FR3167366A1 - Engin roulant de transport de personne conçu pour monter un escalier - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un engin roulant de transport de personne, l’engin roulant (1, 301, 401) étant une poussette pour enfant ou un fauteuil roulant. Le système de propulsion de l’engin comprend entre autres deux roues avant (2, 302, 402), deux roues arrière (3, 303, 403) et au moins un moteur électrique (22, 322, 422). Chacune des deux roues avant (2, 302, 402) comporte une jante avant rigide (2J, 302J, 402J) et un élément de roulement avant déformable (2P, 302P, 402P) agencé autour de la jante avant (2J, 302J, 402J). Ledit au moins un moteur électrique (22, 322, 422) est configuré pour réaliser un entraînement en rotation de l’un parmi les jantes avant (2J, 302J) et les jantes arrière (3J, 303J, 403J). Le système de propulsion comporte en outre un ensemble de transmission (21, 321, 421). Figure pour l’abrégé : Figure 1

Description

Engin roulant de transport de personne conçu pour monter un escalier

La présente invention concerne un engin roulant de transport de personne.

Par « engin roulant de transport de personne », on entend un engin comportant une assise pour une personne et des roues qui permettent à l’engin roulant de se mouvoir. Il peut s’agir d’une poussette pour enfant, à une ou plusieurs places, ou d’un fauteuil roulant, pour enfant ou pour adulte.

Arrière-plan technologique

De tels engins roulants sont en général seulement aptes à rouler sur des surfaces planes ou presque planes et peu ou pas inclinées. Certains lieux sont équipés d’aménagements spécifiques tels que des rampes d’accès pour fournir de telles surfaces, mais beaucoup d’autres lieux n’en sont pas équipés, ce qui contraint l’engin roulant à monter un escalier.

Or un escalier, même de quelques marches seulement, peut représenter un obstacle difficile à monter pour l’engin. En particulier, pour une personne qui pousse une poussette pour enfant, un escalier (dans une station de métro ou une cage d’escalier, par exemple) peut être difficile à monter sans l’aide d’une tierce personne.

Pour tenter de résoudre ce problème, le document CN 211918803 U décrit une poussette pour enfant dans laquelle chacune des deux roues arrière est munie d’un moteur électrique à disques, et chacune des deux roues avant est constituée de cinq roulettes montées sur une armature rotative commune. Toutefois, en pratique, une telle poussette ne peut monter un escalier que si la personne qui pousse la poussette exerce une poussée en appuyant sur l’arrière de la poussette pour augmenter l’adhérence des roues arrière. Sans action de la personne qui pousse la poussette, la poussette est incapable de franchir un escalier, sauf si le moteur électrique à disques est très puissant et si les roues arrière sont semblables à des roues de quad ou de moto-cross, ce qui alourdirait excessivement la poussette.

Une autre solution est proposée dans le document CN 207631319 U, qui décrit une poussette pour enfant dans laquelle chacune des deux roues avant est constituée de trois roulettes montées sur une armature rotative commune, et dans laquelle les deux armatures rotatives sont montées sur un arbre commun entraîné par un unique moteur électrique. Toutefois, en pratique, les roues avant franchissent assez facilement la première marche de l’escalier mais, sans action de la personne qui pousse la poussette, la poussette peine à franchir les marches suivantes. Qui plus est, la poussette présente l’inconvénient que, lorsque le moteur électrique est alimenté, les roues avant constituées de trois roulettes montées sur une armature rotative commune génèrent un à-coup à chaque fois que l’une des roulettes arrive en contact avec le sol ou une marche d’escalier, ce qui est inconfortable pour l’enfant.

L’invention vise à proposer un engin roulant de transport de personne qui est apte à monter à coup sûr un escalier et en minimisant les à-coups source d’inconfort pour la personne assise dans l’engin.

Pour cela, l’invention propose un engin roulant de transport de personne, l’engin roulant étant une poussette pour enfant ou un fauteuil roulant et l’engin roulant comprenant un châssis qui supporte une assise pour une personne et un système de propulsion pour propulser le châssis, le système de propulsion comprenant :
- des roues permettant au châssis de rouler sur le sol, les roues comprenant deux roues avant et deux roues arrière ;
- au moins un moteur électrique ; et
- une source embarquée d’électricité pour alimenter ledit au moins un moteur électrique en électricité,
dans lequel chacune des deux roues avant comporte une jante avant rigide et un élément de roulement déformable avant agencé autour de la jante avant,
dans lequel chacune des deux roues arrière comporte une jante arrière rigide et un élément de roulement arrière déformable agencé autour de la jante arrière,
dans lequel ledit au moins un moteur électrique est configuré pour réaliser un entraînement en rotation de l’un parmi les jantes avant et les jantes arrière, et le système de propulsion comporte en outre un ensemble de transmission configuré de sorte que ledit entraînement en rotation entraîne l’autre parmi les jantes avant et les jantes arrière.

