WO2018137746A1 - Roue à jante pliable et à palettes pivotantes pour franchir les escaliers et se déplacer sur une surface plane. - Google Patents

Roue à jante pliable et à palettes pivotantes pour franchir les escaliers et se déplacer sur une surface plane. Download PDF

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WO2018137746A1
WO2018137746A1 PCT/DZ2017/050003 DZ2017050003W WO2018137746A1 WO 2018137746 A1 WO2018137746 A1 WO 2018137746A1 DZ 2017050003 W DZ2017050003 W DZ 2017050003W WO 2018137746 A1 WO2018137746 A1 WO 2018137746A1
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stairs
rim
allowing
pivoting
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El Hadi TEBIB
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Tebib El Hadi
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/06—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs with obstacle mounting facilities, e.g. for climbing stairs, kerbs or steps
    • A61G5/061—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs with obstacle mounting facilities, e.g. for climbing stairs, kerbs or steps for climbing stairs

Definitions

  • the present invention is in the field of the technologies of elementary classical mechanics. It is a wheel intended for any average weight towed or motorized (wheelchair, wheelbarrow, caddy, cart ... etc.) In order to allow it to cross the stairs (mounted and / or descent) and to move on a flat surface.
  • This Wheel is composed of two (02) different and complementary mechanical devices, which inscribes it in the field of mechanical systems of bi automatic functionality (Bearing / Stair):
  • the first mechanical device consists of a rim consisting of ten (10) ten (10) portions paired two by two and foldable, allowing the machine to move on a flat surface, when the wheel is in its circular configuration.
  • the second mechanical device is composed of five (05) swiveling pallets, allowing the machine to have a good grip on the steps (the treads) to cross by crossing,
  • the objectives of this invention are:
  • the present invention is represented graphically through two (02) plates:
  • Plate N ° 1 includes three (03) figures:
  • Figure 1 shows the composition of the two mechanical devices assembled on the chassis when the wheel spans the stairs.
  • Figure 2 presents the different stages of wheel movement:
  • FIG. 2a presents a wheelchair with 4 wheels, straddling the stairs and the landing.
  • Figure 2b shows an ordinary wheelchair with two wheels on the stairs.
  • Figure 2c shows the Wheel alone approaching the first step.
  • Figure 2d shows a wheelbarrow with two wheels on the landing.
  • Figure 4 shows the composition of a pivoting pallet.
  • Figure 5b shows the composition of the five (05) pairs of portions 5 of the rim and five (05) pallets 25, when the wheel is in its circular position.
  • Figure 6a presents the Folding of a couple of Portions 5.
  • Figure 6b shows the folding of a couple of servings 5.
  • the invention is essentially composed of one (01) star-shaped frame with five (05) sticks 1, a first mechanical device consisting of a rim with five (05) pairs of foldable portions for moving on a surface. Flat and Lock Kit, on the one hand; a second mechanical device consisting of five (05) pivoting pallets for the crossing of the stairs, on the other hand.
  • the chassis ( Figures 1 and 3).
  • This element constitutes the part allowing the assembly of the two mechanical devices. It consists of two (02) symmetrical cheeks each having a five-star shape (05) Sticks 1, located on either side of the Hub 2 with which they are permanently attached.
  • the chassis is perforated by:
  • the rim has five (05) pairs of foldable portions ( Figures 1, 5a and 5b).
  • This rim is the part of the mechanical device that allows the wheel to move on a flat surface when it is in its circular form. It is composed of five (5) pairs of identical Portions 5, in the form of a circular arc, hinged at the level of the axis 17 of the chassis.
  • the Portion 5 are crowned with a Blade 27 rubber to absorb shocks and ensure good adhesion with the ground, especially when crossing stairs.
  • This Kit is composed by:
  • a (01) disk 12 provided with five (05) cams 13 positioned at 72 ° from each other and five (05) supports 14 on which is fixed a ring 15 having the role of joystick during the operation manual unlocking.
  • the five (05) pivoting pallets constitute the stabilization and support feet for the mechanical device allowing the wheel to have a good seating position in order to cross the stairs by crossing over.
