’est pas bloquée.

Selon un mode réalisation de l’invention, l’élément d’arrêt comporte un logement de forme complémentaire à l’extrémité de l’élément d’articulation de façon à permettre le blocage de l’élément d’articulation.

Selon un mode réalisation de l’invention, la valeur de vitesse prédéterminée est égale à 6Km/h.

Selon un mode réalisation de l’invention, le système est configuré pour maintenir une tension minimale, avec une même longueur de câble, n’empêchant pas la libre rotation de la partie avant l’avant de l’engin par rapport à la partie arrière.

L’invention concerne également l’utilisation du système de contrôle selon l’invention, dans un engin de mobilité.

Selon un mode réalisation de l’invention, l’engin est un tricycle, et par exemple un tricycle à assistance électrique.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles:

- la est une représentation schématique d’un engin de mobilité avec un système de contrôle selon l'invention,

- la est une représentation schématique du système de contrôle selon l'invention sans inclinaison de l’engin de mobilité non verrouillé,

- la est une représentation schématique du système de contrôle selon l'invention avec inclinaison de l’engin de mobilité à droite,

- la est une représentation schématique du système de contrôle selon l'invention avec inclinaison de l’engin de mobilité à gauche,

- la est une représentation schématique du système de contrôle selon l'invention sans inclinaison de l’engin de mobilité verrouillé.

La illustre un engin 1 de mobilité selon l’invention. L’engin 1 comporte une roue avant 21 et deux roues arrière 22, 22’.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin 1 de mobilité est un tricycle.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le tricycle est à assistance électrique et comporte un dispositif de changement de vitesse et un moteur électrique. Le moteur électrique est agencé pour assurer une partie de la propulsion de l’engin 1.

L’engin 1 comporte au moins trois roues 21, 22, 22’, dont deux roues auxquelles est fournie une force motrice. La force motrice est fournie par l’intermédiaire de deux pédales, ou équivalent, tournant autour d'un axe de pédalier qui entraîne les roues arrières par exemple avec une chaîne, ou tout autre moyen de transmission lors de son utilisation.

L’engin comporte un guidon 30 permettant d’orienter la roue avant 21. La roue avant 21 est reliée aux deux roues arrières 22, 22’. Les deux roues arrières 22, 22’ sont également reliées entre-elles.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin 1 comporte un moyen d’assise 40 pour l’utilisateur.

La roue avant 21, le guidon 30 et le moyen d’assise 40 sont reliés entre eux par un cadre 60, disposés au niveau de la partie avant 70 de l’engin 1. Cette partie avant 70 avec cadre est inclinée lors de l’utilisation de l’engin 1. La roue avant 21 est articulée par rapport au reste de l’engin 1, au niveau de l’axe du guidon 30 illustré. Cette articulation 31 permet d’orienter la roue avant vers la droite ou la gauche par rapport à la direction d’utilisation de l’engin 1.

Les roues arrières 22, 22’ sont disposées au niveau de la partie arrière 80 de l’engin 1.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin 1 comporte également une unité de pilotage ainsi que plusieurs capteurs situés par exemple au niveau du pédalier, sur le cadre du vélo ou au niveau d’une roue.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin 1 comporte également un dispositif de stockage d’énergie sous forme d’une batterie, un système d’éclairage, un pédalier, un système de localisation et/ou navigation ainsi qu’un système interface homme-machine comportant notamment un écran tactile apte à afficher des informations pour et/ou prendre en compte les demandes dudit utilisateur.

Les roues 21, 22, 22’ sont munies d’un système de freinage, comportant notamment des freins à disque.

L’engin 1 comporte un dispositif de changement de vitesse.

La liaison entre la partie avant 70 et la partie arrière 80 est réalisée avec un moyen de rotation 51. Ce moyen de rotation 51 permet le pivotement de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80 qui forme un angle d’inclinaison α, dans un sens et dans l’autre. L’angle α est défini entre l’axe Xav de la partie avant et l’axe Xar de la partie arrière 80. L’axe de rotation est confondu avec l’axe longitudinale de l’engin allant de la roue avant 21 vers un point central entre les deux roues arrières 22, 22’.

Dans le cadre de l’invention, l’engin comporte un système de contrôle 10 de l’inclinaison à faibles vitesses selon l’angle α de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80, dans un sens et dans l’autre, visible à .

Ce système de contrôle 10 de l’inclinaison à faibles vitesses selon l’angle α de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80 permet de bloquer l’inclinaison pour des vitesses inférieures ou égales à 6 km/h. De cette façon, l’engin 1 ne peut pas basculer.

Selon un mode de réalisation de l’invention, ce système de contrôle 10 de l’inclinaison à faibles vitesses selon l’angle α de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80 permet de bloquer l’inclinaison pour des vitesses inférieures ou égales à 4 km/h.

La vitesse est la vitesse standard mesurée lors de l’utilisation de l’engin 1.