Un tel engin roulant est capable de monter un escalier, à coup sûr et sans action de la personne qui pousse l’engin ou de la personne assise dans l’engin (hormis pour activer le système de propulsion), grâce à la combinaison de deux facteurs : le caractère déformable des éléments de roulement avant et des éléments de roulement arrière d’une part, et la présence de l’ensemble de transmission d’autre part. Il est seulement nécessaire que le au moins un moteur électrique délivre un couple suffisant. En effet, lorsque les roues avant s’apprêtent à franchir une marche d’escalier, le caractère déformable des éléments de roulement avant assure que les roues avant peuvent franchir la marche d’escalier, grâce au couple fourni par le au moins au moteur électrique et moyennant une déformation locale des éléments de roulement avant ; et d’autre part, du couple est aussi fourni aux roues arrière, ce qui aide encore l’engin roulant à franchir les marches d’escalier, et le caractère déformable des éléments de roulement arrière empêche les roues arrière de patiner et permet aux roues arrière de franchir à leur tour une marche d’escalier.

De fait, en raison de la présence de l’ensemble de transmission, les deux roues avant et les deux roues arrière sont toutes entraînées, autrement dit ces quatre roues sont motrices. L’engin roulant selon l’invention est cependant différent d’un engin roulant où chacune des roues serait entraînée par un moteur électrique distinct : ou bien ledit au moins un moteur électrique réalise en entraînement en rotation des jantes arrière et cet entraînement en rotation entraîne les jantes avant, ou bien ledit au moins un moteur électrique moteur électrique réalise en entraînement en rotation des jantes avant et cet entraînement en rotation entraîne les jantes arrière.

Enfin, puisque les roues avant et arrière ne sont pas constituées de roulettes montées sur une armature rotative commune, il n’y a pas un à-coup à chaque fois que l’une des roulettes arrive en contact avec le sol ou une marche d’escalier. Bien au contraire, le caractère déformable des éléments de roulement avant et arrière tend à amortir tout choc dû à une aspérité sur le trajet de l’engin roulant telle qu’une marche d’escalier. L’engin roulant minimise donc les à-coups source d’inconfort pour la personne assise dans l’engin.

Dans certains modes de réalisation, ledit au moins un moteur électrique est configuré pour réaliser un entraînement en rotation des jantes avant et l’ensemble de transmission est configuré de sorte que ledit entraînement en rotation entraîne les jantes arrière.

Cette possibilité est considérée comme préférée dans le cadre de l’invention, car alors le couple délivré par le au moins un moteur électrique est fourni d’abord aux roues avant, ce qui aide les roues avant à franchir une marche d’escalier. Lorsqu’un moteur électrique est prévu pour chaque roue avant, il peut être suffisant que ces moteurs électriques soient d’une puissance de 1,0 kW chacun. Bien entendu, la puissance du (des) moteur(s) électrique(s) peut être différente (et notamment être plus élevée), notamment en fonction du poids total en charge prévu de l’engin roulant. Par exemple, dans le cas où un moteur électrique est prévu pour chaque roue avant, ces moteurs électriques peuvent être chacun des moteurs de 1,5 kW, 2 kW ou 3 kW.

Dans certains modes de réalisation, la source embarquée d’électricité comprend une batterie, de préférence une batterie lithium-ion.

Dans certains modes de réalisation, le système de propulsion comporte un unique moteur électrique configuré pour réaliser un entraînement en rotation des jantes avant des deux roues avant. Dans certains modes de réalisation, l’ensemble de transmission comprend un différentiel avant et un différentiel arrière, le différentiel avant étant entraîné par l’unique moteur électrique et entraînant en rotation les jantes avant des deux roues avant, le différentiel arrière étant entraîné par le différentiel avant et entraînant les jantes arrière des deux roues arrière.

