WO2016020582A1 - Semelle motorisée pour marche assistée - Google Patents

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WO2016020582A1
WO2016020582A1 PCT/FR2015/000172 FR2015000172W WO2016020582A1 WO 2016020582 A1 WO2016020582 A1 WO 2016020582A1 FR 2015000172 W FR2015000172 W FR 2015000172W WO 2016020582 A1 WO2016020582 A1 WO 2016020582A1
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WO
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foot
shoe
rollers
user
belt
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/000172
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English (en)
Inventor
Jannick Jacques SIMERAY
Original Assignee
Simeray Jannick Jacques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Simeray Jannick Jacques filed Critical Simeray Jannick Jacques
Publication of WO2016020582A1 publication Critical patent/WO2016020582A1/fr

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B5/00—Footwear for sporting purposes
    • A43B5/16—Skating boots
    • A43B5/1641—Skating boots characterised by the sole ; characterised by the attachment of the skate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/10—Roller skates; Skate-boards with endless tracks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/12—Roller skates; Skate-boards with driving mechanisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C2017/0053—Roller skates; Skate-boards with foot plate quick release or shoe binding

Definitions

  • the invention relates to a shoe whose sole is motorized - first option - or a removable pad attaching to a standard shoe a motorized sole - second option -.
  • the first option is to integrate the pad described below to a shoe adapted to the size of the user, it is a combination known to those skilled in the art thus falling within the scope of its competence and therefore of the claimed invention.
  • the objective of the idealized invention Figure 2 consists in supporting the foot and / or the shoe 1 1 of the user by a sole which is a motorized belt 13 having the following essential characteristics:
  • This sole can ensure the displacement and / or the balance of the user staying straight both feet legs outstretched legs, it can also assist this user by multiplying the effectiveness of his strides by combining the muscular effort to electric traction, either in an elongated stride mode, or in a more secure and less tiring skating mode than free-wheel skates.
  • FIG. 1 represents the embodiment according to option 2.
  • FIG. 2 represents the idealized function of the invention.
  • FIG. 3 represents the cradle in which foot and boot are fixed according to option 2, it being understood that this is a function integrated into the boot according to option 1.
  • FIG. 4 represents the main flexible structural part in which the cradle is housed.
  • FIG. 5 represents the motorization of the belt sole.
  • FIG. 6 represents a detail of embodiment of the guidance of the belt sole.
  • FIG. 7 represents a detail of embodiment of the transmission roller and a guide roller.
  • FIG. 8 represents the flexible intermediate piece with the separator rollers.
  • FIG. 9 represents the suspension principle of the belt sole.
  • FIG. 1 represents the principle of processing the signal of the sensors and controlling the speed.
  • FIG. 1 represents two standard shoes with flat sole.
  • FIG. 1 represents two perspectives of the overall view of the invention, including the user's foot and / or his shoe 1 1, the flexible holding straps 12, (for example made of reinforced rubber fabric, or of polyamide), the sole belt 1 3, (for example a poly-V type vulcanized rubber belt reinforced with fibers), the flexible carrying structure 14, (for example made of polyamide), a transmission member of the motorization unit 1 5 (for example steel or aluminum), a connection to an external or removable electrical energy source 1 6, a signal processing and motor control electronics 17, and a closing means 1 8 of said flexible strips 12 (for example by loop or Velcro not shown).
  • the flexible holding straps 12 for example made of reinforced rubber fabric, or of polyamide
  • the sole belt 1 3 for example a poly-V type vulcanized rubber belt reinforced with fibers
  • the flexible carrying structure 14 for example made of polyamide
  • a transmission member of the motorization unit 1 5 for example steel or aluminum
  • a connection to an external or removable electrical energy source 1 6 a signal processing and motor control electronics 17, and a closing means
  • FIG. 2 represents two perspectives of the ideal function of motorization of a foot 1 1 by a belt sole 1 highlighting the fineness of this motorization, the large bearing surface both longitudinal and lateral, the front and rear surfaces curved as a ski sole to absorb the reliefs without abutting and to brake by pointing the heel without reducing the contact surface.
