WO2017207400A1 - Gyropode ou transporteur personnel - Google Patents

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WO2017207400A1
WO2017207400A1 PCT/EP2017/062614 EP2017062614W WO2017207400A1 WO 2017207400 A1 WO2017207400 A1 WO 2017207400A1 EP 2017062614 W EP2017062614 W EP 2017062614W WO 2017207400 A1 WO2017207400 A1 WO 2017207400A1
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WO
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handle
rotation
segway
platform
indicator member
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PCT/EP2017/062614
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English (en)
Inventor
Pascal Martinelli
Original Assignee
Universite Paris-Sud
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B62K11/007—Automatic balancing machines with single main ground engaging wheel or coaxial wheels supporting a rider
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D37/00—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
    • B62D37/04—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by means of movable masses
    • B62D37/06—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by means of movable masses using gyroscopes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D51/00—Motor vehicles characterised by the driver not being seated
    • B62D51/02—Motor vehicles characterised by the driver not being seated the driver standing in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K1/00—Unicycles

Definitions

  • the invention relates to a gyropod or personal transporter, very simple to manufacture.
  • a gyropod comprising a platform flanked by two wheels and provided with a holding and driving shaft as well as a gyroscopic stabilizing device acting on air motors. wheel drive.
  • the handle comprises a rotatably mounted handle which is associated with a rotary sensor whose signal is used to control a speed differential between the engines, to orient the gyropode in the direction of the rotation. of the handle by the user.
  • the aim of the invention is to propose a new orientation control mode for such gyropodes, simplifying the design thereof.
  • the handle comprises at its base a rotating indicator member integral with the handle rotary, the Segway comprising a rotation sensor arranged on the platform to be sensitive to a rotation of the indicator member and deliver a signal representative of an angular position of the handle.
  • the handle is attached to the platform without an electrical connection must be installed inside the latter.
  • the handle is attached to the gyropode removably.
  • the handle can be removed from the platform to facilitate transport or storage thereof.
  • the indicator member is a permanent magnet which faces the rotation sensor when the handle is in position on the gyropod, while the rotation sensor is a magnetic sensor placed under the base of the handle and responsive to a rotation of the magnetic field of the magnet when the handle is maneuvered.
  • FIG. 1 is a perspective view of a gyro-mode according to one particular embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a view similar to that of FIG. 1, the handle being in the course of being put in place on the gyropode;
  • FIG. 3 is a partial perspective view of the base of the handle in place on the Segway, with the sleeve sleeve and the platform receptacle omitted for clarity;
  • FIG. 4 is a perspective view similar to that of FIG. 3, but from another point of view.
  • the Segway of the invention comprises a platform 1 comprising a step 2.
  • the platform 1 comprises a receptacle 20 having an orifice 21 adapted to receive a handle 7 holding and driving carrying at its upper end a rotary handle 8.
  • On both sides of the platform extend supports 23 carrying wheels 3 which each comprise a rim 4 carrying externally a rolling member 5 (for example a pneumatic tire or a solid bead). elastomer).
  • the driving of the rotating wheels is done here by motors 6 carried by the platform and managed by a control box 22 including a gyroscopic stabilizing member here installed between the motors 6, under the step 2.
  • the handle 7 here comprises a sleeve 9 at its base which is removably received in the receptacle 20.
  • the sleeve 9 comprises means for locking it in the receptacle 20.
  • the receptacle 20 and the sleeve 9 have been removed for clarity, but the handle 7 is shown in its operative position. It has a rod 10 integral with the handle 8 and rotating therewith. The rod 10 is connected to an axis 11 of low friction material rotating inside the sleeve 9.
  • the axis 11 is itself connected in rotation to a support 13 carrying at its base a permanent magnet 14 to means of a spring 12 which pushes a lower face of the permanent magnet 14 against an upper face of a rotation sensor 15 disposed in the receptacle 20 directly under the handle 7.
  • the spring 12 and the rod 10 are sufficiently torsionally rigid so that a rotation of the handle 8 results in an equivalent rotation of the permanent magnet 14 opposite the sensor 15 (here a Hall effect sensor).
  • the latter is sensitive to the rotation of the magnetic field of the magnet and thus delivers a signal representative of the rotation of the handle 8 which allows the control unit 22 to control a differential rotation of the motors 6 to make turn the Segway in the direction indicated by the rotation of the handle 8.
  • the handle 7 has no electrical circuit. It carries just one rotating indicator member (the magnet 14) enabling the rotation sensor 15, which is implanted on the platform of the gyropode, to know the angular position of the handle 8.
  • the means of ver- rust are designed to allow the removal of the handle, thus facilitating the storage of the Segway.
  • the sleeve 9 which encloses the support 13 carrying the magnet 14 is integral with the handle 7.
  • the means of locking ensure indexing of the handle 7 on the platform facilitating the definition of an angular origin.
  • the handle 8 is associated with a preloaded return mechanism biasing the handle in both directions to a neutral position with a non-zero preload force which prevents the handle from turning under the effect of vibrations or small involuntary movements.
  • the mentioned sensor is a magnetic sensor of the Hall effect type, it will be possible to use any rotation sensor capable of delivering a signal representative of the angular position of the indicator member, by an optical sensor, or a potentiometer whose rod is rotated by the indicator member.
  • the handle may be straight as shown, or curve. In this case, it will be possible to use a flexible rod between the handle and the indicator support.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract

Gyropode comportant une plateforme (1) flanquée de deux roues (3) et munie d'un manche (7) de maintien et de conduite, ainsi que d'un dispositif de stabilisation gyroscopique (22) agissant sur des moteurs (6) d'entraînement des roues pour commander une rotation différentielle des moteurs en réponse à une rotation d'une poignée (8) du manche par l'utilisateur, caractérisé en ce que le manche comporte à sa base un organe indicateur (14) solidaire en rotation de la poignée (8) manœuvrable par l'utilisateur, le gyropode comportant un capteur de rotation (15) agencé sur la plateforme pour être sensible à une rotation de l'organe indicateur et délivrer un signal représentatif d'une position angulaire de la poignée.

Description

1
Gyropode ou transporteur personnel
L' invention est relative à un gyropode ou trans- porteur personnel, très simple à fabriquer.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L' INVENTION On connaît du document FR 2 976 548 un gyropode comportant une plateforme flanquée de deux roues et munie d'un manche de maintien et de conduite ainsi que d'un dispositif de stabilisation gyroscopique agissant sur des moteurs d'entraînement des roues. Sur les gyropodes con- nus, le manche comporte une poignée montée tournante qui est associée à un capteur rotatif dont le signal est uti- lisé pour commander un différentiel de vitesse entre les moteurs, pour orienter le gyropode dans le sens de la ro- tation de la poignée par l'utilisateur.
Cependant, cet agencement requiert de prévoir des connexions électriques qui remontent dans le manche jusqu'au capteur de rotation.
OBJET DE L' INVENTION
L' invention vise à proposer un nouveau mode de commande d'orientation de tels gyropodes, simplifiant la conception de ceux-ci.
PRESENTATION DE L'INVENTION
Afin d'atteindre cet objectif, on propose un gy- ropode comportant une plateforme flanquée de deux roues et munie d'un manche de maintien et de conduite, ainsi que d'un dispositif de stabilisation gyroscopique agis- sant sur des moteurs d'entraînement des roues pour com- mander une rotation différentielle des moteurs en réponse à une rotation d'une poignée du manche par l'utilisateur. Selon l'invention, le manche comporte à sa base un organe indicateur tournant solidaire en rotation de la poignée rotative, le gyropode comportant un capteur de rotation agencé sur la plateforme pour être sensible à une rota- tion de l'organe indicateur et délivrer un signal repré- sentatif d'une position angulaire de la poignée.
Ainsi, le manche est rapporté sur la plateforme sans qu'une connexion électrique ne doive être installée à l'intérieur de ce dernier. Un simple entraînement en rotation de l'organe indicateur par la poignée, par l'intermédiaire d'une tige ou d'un arbre flexible par exemple, suffit pour obtenir le signal de position angu- laire.
Selon un mode de réalisation particulier, le manche est rapporté sur le gyropode de façon amovible.
Le manche peut ainsi être retiré de la plateforme pour faciliter le transport ou le stockage de celle-ci.
Selon un mode de réalisation particulier, l'organe indicateur est un aimant permanent qui vient en regard du capteur de rotation lorsque le manche est en position sur le gyropode, tandis que le capteur de rota- tion est un capteur magnétique placé sous la base du manche et sensible à une rotation du champ magnétique de l'aimant lorsque la poignée est manœuvrée.
PRESENTATION DES FIGURES
L' invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode particulier de réalisa- tion de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés, parmi lesquelles :
-La figure 1 est une vue en perspective d'un gy- ropode selon un mode particulier de l'invention ; -La figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, le manche étant en cours de mise en place sur le gyropode ;
- La figure 3 est une vue en perspective par- tielle de la base du manche en place sur le gyropode, le fourreau du manche et le réceptacle de la plateforme ayant été omis pour plus de clarté ;
- La figure 4 est une vue en perspective simi- laire à celle de la figure 3, mais selon un autre point de vue.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE PARTICULIER DE
REALISATION
En référence aux figures, le gyropode de l'inven- tion comporte une plateforme 1 comportant un marchepied 2. La plateforme 1 comporte un réceptacle 20 comportant un orifice 21 adapté à recevoir un manche 7 de maintien et de pilotage portant à son extrémité haute une poignée rotative 8. De part et d'autre de la plateforme s'étendent des supports 23 portant des roues 3 qui com- portent chacune une jante 4 portant extérieurement un or- gane de roulement 5 (par exemple un pneumatique ou un boudin plein en élastomère) . L'entraînement des roues en rotation se fait ici par des moteurs 6 portés par la pla- teforme et gérés par un boîtier de commande 22 incluant un organe de stabilisation gyroscopique ici installé entre les moteurs 6, sous le marchepied 2.