  • This pallet 25 in the shape of a circular arc, is provided with a hitch 26 enabling it to be articulated with the chassis at the level of the axis 17 and a blade 27 made of rubber to absorb shocks and to ensure good adhesion with the ground.
  • the plunger 6 is automatically pulled towards the rim by means of the spring 11 (traction), which causes the translation of the fork 7 and its two bearings 8. These are the two bearings 8 which, in turn, force the pairs of portions 5 to fold in a rotational movement (pivoting) around the axis 17.
  • the disk 12 automatically returns to its initial position, by rotation by relying on the bearings 4 and through the springs 16 (traction), until the studs 24 abut against the bearings 4.
  • the five (05) cams 13 are found, respectively, against the pushers 6.
  • the five (05) pairs of portions 5 are locked in their folded position and in a circular configuration thus allowing the wheel to move easily on a surface like an ordinary wheel.
  • couples of Portions 5 are not in need of being locked; it is their permanent contact with the Girons and / or the risers which keep them in a folded configuration and, consequently, prevent total folding.
  • the chassis :
  • the two cheeks are formed by aluminum sheets 20/10 th.
  • the cutting is carried out using a jigsaw; the finishing is done manually using lime after several passes.
  • the holes are made using a hand drill.
  • the Hub 2 is machined in the lathe and permanently secured to the two cheeks of the chassis by means of countersunk bolts.
  • Portions 5 are made of sections of square section (20 mm x 20 mm) crowned by a Blade 27 rubber and bent using manual bending machine. 3.
  • the Locking Kit is made as follows:
  • the five (05) pushers 6 are made of steel tubes.
  • the Forks 7 are machined in the Tour.
  • the Cinq Fourreaux 9 are constituted by circular steel tubes and machined in the lathe.
  • the flanges 10 are constituted by ordinary collars.
  • the five Supports 14 are machined in the Tour.
  • Ring 15 is constituted by a tube of ordinary circular section.
  • the Five Nipples 24 are machined in the Tour. Bearings, Springs, Sleeves, Nuts, Bolts, ... etc. are ordered.
  • the pallets 25 are formed by tube sections of square section (20 mm x 20 mm) crowned by the blade 27 rubber, the couplings 26 are machined in the lathe.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
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Abstract

La Roue à Jante pliable et à Palettes pivotantes se caractérise par la dualité de son fonctionnement (Palier/Escalier) en combinant deux dispositifs mécaniques différents mais complémentaires assemblés sur un même Châssis (1 -2) muni d'un Kit de verrouillage (6-16,24) : - Le Premier dispositif mécanique est constitué d'une Jante à dix Portions (5) pliables, jumelées deux à deux, permettant le déplacement sur une surface plane lorsqu'elle est repliée dans sa forme circulaire. - Le Second dispositif mécanique est constitué par cinq Palettes pivotantes (25) permettant le franchissement des escaliers lorsque la jante est pliée. Cette Roue s'adresse aux engins tractés ou motorisés de poids moyen tels que : les fauteuils roulants pour handicapés, les brouettes manuelles, les caddys, les chariots...etc. Quelque soit sa destination, la Roue est dotée d'une bi-fonctionnalité automatique (Palier/Escalier) permettant à l'engin de franchir les escaliers, avec des légers soubresauts tolérables pour l'humain, et de se déplacer sur une surface plane sans soubresauts comme une roue ordinaire. En franchissant les escaliers, la Jante est dans sa forme en étoile et déverrouillée, ce qui permet aux cinq couples de Portions (5) d'êtres libres afin de faciliter le fonctionnement des Palettes pivotantes (25). En se déplaçant sur une surface plane, la Jante est dans sa forme circulaire verrouillée automatiquement. Pour passer du mode Palier au mode Escalier, il est nécessaire de déverrouiller manuellement par le biais du Kit (éventuellement par le biais d'un dispositif électromécanique commandé à distance).

Description

TITRE DE L'INVENTION :
Roue à Jante pliable et à Palettes pivotantes pour franchir les escaliers et se déplacer sur une surface plane.