  • said belt sole exposes approximately the same running surface on the ground as the sole 1 1 1 of the shoe 1 shown only Figure 1 1.
  • Figure 3 illustrates the cradle 32 and the anchors 32 of the straps 12 which are the ends of structural rods for example steel. This cradle that follows the shape of the shoe will be part of the option 1 integrated in a boot in the same way that there are roller skates with wheels integrated with the shoe and others with the wheels on a cradle secured by thong.
  • This figure also shows 4 force-resistant force-resistive sensors, which measure the distribution of the foot support forces, A1 at the front right, A4 front left, A2 rear right, A3 rear left.
  • the motorization therefore develops a force always proportional and in the sense of the difference of the measured forces between the front and the back of the foot.
  • FIG. 4 illustrates the flexible structure 41 in which the cradle 31 is locked by means of its rods 32.
  • This structure exposes the bearing surface required for the force sensors, contains the motor 51 and the control electronics 17 and it is to this structure that is attached the sole belt 1 3 by means of rollers 54 and ball bearing 71.
  • This structure also comprises rods, for example made of steel, which also constitute the axes of the rollers 52 rolling on said belt 13.
  • FIG. 5 shows the chain of motorization of said belt sole, in the state of the motor 51, the rollers 52 bearing on the belt, a separator 53 inserted in the belt, and finally said rollers 54 ensuring the tension of the belt and transmission of the motorization.
  • FIG. 6 shows the nature of the separator 53 consisting of rollers 61 freely rotating about axes 62, these rollers are ribbed as are the rollers 54 cooperating with said poly-V type ribbed belt 13.
  • FIG. 8 shows the flexible separator 53 and its flexible but structuring sides 81.
  • FIG. 9 illustrates that a pressure on the sole plate 1 3 interposes the rollers 61 of the flexible separator 53 between two support rollers integral with the structure 41 by stretching said belt 13.
  • the said belt is used as a flexible suspension to distribute over a large surface spot deformations of the tread; reduce transmitted vibration, and impose a belt tension proportional to the tensile stress required for optimized performance and avoid belt tears resulting from stress concentration.
  • all the rollers are polyamide except 54 aluminum or steel, and all axes are hardened steel with high yield strength.
  • FIG. 10 illustrates the processing of the signals delivered by the force sensors A1 A2 A3 A4 transmitted to the motor controller 110 whose speed control is analog.
  • This treatment generates a voltage proportional to the difference in forces between the front and the back of the foot, the source impedance of which is lowered by a follower amplifier U 1, the said signal is filtered by a differentiator and transmitted to a second amplifier U2, then transmitted to the motor controller which delivers the instantaneous torque and a movement of the foot necessary to maintain the balance regardless of its average speed.
  • the objective achieved by the diverter and adder filter, the combination of R2 and C3, is twofold: to overcome the inertia of the structure and the motor by making the instantaneous compensations more dynamic, also to ensure a critical damping of the oscillations that could result from 'too dynamic regulation.
  • the average speed of the foot results from an integration of the force and the delay of the measured imbalance.
  • the average speed of the foot increases or decreases so continuously if the user maintains an unbalanced support of the foot forward or to the heel respectively.
  • the emergency braking is done on the heels, the acceleration on the laying of the feet.
  • this analog processing of the signal of the force sensors can be done similarly digitally after digitization of the signals.
  • the motor controller will preferably be controlled by a digital speed command signal.
  • the user will preferably use a shoe or a shoe according to the invention per foot, which does not exclude the one-legged fun of skating being electrically assisted ...
  • the electrical energy is transmitted according to the invention through a connector 1 6 to the control electronics.
  • the source can also be deported and the energy transmitted by a cable, which has the advantage that the two shoes share, for example, the same battery, alternatively have the maximum power of said battery, and exhaustively exhaust what in optimizes the use.
  • the said remote battery will be worn on the belt or in a backpack.
  • the maintenance of the invention is made easy by the fact that the rollers 54 are removable.