Dans certains modes de réalisation, le système de propulsion comprend deux moteurs électriques, chacun des deux moteurs électriques étant configuré pour réaliser un entraînement en rotation de la jante avant de l’une des roues avant, et l’ensemble de transmission étant configuré de sorte que l’entraînement en rotation de la jante avant de l’une des roues avant entraîne la jante arrière de l’une des roues arrière.

Dans certains modes de réalisation, l’ensemble de transmission ne comporte pas d’embrayage entre les moteurs électriques et les jantes avant. Ceci simplifie et allège considérablement l’ensemble de transmission. De tels embrayages ne sont de toute façon pas nécessaires car les éléments de roulement déformables tendent à amortir tout choc dû à une aspérité sur le trajet de l’engin roulant, que les moteurs électriques soient alimentés ou non.

Dans certains modes de réalisation, l’ensemble de transmission comprend deux poulies avant chacune couplée à la jante avant de l’une des roues avant, deux poulies arrière chacune couplée à la jante arrière de l’une des roues arrière, et deux éléments d’entraînement continus chacun enroulé autour d’une poulie avant et d’une poulie arrière, les deux éléments d’entraînement continus comportant chacun une chaîne, une courroie dentée ou une courroie lisse, et chacun des deux moteurs électriques étant agencé pour entraîner l’une des poulies avant.

Dans certains modes de réalisation, le châssis comporte deux éléments de carter, chacun des éléments de carter entourant au moins partiellement l’un des deux éléments d’entraînement continus.

Dans certains modes de réalisation, chacun des deux moteurs électriques entraîne l’une des poulies avant via un élément d’entraînement continu auxiliaire, l’élément d’entraînement continu auxiliaire comportant de préférence une courroie, plus préférablement une courroie dentée.

Dans certains modes de réalisation, les roues avant sont de plus grand diamètre que les roues arrière.

Dans certains modes de réalisation, un diamètre extérieur DF des éléments de roulement déformables avant est tel que DF > 2H, de préférence 3H ≥ DF ≥ 2,05H, où H est la hauteur des marches de l’escalier que doit franchir l’engin roulant. Dans un exemple de réalisation, DF > 34 cm, de préférence 51 cm ≥ DF ≥ 35 cm. Ces valeurs de DF conviennent pour le cas où H = 17 cm. Cette valeur de H est une valeur usuellement imposée par les normes de construction. Dans certains modes de réalisation, un diamètre extérieur DR des éléments de roulement déformables arrière est tel que DR > 2H, de préférence 3H ≥ DR ≥ 2,05H.

Dans certains modes de réalisation, chacun des éléments de roulement avant déformables et/ou chacun des éléments de roulement arrière déformables comporte un pneumatique.

Dans certains modes de réalisation, les éléments de roulement avant déformables et/ou les éléments de roulement arrière déformables sont réalisés en un matériau présentant une dureté Shore A comprise entre 50 inclus et 70 inclus.

Dans certains modes de réalisation, un empattement E entre les jantes avant et les jantes arrière est tel que 3,02 H ≤ E ≤ 3,71 H et/ou 1,56 P ≤ E ≤ 1,91 P, où P est la profondeur des marches de l’escalier que doit franchir l’engin roulant. Dans un exemple de réalisation, 51,5 cm ≤ E ≤ 63,0 cm. Ces valeurs de E conviennent pour le cas où H = 17 cm et P = 33 cm. Ces valeurs de H et de P sont des valeurs usuellement imposées par les normes de construction.

L’invention propose de plus un procédé pour faire monter un escalier à une personne au moyen d’un engin roulant selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits ci-dessus, l’escalier comportant une pluralité de marches présentant chacune une hauteur H, et un diamètre extérieur DF des éléments de roulement avant déformables de l’engin roulant étant tel que DF > 2H, de préférence 3H ≥ DF ≥ 2,05H, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- faire s’asseoir la personne dans l’assise ; et
- alimenter le au moins un moteur électrique en électricité avec la source embarquée d’électricité, de sorte que les jantes avant des roues avant et les jantes arrière des roues arrière sont entraînées en rotation et que l’engin roulant monte l’escalier.

Dans certains modes de réalisation où la pluralité de marches présente chacune une profondeur P, un empattement E entre les jantes avant et les jantes arrière est tel que 3,02 H ≤ E ≤ 3,71 H et/ou 1,56 P ≤ E ≤ 1,91 P.