Dans le cadre de l’invention, le système de contrôle 10 de l’inclinaison comporte un dispositif de blocage 13 de l’inclinaison selon l’angle α lié à la partie avant 70 de l’engin 1 et un dispositif d’articulation 12 entre la partie avant 70 de l’engin 1 et le dispositif de blocage 13.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de contrôle 10 de l’inclinaison comporte un bras 11, lié à la partie avant du tricycle, sur lequel est fixé le dispositif d’articulation 12.

Dans le cadre de l’invention, le dispositif de blocage 13 de l’inclinaison est formé par un câble 131 disposé, coulissant, au moins en partie dans une gaine 133, et un élément d’arrêt 132. Plus précisément, une partie du câble est dénudé, c’est-à-dire sans gaine 133 sur une distance max d, lorsque le dispositif n’est pas verrouillé, et une autre partie est disposée dans la gaine. L’élément d’arrêt 132 est fixé sur l’extrémité de la gaine 133 située au niveau à la jonction câble dénudé/câble dans la gaine. De cette façon, le câble coulisse dans la gaine de façon à diminuer la distance d lorsque le blocage de l’inclinaison est activé.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la gaine 133 est fixée à la partie arrière 80.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’articulation 12 est formé par une plaque allongée ayant une forme, par exemple, de languette. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’articulation 12 est une biellette.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’articulation 12 est fixé en rotation par une première extrémité 121 à la partie avant 70 de l’engin 1 au niveau d’un premier point de fixation 15, la deuxième extrémité 122 libre du dispositif d’articulation 12 est fixée à une extrémité 1311 du câble 131 du dispositif de blocage 13 de l’inclinaison au niveau d’un deuxième point de fixation 16.

Selon un mode de réalisation de l‘invention, la deuxième extrémité 1312 du câble 131 est relié à un dispositif d’actionnement 14 linéaire permettant lors de son actionnement de réduire la distante d en agissant sur le câble 131. Plus précisément, le dispositif d’actionnement 14 tire sur le câble pour diminuer sa longueur et ainsi réduire la distance d.

Selon un mode de réalisation de l‘invention, la deuxième extrémité 1312 du câble 131 et de la gaine 133 est fixé à un dispositif d’actionnement 14 linéaire.

Selon un mode réalisation de l’invention, le dispositif d’actionnement 14 linéaire est un actionneur électrique linéaire.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’actionnement 14 linéaire est piloté par le calculateur du moteur électrique de l’engin 1.

Dans le cadre de l’invention, la distance d, qui est la distance entre l’élément d’arrêt 132 et l’extrémité 1311 du câble 131 fixée au dispositif d’articulation 12, est déterminée de façon à permettre un mouvement libre du dispositif d’articulation 12 lorsque le blocage n’est pas activé, et lorsque le blocage est activé, de façon à permettre à l’extrémité 122 libre du dispositif d’articulation 12, d’être bloquée par l’élément d’arrêt 132. La distance d est non variable pour des vitesses supérieures à une vitesse prédéterminée, et est proche de zéro ou égale à zéro pour des vitesses inférieures à une vitesse prédéterminée

Cette distance d permet la libre rotation de l’avant 70 de l’engin 1 par rapport à la partie arrière 80, sans induire de frottements parasites et ce sur toute la plage d’inclinaison de l’engin 1.

La distance d est compensée lors de l’inclinaison, selon l’angle α dans un sens ou dans l’autre, de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80 de l’engin 1, par le dispositif d’articulation 12. En effet, lors de l’inclinaison de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80 de l’engin 1, le deuxième point de fixation 16 du dispositif d’articulation 12 s’éloigne ou se rapproche du point de fixation 1312 de la gaine 133 sur l’actionneur ou la partie arrière de l’engin 1, le câble est alors tendu ou détendu. Pour maintenir une tension minimale du câble, avec une même longueur de gaine et de câble, n’empêchant pas la libre rotation de la partie avant 70 l’avant de l’engin 1 par rapport à la partie arrière 80, le dispositif d’articulation 12 avec sa longueur compense l’éloignement ou le rapprochement du point 16, par son mouvement de rotation autour du point 15.

Plus précisément, selon un mode de réalisation de l’invention et d’utilisation, où le système de contrôle 10 de l’inclinaison est fixé sur la gauche de l’engin 1, la gauche étant définie par rapport à son sens de circulation, lorsque l’angle d’inclinaison α est égal à zéro, illustré , et pour une valeur de vitesse d’utilisation prédéterminée de l‘engin supérieure à 6Km/h, la distance d est la distance permettant la libre rotation de l’avant 70 de l’engin 1 par rapport à la partie arrière 80.

Selon un mode de réalisation de l’invention et d’utilisation illustré , lorsque l’angle d’inclinaison α est supérieur à zéro, l’inclinaison est vers la droite, et pour une valeur de vitesse d’utilisation prédéterminée de l‘engin supérieure à 6Km/h, la distance d est la distance permettant la libre rotation de l’avant 70 de l’engin 1 par rapport à la partie arrière 80. Le point 15 se rapproche du point de fixation 1312 de la gaine 133. L’élément d’articulation 12 compense par une rotation permettant de maintenir le point 16 à la position permettant d’avoir la tension minimale.