  • said shoe and shoe do not include engine or engine control electronics or batteries, but each a sensor delivering an electrical signal delivering a signal varying according to the pressure of the engine. Heel and tip of the foot, an electrical connector to transmit this information, a mechanical connector for torque transmission to the tensioner roller and transmitter 54.
  • a pair of said pads or shoes is associated with a single device controller motor and battery power.
  • This device receives and processes the signals relating to the heel and toe pressures through a bundle of several cables.
  • This device comprises two flexible transmissions by rotating cable of the type used in hand milling or jackhammers as an alternative to hydraulics. These transmissions are commonly used to deport an application engine when the application is a hand tool. They are therefore perfect for a foot tool, said shoe or skate.
  • This transmission is characterized by a single-core core cable and coiled spiral strand windings on several layers around the core. It will be preferred that the directions of windings alternate layer by layer for the transmission of a dextrorotatory and / or levorotatory pair.
  • such a cable is preferably inserted in a sheath with a low coefficient of friction, such as greased teflon.
  • the ends of this cable are crushed in square profile for removable insertion into a removable mechanical connector or not, for the transmission of a torque.
  • said engine has an axis coming out from both sides, and two removable connections to a said cable, each controlling a foot.
  • the speed of rotation of the motor is regulated, it increases gradually as a function of the support on the tips, gradually reduced depending on the support on the heels. What the pressure of the foot controls is a variation of speed, thus an acceleration or a deceleration.
  • this device ingesting a single engine, a single signal processing board of both feet and engine control, a single battery pack, has many advantages:
  • Comfort The shoe or skate, without the weight of the engine electronics and batteries, weighs no heavier than a shoe or a non-motorized pad.
  • a single battery pack, a single motor and a single electronic control card do not represent a disabling weight on the belt or in a backpack.
  • a single device can alternatively provide the peak power to each of two feet, but also he can mechanically convert the heel of the left foot, braking, accelerating the tip of the right foot.
  • the mechanical coupling device between the two feet via the cables and the motor shaft has a recuperative effect and restores the effect of a solid ground without rolling even though the heel and the toes of the feet roll strictly at the same speed.
  • FIG. 12 represents a nonlimiting example of such a solution comprising a cable 121 consisting of a bundle of electrical wires and a flexible transmission in a sheath, an electronic control unit 17 which also comprises a source of energy autonomous such batteries, and finally the connectors 16 both mechanical and electrical.
  • said electronic determines the average speed by means of an integrating filter of the difference in force measured between the two sensors. wherein said electronic determines the instantaneous speed by means of a derivative filter of the difference in force measured between the two sensors, and of said average speed.
  • said belt said tensioning rollers and rollers of said separators are ribbed. whose optional transmission is a flexible transmission consisting of a torsion cable.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

Patin ou chaussure (11) à semelle (111, 13) motorisée par un moteur (51) électrique. La semelle (111, 13) est une courroie du type courroie de transmission.

Description

Semelle motorisée pour marche assistée.
L'invention concerne une chaussure dont la semelle est motorisée - première option - ou bien un patin amovible attachant à une chaussure standard une semelle motorisée - seconde option -.
L'invention, l'une ou l'autre option, est décrite ci après extensivement dans sa seconde option.
La première option consiste à l'intégrer le patin décrit ci après à une chaussure adaptée à la pointure de l'utilisateur, il s'agit d'une combinaison connue par l'homme de l'art rentrant donc dans le champ de sa compétence et donc de l'invention revendiquée.
L'art antérieur connu ne comporte pas de documents pertinents seuls ou en combinaison, l'arrière-plan technologique est constitué des documents US2005/082099, FR2187369, FR2392688, US2013/056942.
L'objectif de l'invention idéalisé figure 2 consiste à supporter le pied et ou la chaussure 1 1 de l'utilisateur par une semelle qui est une courroie motorisée 13 présentant les caractéristiques essentielles suivantes :
C'est semelle est :
- flexible afin de conserver le confort de la marche naturelle et d'absorber les inégalités du sol
- plate et large et la plus fine possible afin d'assurer un appui latéral suffisant sans porte à faux potentiellement préjudiciable aux chevilles.
- antidérapante afin d'assurer la motricité.