Brève description des figures

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. Sur les figures annexées :

FIG. 1LaFIG. 1est une vue en perspective d’un engin roulant de transport de personne selon un mode de réalisation de l’invention ;

FIG. 1LaFIG. 1est un schéma montrant une variante de réalisation du châssis de l’engin ;

FIG. 2LaFIG. 2est une vue de dessus du châssis de l’engin ;

FIG. 3LaFIG. 3est une vue partielle en perspective de l’avant de l’engin ;

FIG. 4LaFIG. 4est une autre vue partielle en perspective de l’avant de l’engin ;

FIG. 4LaFIG. 4est un schéma montrant un élément de carter du châssis de l’engin ;

FIG. 5LaFIG. 5est une vue partielle en perspective de l’arrière de l’engin ;

FIG. 6LaFIG. 6est un schéma visant à expliquer le dimensionnement des roues avant de l’engin ;

FIG. 6LaFIG. 6est un schéma visant à expliquer le dimensionnement de l’empattement de l’engin ;

FIG. 7LaFIG. 7est une autre vue partielle en perspective de l’engin, montrant un boîtier de commande pour commander une unité de commande et les moteurs électriques de l’engin ;

FIG. 8LaFIG. 8est une représentation simplifiée du système de propulsion d’un engin roulant de transport de personne selon un autre mode de réalisation de l’invention ;

FIG. 9LaFIG. 9est une représentation simplifiée d’un engin roulant de transport de personne selon encore un autre mode de réalisation de l’invention.

Description de mode(s) de réalisation

Dans les figures, et à moins qu’il n’en soit disposé autrement, les éléments identiques porteront les mêmes signes de référence.

LaFIG. 1représente en perspective un engin roulant de transport de personne selon un premier mode de réalisation de l’invention, sous la forme d’une poussette pour enfant 1 (ci-après « la poussette 1 »). La poussette 1 comprend un châssis 10 qui supporte une assise 90 pour un enfant.

En référence aux figures 1 à 3, le châssis 10 comporte deux montants avant 18 et deux montants arrière 14. Les montants avant 18 sont parallèles et portent chacun à leur extrémité inférieure une roue avant 2. De même, les montants arrière 14 sont parallèles et portent chacun à leur extrémité inférieure une roue arrière 3. Les roues avant 2 et les roues arrière 3 permettent au châssis 10 de rouler sur le sol.

Les extrémités supérieures des montants arrière 14 sont reliées entre elles par une poignée 15. La poignée 15 permet à une personne de guider et pousser la poussette 1, et de maintenir la poussette 1 lorsque celle-ci est en train de monter ou descendre un escalier. Optionnellement, une barre transversale 14A s’étend entre les montants arrière 14 pour permettre d’accrocher un bagage ou un contenant tel qu’un cabas 95. Il est précisé que le cabas 95 a été omis du dessin sur laFIG. 2et sur laFIG. 7afin de mieux visualiser d’autres éléments de la poussette 1.

L’assise 90 est fixée aux montants avant 18. Dans l’exemple représenté, l’assise 90 est fixée aux montants avant 18, et comporte un dossier 91 qui s’étend entre les montants avant 18 et un repose-jambes 92 incliné par rapport au dossier 91. En variante, l’assise 90 peut être réalisée d’un grand nombre d’autres manières tant qu’elle est fixée aux montants avant 18 et permet d’asseoir un enfant dans la poussette 1. Il est précisé que l’assise 90 a été omise du dessin sur laFIG. 2et laFIG. 3afin de mieux visualiser d’autres éléments de la poussette 1. Il est aussi à noter que la poussette 1 peut comporter plusieurs assises 90 distinctes qui permettent chacune d’asseoir un enfant dans la poussette 1, ou encore une assise 90 qui permet d’asseoir plusieurs enfants dans la poussette 1.