Le manche 7 comporte ici un manchon 9 à sa base qui est reçu de manière amovible dans le réceptacle 20. Le manchon 9 comporte des moyens de son verrouillage dans le réceptacle 20. Sur les figures 3 et 4, le réceptacle 20 et le manchon 9 ont été ôtés pour plus de clarté, mais le manche 7 est représenté dans sa position en service. Ce- lui-ci comporte une tige 10 solidaire de la poignée 8 et tournant avec celle-ci. La tige 10 est reliée à un axe 11 en matériau basse friction tournant à l'intérieur du man- chon 9. L'axe 11 est lui-même relié en rotation à un sup- port 13 portant à sa base un aimant permanent 14 au moyen d'un ressort 12 qui pousse une face inférieure de l'aimant permanent 14 contre une face supérieure d'un capteur de rotation 15 disposé dans le réceptacle 20 di- rectement sous le manche 7. Le ressort 12 et la tige 10 sont suffisamment rigides en torsion pour qu'une rotation de la poignée 8 se traduise par une rotation équivalente de l'aimant permanent 14 en regard du capteur 15 (ici un capteur à effet Hall) . Ce dernier est sensible à la rota- tion du champ magnétique de l'aimant et délivre donc un signal représentatif de la rotation de la poignée 8 ce qui permet au boîtier de commande 22 de commander une ro- tation différentielle des moteurs 6 afin de faire tourner le gyropode dans le sens indiqué par la rotation de la poignée 8.
Le manche 7 ne comporte aucun circuit électrique. Il porte juste un organe indicateur tournant (l'aimant 14) permettant au capteur de rotation 15, qui est implan- té sur la plateforme du gyropode, de connaître la posi- tion angulaire de la poignée 8. Ici, les moyens de ver- rouillage sont conçus pour permettre le retrait du manche, facilitant ainsi le stockage du gyropode. Le man- chon 9 qui renferme le support 13 porteur de l'aimant 14 est solidaire du manche 7. De préférence, les moyens de verrouillage assurent un indexage du manche 7 sur la pla- teforme facilitant la définition d'une origine angulaire. A cet égard, la poignée 8 est associée à un mécanisme de rappel préchargé rappelant la poignée dans les deux sens vers une position neutre avec un effort de précharge non nul qui empêche la poignée de tourner sous l'effet de vi- brations ou de petits mouvements involontaires.
L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications. En particulier, bien que dans l'exemple illustré, le capteur mentionné est un capteur magnétique du type à effet Hall, on pourra utiliser tout capteur de rotation apte à déli- vrer un signal représentatif de la position angulaire de l'organe indicateur, par exemple un capteur optique, ou encore un potentiomètre dont la tige est entraînée en ro- tation par l'organe indicateur.
En outre, le manche pourra être droit comme il- lustré, ou courbe. Dans ce cas, on pourra utiliser une tige flexible entre la poignée et le support indicateur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Gyropode comportant une plateforme (1) flan- quée de deux roues (3) et munie d'un manche (7) de main- tien et de conduite, ainsi que d'un dispositif de stabi- lisation gyroscopique (22) agissant sur des moteurs (6) d'entraînement des roues pour commander une rotation dif- férentielle des moteurs en réponse à une rotation d'une poignée (8) du manche par l'utilisateur, caractérisé en ce que le manche comporte à sa base un organe indicateur (14) solidaire en rotation de la poignée (8), le gyropode comportant un capteur de rotation (15) agencé sur la pla- teforme pour être sensible à une rotation de l'organe in- dicateur et délivrer un signal représentatif d'une posi- tion angulaire de la poignée.
2. Gyropode selon la revendication 1, dans lequel le manche (7) est rapporté sur le gyropode de façon amo- vible.
3. Gyropode selon la revendication 1, dans lequel l'organe indicateur (14) est porté par un support (13) relié par l'intermédiaire d'un ressort (12) à un axe (11) monté tournant, l'axe (11) étant relié à la poignée (8) par une tige (10) .
4. Gyropode selon la revendication 3, dans lequel l'organe indicateur est un aimant (14) ayant une face in- férieure poussée contre une face supérieure du capteur (15) disposé directement sous le manche, le capteur étant du type magnétique à effet Hall.
5. Gyropode selon la revendication 1, dans lequel le manche (7) est indexé angulairement sur la plateforme.
6. Gyropode selon la revendication 1, dans lequel la poignée (8) est associée à un mécanisme de rappel préchargé rappelant la poignée dans les deux sens vers une position neutre avec un effort de précharge non nul.
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