- robuste afin de supporter l'abrasion. - siliceuse pour le confort de l'utilisateur et de son entourage
- légère pour un meilleur confort
- puissante, afin de garantir l'équilibre de l'utilisateur à grande vitesse ou lors changements d'allure
- ergonomique par l'action d'une motorisation intuitive
- incurvée aux extrémités afin d'absorber en souplesse les inégalités du sol comme un ski
- aisée à entretenir, par le bénéfice d'un démontage simple de la courroie.
Cette semelle peut assurer à elle seule le déplacement et/ou l'équilibre de l'utilisateur restant droit les deux pieds au sol jambes tendues, elle peut aussi assister cet utilisateur en démultipliant l'efficacité de ses enjambées en combinant l'effort musculaire à la motricité électrique, soit dans un mode de marche à enjambées allongée, soit dans un mode de patinage mieux sécurisé et moins fatiguant que celui les patins à roues libres.
Cette semelle se différentie de l'art existant car tant le ski sur herbe à chenille que les patins à roulettes même motorisés surélèvent notablement le pied de l'utilisateur, imposent un maintien des chevilles, sont lourds et ou encombrants, et d'une ergonomie insuffisante.
Le mode de réalisation préférentiel mais non exclusif de l'invention est décrit par les figure suivantes :
A chaque fois qu'il est nécessaire pour la compréhension la même pièce et ou la fonction est représentée selon deux perspectives complémentaires.
FIG .1 représente le mode de réalisation selon l'option 2. FIG.2 représente la fonction idéalisée de l'invention.
FIG.3 représente le berceau dans lequel est fixés pied et chaussure selon l'option 2, étant entendu qu'il s'agit d'une une fonction intégrée à la chaussure selon l'option 1 .
FIG.4 représente la pièce structurelle flexible principale dans laquelle se loge le berceau.
FIG.5 représente la motorisation de la semelle courroie. FIG.6 représente un détail de réalisation du guidage de la semelle courroie.
FIG.7 représente un détail de réalisation du galet de transmission et d'un galet de guidage.
FIG.8 représente la pièce intercalaire souple avec les galets séparateurs.
FIG.9 représente le principe de suspension de la semelle courroie.
FIG.1 0 représente le principe de traitement du signal des capteurs et de commande de la vitesse.
FIG.1 1 représente deux chaussures standards à semelle plate.
Références des figure
Pieds & chaussure 11
Lanière de fixation 12
Semelle courroie 13
Structure 14
Transmission 15
Connexion électrique et ou mécanique 16
Electronique de contrôle 17
Fermeture de la lanière 18
Berceau 31
Tiges et ancrage lanière 32
Structure 41
moteur 51
galet d'appui 52
Séparateur flexible 53
galet tendeur et transmetteur 54
Rouleau intercalaires 61
Axe des rouleaux intercalaires 62
Roulement à billes 71 Nervures du galet 72
poutre flexible 81
Contrôleur de moteur 101
Semelle de chaussure 111
Description détaillée de la mise en œuvre de l'option 2.
Figure 1 représente deux perspectives de la vue d'ensemble de l'invention dont le pied de l'utilisateur et ou sa chaussure 1 1 , les lanières de maintien souples 12, (par exemple en tissu en caoutchouc renforcé, ou en polyamide), la courroie semelle 1 3, (par exemple une courroie de transmission du type poly-V en caoutchouc vulcanisé renforcé par des fibres) , la structure porteuse flexible 14 , (par exemple en polyamide), un organe de transmission de la motorisation 1 5 (par exemple en acier ou en aluminium), une connexion à une source d'énergie électrique externe ou amovible 1 6, une électronique de traitement de signaux et de contrôle de moteur 17, et un moyen de fermeture 1 8 des dites lanières souples 12 (par exemple par boucle ou ® velcro non représenté).