Le châssis 10 comporte en outre deux éléments inférieurs 11. Les éléments inférieurs 11 sont parallèles et disposés entre les extrémités inférieures des montants avant 18 et les extrémités inférieures des montants arrière 14. En référence aux figures 2, 3 et 4, les extrémités avant des éléments inférieurs 11 sont fixées aux extrémités inférieures des montants avant 18, ici au moyen d’écrous vissés sur une tige filetée 12 qui comporte une portion centrale 12A s’étendant entre les éléments inférieurs 11 et deux portions latérales 12B s’étendant chacune entre un élément inférieur 11 et un montant avant 18. En référence aux figures 2 et 5, les extrémités arrière des éléments inférieurs 11 sont fixées aux extrémités inférieures des montants arrière 14, ici au moyen d’écrous vissés sur une tige filetée 13 qui comporte une portion centrale 13A s’étendant entre les éléments inférieurs 11 et deux portions latérales 13B s’étendant chacune entre un élément inférieur 11 et un montant arrière 14. Un renfort 14R (cf.FIG. 5) peut être fixé à un montant arrière 14 et une portion latérale 13B avoisinante.

La poussette 1 comprend un système de propulsion pour propulser le châssis 10. Ce système de propulsion comprend les roues avant 2 et les roues arrière 3, des moteurs électriques 22 et une source embarquée d’électricité.

Dans l’exemple représenté, la source embarquée d’électricité comprend ou consiste en une batterie 88, avantageusement une batterie lithium-ion. La batterie 88 est de préférence fixée aux éléments inférieurs 11 et sous les éléments inférieurs 11 comme représenté sur les figures 1 à 3. Ainsi, le centre de gravité de la poussette 1 est abaissé, ce qui évite à la poussette 1 de basculer lorsqu’elle descend un escalier ou une surface en pente. En variante, la source embarquée d’électricité peut être réalisée d’autres manières, par exemple sous forme d’une batterie de condensateurs. Dans ce cas également, il est préférable que la source embarquée d’électricité soit fixée aux éléments inférieurs 11 et sous les éléments inférieurs 11.

La batterie 88 est connectée aux moteurs électriques 22 via une unité de commande 89. Cette unité de commande 89 fournit la puissance électrique délivrée par la batterie 88 aux moteurs électriques 22, en fonction d’une consigne utilisateur. L’unité de commande 89 est de préférence fixée aux éléments inférieurs 11 et sous les éléments inférieurs 11 comme représenté sur les figures 1 à 3. De préférence, l’unité de commande 89 est accolée à la batterie 88.

Dans l’exemple représenté sur les figures 2, 3 et 4, les deux éléments inférieurs 11 consistent chacun en un élément rigide tel qu’une barre ou une tige. En variante, comme représenté schématiquement sur laFIG. 1, chacun des deux éléments inférieurs 11 comporte deux éléments rigides 11-1, 11-2 tels qu’une barre ou une tige. La batterie 88 et l’unité de commande 89 sont de préférence fixées à l’un des éléments rigides 11-1 et sous cet élément rigide 11-1. Les éléments rigides 11-1, 11-2 sont couplés l’un à l’autre via un élément rigide 11X monté coulissant et au moins deux éléments élastiques 11R tels que des ressorts. De cette manière, les éléments rigides 11-1, 11-2 sont susceptibles de se déplacer l’un par rapport à l’autre dans une plage de débattement autorisée par l’élément rigide 11X, les éléments élastiques 11R tendant à rappeler les éléments rigides 11-1, 11-2 dans une position dans laquelle ils sont alignés. Ceci permet à la poussette 1 de franchir confortablement des petites aspérités sans nécessiter de prévoir un ressort de suspension au niveau des roues avant 2 et/ou des roues arrière 3.

En référence à laFIG. 3et à laFIG. 4, un moteur électrique 22 est associé à chaque roue avant 2. Pour cela le moteur électrique 22 est fixé au voisinage de la roue avant 2, ici en étant fixé à une platine 42 qui est fixée au montant avant 18. Le moteur électrique 22 est agencé pour entraîner une poulie avant 52. Avantageusement, comme cela est mieux visible sur laFIG. 4, le moteur électrique 22 entraîne la poulie avant 52 via une courroie auxiliaire 62. On comprendra en se référant à laFIG. 3et à laFIG. 4que de cette manière, le moteur électrique 22 est décalé par rapport à l’axe de rotation de la poulie avant 52. Ceci facilite grandement le positionnement et la fixation du moteur électrique 22, et permet de fixer la poulie avant 52 sur la tige filetée 12 ou à tout le moins dans le prolongement de la tige filetée 12. De préférence, la courroie auxiliaire 62 est une courroie dentée, ce qui assure une bonne transmission du couple produit par le moteur électrique 22 à la poulie avant 52. Dans ce but, la courroie auxiliaire 62 dentée peut être remplacée par une chaîne, par exemple du type chaîne de vélo ou chaîne de moto. Néanmoins, la courroie auxiliaire 62 peut aussi être une courroie lisse sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