Selon un mode de réalisation de l’invention illustré , lorsque l’angle d’inclinaison α est inférieur à zéro, l’inclinaison est vers la gauche, et pour une valeur de vitesse d’utilisation prédéterminée de l‘engin supérieure à 6Km/h, la distance d est la distance permettant la libre rotation de l’avant 70 de l’engin 1 par rapport à la partie arrière 80. Le point 15 s’éloigne du point de fixation1312 de la gaine 133. L’élément d’articulation 12 compense par une rotation permettant de maintenir le point 16 à la position permettant d’avoir la tension minimale.

Selon un mode de réalisation de l’invention illustré , pour une valeur de vitesse d’utilisation prédéterminée de l‘engin inférieur ou égale à 6Km/h, l’inclinaison est bloquée, l’angle d’inclinaison α est égale à zéro. Pour cela, l’unité de commande active l’élément d’actionnement 14, qui tire le câble de façon à réduire la distance d, jusqu’à ce qu’elle soit égale à zéro ou proche de zéro. L’extrémité 122 du dispositif d’articulation 12, est alors en butée avec l’élément d’arrêt 132.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément d’arrêt 132 comporte un logement de forme complémentaire à l’extrémité 122 de l’élément d’articulation 12, permettant le blocage de l’élément d’articulation 12. La partie avant 70 est ainsi ramenée dans une position ou l’angle d’inclinaison α est égale à zéro, et l’inclinaison est verrouillée. Lorsque la vitesse augment au-delà de 6Km/h, l’élément d’actionnement 14 relâche le câble, et l’inclinaison est alors possible.

Le même raisonnement s’applique, pour un mode de réalisation de l’invention où le système de contrôle 10 de l’inclinaison est fixé sur la droite de l’engin 1.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de contrôle 10 de l’inclinaison permet un angle d’inclinaison maximum α_maxde 20 degrés +/-5degrés.

Un engin 1 de mobilité équipé d’un tel système de contrôle 10 de l’inclinaison permet une inclinaison de la partie avant, une certaine liberté de mouvement, dans les virages et offre une optimisation de la stabilité à l'arrêt et pour des faibles vitesses en empêchant le basculement de l’engin par blocage de l’inclinaison.

La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.

Claims (10)

1. Système de contrôle (10) de l’inclinaison d’un engin de mobilité (1), l’engin (1) comportant une partie avant (70) avec une roue avant (21) et une partie arrière (80) avec deux roues arrières (22, 22’), la partie avant (70) est articulée par rapport au reste de l’engin (1) de façon à pouvoir s’incliner, la liaison entre la partie avant (70) et la partie arrière (80) est réalisée avec un moyen de rotation (51),
   caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de blocage (13) de l’inclinaison lié à la partie avant (70) de l’engin (1) et un dispositif d’articulation (12) monté en rotation entre la partie avant (70) de l’engin (1) et le dispositif de blocage (13), permettant de bloquer l’inclinaison pour des faibles vitesses d’utilisation prédéterminées.
2. Système de contrôle (10) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de blocage (13) de l’inclinaison est formé par un câble (131), et un élément d’arrêt (132) disposé à une distance d permettant une libre inclinaison, actionné par un élément d’actionnement (14) permettant de bloquer la rotation du dispositif d’articulation (12) en tirant sur le câble pour diminuer la distance d jusqu’à une valeur bloquant l’inclinaison.
3. Système de contrôle (10) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d’articulation (12) est formé par une plaque allongée et est fixé en rotation par une première extrémité (121) à la partie avant (70) de l’engin (1), la deuxième extrémité (122) libre du dispositif d’articulation (12) est fixée à une extrémité (1311) du câble (131) du dispositif de blocage (13) de l’inclinaison.
4. Système de contrôle (10) selon une des revendications 2 ou 3, dans lequel l’élément d’arrêt (132) est disposé à une distance d, non variable pour des valeurs de vitesses supérieures à une valeur de vitesse prédéterminée, de l’extrémité (1311) du câble (131) fixée au dispositif d’articulation (12).
5. Système de contrôle (10) selon une des revendications 2 à 4, dans lequel le câble (131) est disposé coulissant dans une gaine (133) pour permettre à l’élément d’arrêt (132) d’être maintenu à une distance d de l’extrémité (1311) du câble (131) lorsque l’inclinaison n’est pas bloquée.
6. Système de contrôle (10) selon une des revendications 2 à 5, dans lequel l’élément d’arrêt (132) comporte un logement de forme complémentaire à l’extrémité (122) de l’élément d’articulation (12) de façon à permettre le blocage de l’élément d’articulation (12).
7. Système de contrôle (10) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel la valeur de vitesse prédéterminée est égale à 6Km/h.
8. Système de contrôle (10) selon une des revendications 1 à 7, configuré pour maintenir une tension minimale, avec une même longueur de câble, n’empêchant pas la libre rotation de la partie avant (70) l’avant de l’engin (1) par rapport à la partie arrière (80).
9. Utilisation du système de contrôle (10) selon l’une des revendications 1 à 8, dans un engin (1) de mobilité.
10. Utilisation du système de contrôle (10) selon l’une des revendications 1 à 8, dans un un tricycle, et par exemple un tricycle à assistance électrique.