Figure 2 représente deux perspectives de la fonction idéale de motorisation d'un pied 1 1 par une semelle courroie 1 mettant en évidence la finesse de cette motorisation, la large surface d'appui aussi bien longitudinale que latérale, les surfaces avant et arrières recourbées comme une semelle de ski pour absorber les reliefs sans buter dessus et pour freiner en pointant le talon sans diminuer la surface de contact. Elle illustre que la dite semelle courroie expose approximativement la même surface de roulement au sol que la semelle 1 1 1 de la chaussure 1 représentée seule figure 1 1 . La Figure 3 illustre le berceau 32 et les ancrages 32 des lanières 12 qui sont les extrémités de tiges structurantes par exemple en acier. Ce berceau qui épouse la forme de la chaussure sera dans le cadre de l'option 1 intégré dans un chausson de la même façon qu'il existe des patins à roulette avec roulettes intégrées à la chaussure et d'autres avec les roulettes sur un berceau fixé par lanière.
Cette figure expose aussi 4 capteurs de force par exemple à résistance variable en fonction de la force, qui mesurent la répartition des forces d'appui du pieds, A1 à l'avant droite, A4 avant gauche, A2 arrière droit, A3 arrière gauche.
L'équilibre debout impose que les forces mesurée en par A1 et A4 équilibrent celles mesurées par A3 et A2.
En cas d'écart, l'équilibre se rétablit si le pied est motorisé dans la direction des forces d'appui les plus importantes.
Pour maintenir l'équilibre de l'utilisateur en toute circonstance la motorisation développe donc un effort toujours proportionnel et dans le sens de la différence des forces mesurées entre l'avant et l'arrière du pied.
Comme dans un tournant le pied extérieur doit aller plus vite mais l'appui se fait sur son coté intérieur, les forces mesurées coté intérieur seront préférentiellement pondérées.
Accélérer résulte alors d'un appui de l'avant du pied et ralentir d'un appui de l'arrière des pieds, ce qui reste compatible avec le maintient automatique de la condition d'équilibre à l'arrêt aussi bien qu'en mouvement.
La figure 4 illustre la structure flexible 41 dans laquelle vient se verrouiller le berceau 31 au moyen de ses tiges 32. Cette structure expose la surface d'appui nécessaire aux capteurs de force, contient la motorisation 51 et l'électronique de contrôle 1 7 et c'est à cette structure qu'est attaché la courroie semelle 1 3 par le biais de galets 54 et de roulement à billes 71 .
Cette structure comporte aussi des tiges, par exemple en acier, qui constituent aussi les axes des galets 52 roulant sur la dite courroie 13.
La figure 5 expose la chaîne de motorisation de la dite semelle courroie, en l'état le moteur 51 , les galets 52 prenant appui sur la courroie, un séparateur 53 enclôt dans la courroie, et enfin les dits galets 54 assurant la tension de la courroie et la transmission de la motorisation .
La figure 6 expose la nature du séparateur 53 constitué de galets 61 tournant librement autour d'axes 62, ces galets sont nervurés comme le sont les galets 54 coopérant avec la dite courroie 13 nervurée de type poly-V.
De par ces nervures la dite courroie 13 est parfaitement guidée longitudinalement par ces dits rouleaux 61 et ne peut donc se décaler latéralement en conséquence d'un effort latéral. Les dits rouleaux sont solidaires du dit séparateur flexible 53 guidé par les flancs de la dite structure 41 en contact avec la poutre flexible 81 . La figure 7 détaille le roulement à bille 71 du galet 54 ainsi que les nervures 72 nécessaires au guidage et à la transmission du couple.
La figure 8 expose le séparateur flexible 53 et ses cotés flexibles mais structurants 81 .
La figure 9 illustre qu'une pression sur la semelle 1 3 intercale les galets 61 du séparateur flexible 53 entre deux galets d'appui solidaires de la structure 41 en tendant la dite courroie 13.
Par ce procédé la dite courroie est utilisée comme une suspension souple afin de répartir sur une grande surface les déformations ponctuelles de la bande de roulement ; réduire les vibrations transmises, et imposer une tension de courroie proportionnelle à l'effort de traction nécessaire pour un rendement optimisé et éviter les déchirures de la courroie résultant d'une concentration de contraintes.
Selon une mise en œuvre recommandée de l'invention tous les galets sont en polyamide sauf 54 en aluminium ou en acier, et tous les axes sont en acier trempé à haute limite d'élasticité.