En référence maintenant à laFIG. 3, la roue avant 2 comporte une jante 2J et un pneumatique 2P agencé autour de la jante 2J, et la poulie avant 52 est couplée à la jante 2J. Avantageusement, la jante 2J est une jante du type jante de roue de vélo, c’est-à-dire que la jante 2J est annulaire et reliée via des rayons 2R à un moyeu 2M. Dans ce cas, la poulie avant 52 est couplée à la jante 2J via le moyeu 2M. De cette manière, la jante 2J est allégée, ce qui allège la poussette 1 et facilite donc le transport de la poussette 1, notamment lorsqu’elle est pliée. Néanmoins, la jante 2J peut avoir d’autres géométries, et peut notamment être pleine, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Lorsque les moteurs électriques 22 fonctionnent, les poulies avant 52 sont entraînées en rotation, ce qui réalise un entraînement en rotation des jantes 2J et fait donc tourner les roues avant 2. Mais de plus, les poulies avant 52 font partie d’un ensemble de transmission 21 qui comprend en outre deux courroies d’entraînement 23 et deux poulies arrière 53. Comme cela est visible sur les figures 1 à 5, chacune des courroies d’entraînement 23 est enroulée autour d’une poulie avant 52 et d’une poulie arrière 53.

Dans l’exemple représenté, les courroies d’entraînement 23 sont des courroies dentées. Ceci assure une bonne transmission du couple produit par les moteurs électriques 22 aux poulies arrière 53. Dans ce but, les courroies d’entraînement 23 dentées peuvent être remplacées par des chaînes, par exemple du type chaîne de vélo ou chaîne de moto. Néanmoins, les courroies d’entraînement 23 peuvent aussi être des courroies lisses sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Le châssis 10 comporte de préférence au moins un guide 25 (cf.FIG. 1,FIG. 3etFIG. 4) par courroie d’entraînement 23 pour guider cette courroie d’entraînement 23. Comme cela est mieux visible sur les figures 3 et 4, chaque guide 25 peut comporter deux galets de guidage 25A de part et d’autre de la courroie d’entraînement 23.

Les figures 3, 4 et 5 montrent en outre que, avantageusement, deux guides 25 chacun associé à une courroie d’entraînement 23 sont portés par une même tige 19. La tige 19 est sollicitée en permanence en flexion, de sorte que les guides 25 portés par la tige 19 maintiennent les courroies d’entraînement 23 tendues. D’autre part, lorsque la poussette 1 se déplace, la tige 19 est sollicitée en flexion et/ou en torsion, ce qui permet aux courroies d’entraînement 23 de rester tendues. Pour maintenir la tige 19 en place, le châssis 10 comporte deux raidisseurs 17 (cf.FIG. 3,FIG. 4etFIG. 5) reliant la tige 19 à la tige filetée 13. Avantageusement, chaque raidisseur 17 comporte deux coudes 17U (cf.FIG. 3) et 17V (cf.FIG. 5) de sens opposés, de sorte que le raidisseur 17 présente globalement un profil en forme de « S ».

Le châssis 10 comporte de préférence deux éléments de carter 80, dont l’un a été représenté très schématiquement sur laFIG. 4. L’élément de carter 80 entoure au moins partiellement l’une des deux courroies d’entraînement 23. Pour cela, au moins une partie de l’élément de carter 80 présente une largeur 80W supérieure à la largeur de la courroie d’entraînement 23. Ceci améliore la sécurité de la poussette 1, car alors un enfant ayant pris place dans la poussette 1 ou marchant à côté de la poussette 1 ne peut pas facilement toucher les courroies d’entraînement 23. La fiabilité de la poussette 1 est aussi améliorée car les courroies d’entraînement 23 sont protégées contre l’encrassement et contre les chocs avec des objets avoisinants.