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION :
La présente invention s'inscrit dans )e domaine des technologies de la mécanique classique élémentaire. Il s'agit d'une Roue destinée pour tout engin de poids moyen tractés ou motorisé (fauteuil roulant, brouette, caddy, charriot ...etc.) en vue de lui permettre de franchir les escaliers (monté et/ou descente) et de déplacer sur une surface plane.
Cette Roue est composée de deux (02) dispositifs mécaniques différents et complémentaires, ce qui l'inscrit dans le domaine des systèmes mécaniques de bi fonctionnalité automatique (Palier/Escalier) :
- Le premier dispositif mécanique consiste en une Jante composée par dix (10) Portions dix (10) Portions jumelées deux a deux et pliables, permettant à l'engin de se déplacer sur une surface plane, lorsque la Roue est dans sa configuration circulaire.
- Le second dispositif mécanique est composé de cinq (05) Palettes pivotantes, permettant, à l'engin d'avoir une bonne emprise sur les marches d'escalier (les girons) en vue de les franchir par enjambement,
- Les deux dispositifs sont assemblés sur un même Châssis en étoile à cinq (05) Bâtons.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE :
(i existe diverses solutions technologiques quant à la bi fonctionnalité mécanique et automatique (escalier/palier), telles que : le caddy ou "Diables" à. triple roues utilisé pour les courses ménagères (tes Diables constituent la principale source d'inspiration pour la présente invention).
Il existe également divers dispositifs de bi fonctionnalité (escalier/palier), adaptés aux roues des engins, notamment pour les fauteuils roulants, leurs permettant de monter et de descendre les escaliers, mais restent cependant très complexes à réaliser et par conséquent très onéreux :
[WO/20167078619] ; [US 3179431 A 1965 -04 -20]; [WO/2008/000221]; [WO/1991/007936]; [WO/1992/007539]; [WO/1994/01 15567]; [US 3226129 A 1.965 -12 -28} ; [FR2502090 1982- 09-24]; {FR 2574740 1986-07-20] ; [FR 2796027 2001-01-12] : [WO 2007107651 2007-09-27] ; [CN 103142361 A 2013-06 -12] ; [WO/2017/008819J; [WQ/2015/143920],
Cependant, ces ingénieuses solutions n'abordent le problème de bi fonctionnalité automatique à travers une combinaison deux. (02) dispositifs mécaniques qui relèvent des techniques les plus élémentaires de la mécanique classique. BUT DE L'INVENTION :
Les objectifs de cette invention consistent à :
1. Doter les engins de poids moyen tractés ou motorisé, notamment les fauteuils roulants pour handicapés, de Roue à Jante bi fonctionnelle (Palier/Escalier).
2. Simplifier les systèmes de bi fonctionnalité automatique par le moyen des techniques élémentaires de la mécanique classique.
3. Réduire le coût de revient de la roue bi fonctionnelle en vue d'élargir le champ d'utilisation aux personnes à revenu limité.
ÉNONCÉ DES FIGURES :
La présente invention est représentée graphiquement à travers deux (02) planches :
Planche N° 1 regroupe trois (03) figures :
Figure 1 : présente la composition des deux dispositifs mécaniques assemblés sur le Châssis lorsque la roue enjambe les escaliers.
Figure 2 : présente les différentes étapes du mouvement de la Roue :
- Figure 2a : présente un Fauteuil roulant muni de 4 Roues, à cheval sur l'escalier et le Palier.
Figure 2b : présente une Chaise roulante ordinaire munie de deux Roues sur l'escalier. Figure 2c : présente la Roue seule abordant la première marche d'escalier.
Figure 2d : présente une Brouette à ordure munie de deux Roues sur le palier.
Planche N°2 :
- Figure 3 : présente la composition du Châssis en forme d'étoile à cinq (05) Bâtons.
Figure 4 : présente la composition d'une Palette 25 pivotante.
Figure 5a : présente la composition des cinq (05) couples de Portions 5 de la Jante et des cinq (05) Palettes 25, lorsque la roue est dans sa position étoile.