La figure 1 0 illustre le traitement des signaux délivrés par les capteurs de force A1 A2 A3 A4 transmis au contrôleur de moteur 1 01 dont la commande de vitesse est analogique.
Ce traitement génère une tension proportionnelle à la différence des forces entre l'avant et l'arrière du pied, dont l'impédance de source est abaissée par un amplificateur suiveur U 1 , le dit signal est filtré par un dérivateur et transmis à un second amplificateur U2, puis transmis au contrôleur de moteur qui délivre le couple instantané et un mouvement du pied nécessaire au maintien de l'équilibre quelque soit sa vitesse moyenne.
L'objectif atteint par le filtre dérivateur et additionneur, la combinaison de R2 et C3, est double : pallier l'inertie de la structure et du moteur en rendant plus dynamiques les compensations instantanées, assurer aussi un amortissement critique des oscillations qui pourraient résulter d'une régulation trop dynamique.
La vitesse moyenne du pied résulte elle d'une intégration de la force et du délai du déséquilibre mesuré.
La vitesse moyenne du pied augmente ou diminue donc continûment si l'utilisateur maintient un appui déséquilibré du pied vers l'avant ou vers le talon respectivement.
A contrario, le maintien d'une vitesse constante est obtenu à l'équilibre des forces entre l'avant et l'arrière du pied ce qui est une condition de confort et d'équilibre naturel, si les conditions R6 = R7 C 1 = C2 R4/R5 = R3/R2 R8 = R9 et R 1 supérieur à R4 et R5 sont réunies.
Ceci a comme effet secondaire très favorable que soulever le pied à vitesse constante et à l'équilibre n'entraine aucune variation de la vitesse de la courroie soulevée car l'absence de force d'appui réalise elle aussi cette même condition d'équilibre, (0 = 0 se vérifie comme F = F) , et ceci quelle que soit la vitesse courante intégrée .
Il est donc possible et loisible à l'utilisateur de franchir tout obstacle à vitesse constante mais aussi de patiner en soulevant alternativement les pieds quand la variation relative de vitesse de la courroie ne contribue qu'au maintient de l'équilibre - quelque soit la vitesse moyenne-.
Il est donc aussi possible à l'utilisateur de combiner la propulsion électrique résultant du moteur à une propulsion musculaire au pas du marcheur ou au pas du patineur.
Le freinage d'urgence s'effectue sur les talons, l'accélération sur la ponte des pieds.
Tourner s'effectue à l'arrêt
- Par un appui d'un pied sur la pointe l'autre sur le talon .
- A vitesse constante par la même action mais aussi par l'effet prépondérant des capteurs du capteur placé sous le coté intérieur.
Selon l'invention ce traitement analogique du signal des capteurs de force peut s'effectuer pareillement de façon numérique après digitalisation des signaux.
Dans ce cas le contrôleur de moteur sera préférentiellement commandé par un signal de commande de vitesse numérique .
L'utilisateur utilisera de préférence un patin ou une chaussure selon l'invention par pied, ce qui n'exclue cependant pas les unijambistes du plaisir de patiner en étant électriquement assistés...
L'énergie électrique est transmise selon l'invention par le biais d'un connecteur 1 6 à l'électronique de contrôle. Ceci inclut que la source d'énergie est solidaire du dit patin ce qui en fait un système autonome.
La source peut aussi être déportée et l'énergie transmise par un câble, ce qui présente comme avantage que les deux patins partagent par exemple une même batterie, disposent alternativement de la puissance maximum de la dite batterie, et l'épuisent solidairement ce qui en optimise l'usage.
Dans ce contexte la dite batterie déportée sera portée à la ceinture ou dans un sac à dos.
Elle sera alors dimensionnée par l'utilisateur en fonction de ses besoins d'autonomie et de puissance, un utilisateur lourd et sportif privilégiera une batterie à forte puissance et haute tension, un utilisateur léger et endurant une batterie à forte énergie et basse tension.
La maintenance de l'invention est rendue aisée par le fait que les galets 54 sont démontables.
Selon un autre exemple et une troisième option de réalisation de l'invention les dites chaussure et patin n'intègrent ni moteur ni électronique de contrôle moteur ni batteries, mais chacune un senseur délivrant un signal électrique délivrant un signal variant en fonction de la pression du talon et de la pointe du pied, un connecteur électrique pour transmettre ces informations, un connecteur mécanique pour une transmission de couple au galet tendeur et transmetteur 54. Selon cette option une paire desdits patins ou chaussures est associée à un seul dispositif contrôleur moteur et d'alimentation par batterie.
Ce dispositif reçoit et traite les signaux relatifs aux pressions du talon et de la pointe de pied par le biais d'un faisceau de plusieurs câbles.
Ce dispositif comporte deux transmissions souples par câble tournant du type utilisé dans les fraiseuses à main ou les marteaux piqueurs en alternative à l'hydraulique. Ces transmissions sont couramment utilisées pour déporter un moteur de l'application quand l'application est un outil à main. Elles conviennent donc parfaitement à un outil à pied, ladite chaussure ou patin .
Cette transmission est caractérisée par un câble d'âme monobrin et des enroulements de brins en spirale serrée sur plusieurs couches autour de l'âme. Il sera préféré que les sens d' enroulements alternent couche par couche pour la transmission d'un couple dextrogyre et ou lévogyre.
Selon l'invention un tel câble est préférentiellement inséré dans une gaine à faible coefficient de friction comme le téflon graissé.
Selon l'invention les extrémités de ce câble sont écrasées en profil carré pour insertion amovible dans un connecteur mécanique amovible ou non, destiné à la transmission d'un couple.
Selon l'invention le dit moteur comporte un axe sortant des deux côtés, et deux connections amovibles à un dit câble, chacun contrôlant un pied .. Selon l'invention la vitesse de rotation du moteur est régulée, elle augmente progressivement en fonction de l'appui sur les pointes, réduit progressivement en fonction de l'appui sur les talons. Ce que commande la pression du pied est une variation de vitesse, donc une accélération ou une décélération.
Selon l'invention , ce dispositif ingérant un unique moteur, une unique carte de traitement des signaux des deux pieds et de commande moteur, un unique pack de batteries, cumule de nombreux avantages :
Confort : La chaussure ou le patin , sans le poids du moteur de l'électronique et des batteries, ne pèse pas plus lourd qu'une chaussure ou un patin non motorisé.
Un seul pack de batteries, un seul moteur et une seule carte de control électronique ne représente pas un poids handicapant à la ceinture ou dans un sac à dos.
Contrôle sécurité apprentissage : la vitesse des dites courroie étant la même à chaque pieds ce couplage par câble réalise l'équivalent d'un tapis roulant à vitesse variable. La vitesse variable résulte de l'attitude avant arrière et contribue à l'équilibre. On sait marcher sans apprentissage sur un tapis roulant.
Efficacité : pour marcher et courir, la puissance est requise par à-coup alternativement au pied gauche et au pied droit. Un dispositif à motorisation et batteries embarqué sur chaque pied impose un dimensionnement à l'échelle de cette puissance. Il faut alors deux tels dispositifs.
Grâce au déport et partage, un seul dispositif peut alternativement fournir le pic de puissance à chacun des deux pieds, mais aussi il peut mécaniquement convertir le posé du talon du pied gauche, un freinage, en accélération de la pointe du pied droit. Le dispositif de couplage mécanique entre les deux pieds par l'intermédiaire des câbles et de l'axe du moteur à un effet récupérateur et reconstitue l'effet d'un sol solide sans roulement alors même que le talon et la pointe de pieds roulent strictement à la même vitesse.
Cout : Comme les éléments coûteux de l'invention sont les batteries, les moteurs et les cartes de contrôles, cette dernière solution réduit les coûts par 2 pour une meilleure efficacité.
Inconvénients : Selon la position du dispositif, sur la ceinture ou dans un sac à dos, deux câbles descendent le long des jambes. Cela peut causer un préjudice esthétique. Ce préjudice est limité si les câbles passent dans le pantalon et le dispositif est fixé à la ceinture.