Figure 5b : présente la composition des cinq (05) couples de Portions 5 de la Jante et des cinq (05) Palettes 25, lorsque la roue est dans sa position circulaire.
Figure 6a : présente le Pliement d'un couple de Portions 5.
Figure 6b : présente le Repliement d'un couple de Portions 5.
PRÉSENTATION DE L'ESSENCE (SUBSTANCE) DE L'INVENTION: A. Composition de la Roue (figures 1).
L'invention est composée essentiellement par Un (01) Châssis en forme d'étoile à cinq (05) Bâtons 1, un premier dispositif mécanique constitué d'une Jante à cinq (05) Couples de Portions 5 pliables pour le déplacement sur une surface plane et d'un Kit de verrouillage, d'une part ; un second dispositif mécanique constitué de cinq (05) Palettes 25 pivotantes pour le franchissement des escaliers, d'autre part. 1. Le Châssis (figures 1 et 3).
Cet élément constitue la partie permettant l'assemblage des deux dispositifs mécaniques. Il est composé de deux (02) Joues symétriques ayant chacune une forme d'étoile à cinq (05) Bâtons 1, situées de part et d'autre du Moyeu 2 avec lequel elles sont solidaires en permanence.
Le Châssis est perforé par :
Cinq (05) Trous 4 permettant le montage des cinq (05) Roulements 3 ;
Cinq (05) Trous 17 permettant l'articulation des cinq couples de Portions 5 entre elles et leur articulation avec les cinq (05) Palettes 25.
Cinq (05) fois quatre (04) Trous 19 pour la fixation en permanence des cinq (05) Fourreaux 9 par le biais des deux (02) fois cinq (05) Brides 10.
Cinq (05) Trous 20 pour la fixation des cinq (05) Ressorts 11 (traction).
Cinq (05) Trous 22 pour la fixation du Ressort 16 (de traction) sur le Châssis.
2. La Jante à cinq (05) couples de Portions 5 pliables (figures 1, 5 a et 5b).
Cette Jante constitue la partie du dispositif mécanique qui permet à la roue de se déplacer sur une surface plane lorsqu'elle est dans sa forme circulaire. Elle est composée par cinq (5) couples de Portions 5 identiques, en forme d'arc de cercle, articulés au niveau de l'Axe 17 du Châssis. Les Portion 5 sont couronnées d'une Lame 27 en gomme permettant d'amortir les chocs et d'assurer une bonne adhérence avec le sol, notamment lors du franchissement des escaliers.
3. Le Kit de verrouillage (figures 1, 6a et 6b).
C'est un ensemble de pièces permettant le verrouillage automatique et le déverrouillage manuel du mécanisme de pliement et de repliement des Portions 5. Ce Kit est composé par :
Cinq (05) Poussoirs 6 où chacun est surmonté d'une Fourche 7 munie de deux (02) Roulements 8 situés à ses deux extrémités au niveau des Axes 18.
Cinq (05) Fourreaux 9 fixés en permanence avec le Châssis par le biais des Brides 10 au niveau des Trous 19.
Cinq (05) Ressorts 11 (de traction) attaché au Châssis au niveau du Trou 20 et au Poussoir 6 au niveau du Trou 21.
Un (01) Disque 12 muni de cinq (05) Cames 13 positionnées à 72° l'une de l'autre et de cinq (05) Supports 14 sur lesquels est fixé un Anneau 15 ayant le rôle de manette lors de l'opération de déverrouillage manuel.
Cinq (05) Ressorts 16 (de traction) reliés aux deux Joues du Châssis au niveau des Trous 22 et au Disque 12 au niveau des Trous 23.
Cinq (05) Tétons 24 ayant un rôle d'arrêtoir.
Cinq (05) Roulements 3 positionnés à 72° l'un de l'autre et fixés en permanence au niveau des Trous 4 du Châssis permettant la rotation du Disque 12. A l'exception de l'Anneau 15 qui est apparent, tous les éléments constituant le Kit sont encastrés à l'intérieur des deux Joues du Châssis.
4. Les cinq (05) Palettes 25 pivotantes (figures let 4) constituent les Pieds de stabilisation et d'appui pour le dispositif mécanique permettant à la roue d'avoir une bonne assise en vue de franchir les escaliers par enjambement. Cette Palette 25, en forme d'arc de cercle, est dotée d'un Attelage 26 lui permettant son articulation avec le Châssis au niveau de l'Axe 17 et d'une Lame 27 en gomme permettant d'amortir les chocs et d'assurer une bonne adhérence avec le sol.
B. Fonctionnement de la Roue.
1. Déplacement sur une surface plane (figures 2a, 2d, 5b et 6b).
Lors du déplacement sur une surface plane (figures 2a et 2d), c'est la Jante à cinq (05) couples de Portions 5 pliables qui fonctionne. En Fait, les Portions 5 sont repliées ; elles forment ainsi une seule Jante ayant une forme circulaire. Le maintient de cette configuration circulaire est assuré par le biais du Kit de verrouillage dans sa position verrouillée (figure 6b).
En effet, lorsque la roue est posée sur une des cinq (05) Palettes 25 sur une surface plane, les cinq (05) couples de Portions 5 sont dans un état totalement libre puisqu'il n'y a aucune force qui empêche leur pivotement. Ainsi, le Poussoir 6 est automatiquement tiré vers la Jante par le biais du Ressort 11 (de traction), ce qui entraine la translation de la Fourche 7 et ses deux Roulements 8. Ce sont les deux Roulements 8 qui, à leur tour, obligent les couples de Portions 5 à se replier selon un mouvement de rotation (pivotement) autour de l'Axe 17.
Au même moment, le Disque 12 revient automatiquement à sa position initiale, par rotation en s' appuyant sur les Roulements 4 et par le biais des Ressorts 16 (de traction), jusqu'à ce que les Tétons 24 butent contre les Roulements 4. Ainsi, les cinq (05) Cames 13 se retrouvent, respectivement, contre les Poussoirs 6. Les cinq (05) couples de Portions 5 sont verrouillés dans leur position repliée et dans une configuration circulaire permettant ainsi à la roue de se déplacer aisément sur une surface comme une roue ordinaire.
2. Franchissement des escaliers (figure 1, 2b, 2c, 2d, 5a et 6a).
Lorsque la roue est à l'approche de l'escalier dans sa configuration circulaire (descente ou montée), il est nécessaire de déverrouiller le dispositif par le biais de l'Anneau 15 en actionnant une légère force manuelle (éventuellement à l'aide d'un dispositif électromécanique commandé à distance), ce qui entraine la rotation du Disque 12 et par conséquent les Cames 13. Le contact des Portions 5 avec le nez de la marche suivi par la force de traction de l'engin, entraine leur pliement automatiquement. En effet, la force de traction de l'engin se transmet indirectement sur une des Portions 5 qui agit sur les Roulements 8 qui, à leur tour, agissent sur la Fourche 7 et par conséquent engendre une translation du Poussoir 6 à l'intérieur du Fourreau 9.
Dans cette phase de franchissement des escaliers, les couples de Portions 5 ne sont pas dans le besoin d'êtres verrouillés ; c'est leurs contacts permanant avec les Girons et/ou les contremarches qui les maintiennent dans une configuration pliée et, par conséquent, empêchent le repliement total.
Les couples de Portions 5 étant libres, ce sont les cinq (05) Bâtons 1 du Châssis munis des cinq (05) Palettes 25 qui assurent le franchissement par enjambement des marches de l'escalier.
MODE DE RÉALISATION DE L'INVENTION :
Les deux dispositifs sont réalisés selon le mode traditionnel de la mécanique classique.
1. Le Châssis :
Les deux Joues sont constituées par des feuilles en aluminium épaisseur 20/10eme. Le débitage s'effectue à l'aide d'une scie sauteuse ; la finition est réalisée manuellement à l'aide de lime après plusieurs passes.
- Les trous sont réalisés à l'aide de perceuse manuelle.
Le Moyeu 2 est usiné au Tour et solidarisé en permanence avec les deux Joues du Châssis par le biais de boulons à tête fraisée.