La figure 1 2 représente un exemple non limitatif d'une telle solution comportant un câble 121 constitué d'un faisceau de fils électriques et d'une transmission souple dans une gaine, un boîtier électronique de contrôle 17 qui comporte aussi une source d'énergie autonome telle des batteries, et enfin les connecteurs 16 à la fois mécanique et électrique.
Les solutions décrites sont des exemples non limitatifs de réalisation de l'invention selon les options 1 2 et 3, elles peuvent donc selon l'invention être combinées entre elles et avec des solutions alternatives équivalentes appartenant à l'état de l'art pour parvenir au même résultat L'invention décrite réalise donc bien
Une chaussure ou patin motorisé supportant le pied de l'utilisateur par une structure caractérisés en qu'ils comportent
- une courroie au contact
o du sol par sa face inférieur
o d'un séparateur muni de galets libres par sa
face interne
o d'une seconde série de galets libres porteurs par sa face supérieure
o d'au moins deux galets tendeurs
- un moteur électrique intégré ou déporté relié par une transmission mécanique à au moins un des dits galets tendeurs
- une électronique de contrôle intégrée ou déportée
connectée
o au dit moteur
o à au moins deux capteurs de force d'appui o à une source d'énergie intégrée ou amovible ou déportée. dont
- lesdites secondes séries de galets libres porteurs, galets tendeurs, moteur et électronique sont
cinématiquement reliés à ladite structure.
- ledit séparateur et la courroie ne sont pas
cinématiquement relié à ladite structu re mais
déformables. dont ladite électronique détermine la vitesse moyenne au moyen d'un filtre intégrateur de la différence de force mesurée entre les deux capteurs. dont ladite électronique détermine la vitesse instantanée au moyen d'un filtre dérivateur de la différence de force mesurée entre les deux capteurs, et de ladite vitesse moyenne. dont la dite courroie les dits galets tendeurs et les galets dudit séparateurs sont nervurés. dont en option la dite transmission est une transmission flexible constituée d'un câble de torsion.
8

Claims

Revendications.
1 ) Chaussure ou patin motorisé supportant le pied de
l'utilisateur par une structure caractérisés en qu'ils comportent
- une courroie au contact
o du sol par sa face inférieur
o d'un séparateur muni de galets libres par sa
face interne
o d'une seconde série de galets libres porteurs par sa face supérieure
o d'au moins deux galets tendeurs
- un moteur électrique intégré ou déporté relié par une transmission mécanique à au moins un des dits galets tendeurs
- une électronique de contrôle intégrée ou déportée
connectée
o au dit moteur
o à au moins deux capteurs de force d'appui o à une source d'énergie intégrée ou amovible ou déportée.
2) Chaussure ou patin motorisé supportant le pied de
l'utilisateur par une structure selon la revendication 1 caractérisés en ce que
- lesdites secondes séries de galets libres porteurs, galets tendeurs, moteur et électronique sont
cinématiquement reliés à ladite structure. - ledit séparateur et la courroie ne sont pas
cinématiquement relié à ladite structure mais déformables.
3) Chaussure ou patin motorisé supportant le pied de
l'utilisateur par une structure selon la revendication 1 caractérisés en ce que ladite électronique détermine la vitesse moyenne au moyen d'un filtre intégrateur de la différence de force mesurée entre les deux capteurs.
4) Chaussure ou patin motorisé supportant le pied de
l'utilisateur par une structure selon la revendication 1 caractérisés en ce que ladite électronique détermine la vitesse instantanée au moyen d'un filtre dérivateur de la différence de force mesurée entre les deux capteurs, et de ladite vitesse moyenne.
5) Chaussure ou patin motorisé supportant le pied de
l'utilisateur par une structure selon la revendication 1 caractérisés en ce que la dite courroie les dits galets tendeurs et les galets dudit séparateurs sont nervurés.
6) Chaussure ou patin motorisé supportant le pied de
l'utilisateur par une structure selon la revendication 1 caractérisés en ce que la dite transmission est une transmission flexible constituée d'un câble de torsion.
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