2. Les Portions 5 sont réalisées en profilés de section carrée (20 mm x 20 mm) couronnés par une Lame 27 en gomme et cintrées à l'aide de cintreuse manuelle. 3. Le Kit de Verrouillage est réalisé comme suite :
Les Cinq (05) Poussoirs 6 sont constitués par des tubes en Acier.
Les Fourches 7 sont usinées au Tour.
Les Cinq Fourreaux 9 sont constitués par des tubes de section circulaire en acier et usinés au Tour.
- Les Brides 10 sont constituées par des colliers ordinaires.
Le Disque 12 et les Cames 13 sont usinés au Tour.
Les cinq Supports 14 sont usinés au Tour.
L'Anneau 15 est constitué par un tube de section circulaire ordinaire.
Les Cinq Tétons 24 sont usinés au Tour. Les Roulements, les Ressorts, les Manchons, les Ecrous, Les Boulons, ...etc. sont commandés.
4. Les palettes 25 sont constituées par des profilés en tube de section carrée (20 mm x 20 mm) couronnées par la Lame 27 en gomme, les Attelages 26 sont usinés au Tour.

Claims

LES REVENDICATIONS :
1. La Roue à Jante pliable et à Palettes pivotantes se caractérise en ce qu'elle combine deux dispositifs mécaniques différents et complémentaires assemblés sur un même Châssis permettant à l'engin, à qui elle se destine, non seulement de se déplacer sur une surface plane par le biais de son premier dispositif mécanique à Jante pliable, lorsqu'elle est circulaire, mais également de franchir les escaliers en enjambant les marches par le biais de son second dispositif mécanique à Palettes pivotantes.
2. Selon la revendication N°l, la Roue est caractérisée en ce que son Châssis est constitué par deux Joues symétriques ayant chacune cinq Bâtons (1) solidaires par le biais d'un Moyeu (2) permettant ainsi l'assemblage de tous les composants de la roue.
3. Selon la revendication N°l, la Roue est caractérisée en ce que son premier dispositif mécanique à Jante pliable est constitué par cinq couples de Portions (5) pliables qui se plient et se replient autour de l'Axe fixe (17) en se logeant entre les deux Joues, permettant ainsi le déplacement sur une surface place lorsqu' elles sont repliées dans leur configuration circulaire.
4. Selon la revendication N°l, la Roue est caractérisée en ce que son second dispositif mécanique à Palettes est constitué par cinq Palettes (25) pivotantes autour de l'Axe (17) permettant ainsi une assise d'adhésion et d'amortissement, notamment lors du franchissement des escaliers par enjambement des marches.
5. Selon la revendication N°4, la Roue est caractérisée en ce que les Palettes pivotantes permettent le pivotement de toute la Jante autour des Axes (17), notamment lors du franchissement des escaliers.
6. Selon la revendication N°3, la Roue est caractérisée en ce que son premier dispositif mécanique à Jante pliable est constitué par un kit composé par : cinq roulements (3), cinq Poussoirs (6), cinq fourches (7), dix Roulements (8), cinq Fourreaux (9), cinq Brides (10), cinq Ressorts (11), un Disque (12), cinq Cames (13), cinq Supports (14), un Anneau (15), cinq Ressorts (16) et cinq Tétons (24).
7. Selon la revendication N°6, la Roue est caractérisée en ce que le verrouillage par le biais du Kit se déclenche automatiquement et mécaniquement dès que la roue est posée sur une des cinq Palettes (25) pivotantes permettant ainsi aux cinq couples de Portions (5) de maintenir leur configuration circulaire lors des déplacements sur une surface plane.
8. Selon la revendication N°6, la Roue est caractérisée en ce que le déverrouillage est actionné manuellement et volontairement (éventuellement par le biais d'un dispositif électromécanique commandé à distance) à l'approche de la première marche d'escalier à franchir (monté et/ou descente).
PCT/DZ2017/050003 2017-01-24 2017-01-24 Roue à jante pliable et à palettes pivotantes pour franchir les escaliers et se déplacer sur une surface plane. WO2018137746A1 (fr)

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