En référence à laFIG. 5, les roues arrière 3 sont construites de façon analogue aux roues avant 2, c’est-à-dire qu’une roue arrière 3 comporte une jante 3J et un pneumatique 3P agencé autour de la jante 3J. Toujours de façon analogue aux roues avant 2, la jante 3J est une jante du type jante de roue de vélo, c’est-à-dire que la jante 3J est annulaire et reliée via des rayons 3R à un moyeu 3M. Dans ce cas, la poulie avant 53 est couplée à la jante 3J via le moyeu 3M. De cette manière, la jante 3J est allégée, ce qui allège la poussette 1 et facilite donc le transport de la poussette 1, notamment lorsqu’elle est pliée. Néanmoins, la jante 3J peut avoir d’autres géométries, et notamment être pleine, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Comme cela est visible sur laFIG. 5, et de façon analogue aux poulies avant 52, les poulies arrière 53 peuvent être fixées sur la tige filetée 13 ou à tout le moins dans le prolongement de la tige filetée 13.

Grâce à l’ensemble de transmission 21 qui vient d’être décrit, l’entraînement en rotation des jantes 2J des roues avant 2 par les moteurs électriques 22 entraîne les jantes 3J des roues arrière 3, par l’intermédiaire des courroies d’entraînement 23 et des poulies arrière 53. Ainsi, et aussi grâce au fait que les pneumatiques 2P et 3P sont déformables, la poussette 1 peut monter un escalier sans action de la personne qui pousse la poussette 1, du moment que les moteurs électriques 22 fournissent un couple suffisant aux roues avant 2. Des essais effectués par l’inventeur ont révélé que si le diamètre extérieur DF (cf.FIG. 6) des pneumatiques 2P est d’environ 40 cm (soit environ 16 pouces, où 1 pouce = 25,4 mm), deux moteurs électriques 22 de 1,0 kW chacun suffisent pour qu’une poussette 1 d’un poids total à vide de 5,5 kg puisse monter un escalier. Bien entendu, la puissance des moteurs électriques 22 peut être différente (et notamment être plus élevée), notamment en fonction du poids total en charge prévu de la poussette 1. Par exemple, les moteurs électriques 22 peuvent être chacun des moteurs de 1,5 kW, 2 kW ou 3 kW.

De préférence, l’ensemble de transmission 21 ne comporte pas d’embrayage entre les moteurs électriques 22 et les jantes 2J. Ceci simplifie et allège considérablement l’ensemble de transmission 21. De tels embrayages ne sont de toute façon pas nécessaires car les pneumatiques 2P et 3P tendent à amortir tout choc dû à une aspérité sur le trajet de la poussette 1, que les moteurs électriques 22 soient alimentés ou non.

Il est à noter que les poulies avant 52 peuvent être montées de façon à s’opposer en permanence à la rotation des roues avant 2. Par exemple les poulies avant 52 peuvent être fixées par des écrous de telle sorte que les roues avant 2 tournent contre l’effort de serrage de ces écrous. Ainsi, les roues avant 2 sont en permanence freinées, ce qui procure un degré de sécurité supplémentaire à la poussette 1. De même, les poulies arrière 53 peuvent être montées de façon à s’opposer en permanence à la rotation des roues arrière 3.

Sur laFIG. 6, pour expliquer le dimensionnement des roues avant 2, on a représenté schématiquement l’une des roues avant 2 engagée dans un escalier 2000, cet escalier 2000 comportant des marches d’escalier 2002, 2012, … qui présentent chacune une hauteur H. En général, la valeur de H est imposée par les normes locales de construction. Purement à titre d’exemple, H = 17 cm est une valeur usuellement imposée par les normes de construction, notamment en France.

En observant laFIG. 6, on comprendra qu’il est particulièrement préférable que le diamètre extérieur DF des pneumatiques 2P soit strictement supérieur à 2H, autrement dit que DF > 2H. Par exemple, DF ≥ 2,05H. En effet, dans ce cas, le diamètre horizontal de la roue avant 2 est plus haut que la marche d’escalier 2012 que la roue avant 2 s’apprête à franchir. Ainsi, la roue avant 2 peut franchir la marche d’escalier 2012 sans difficulté notable, grâce au couple fourni par le moteur électrique 22 et moyennant une déformation locale du pneumatique 2P dans la région indiquée par le repère Q sur laFIG. 6. D’autre part, l’entraînement des roues arrière 3 par l’ensemble de transmission 21 (non représenté sur laFIG. 6) fournit aussi du couple aux roues arrière 3, ce qui aide encore la poussette 1 à franchir les marches d’escalier 2002, 2012, …. Ainsi et comme on l’a déjà mentionné ci-dessus, dès lors que les moteurs électriques 22 sont alimentés, la poussette 1 peut monter un escalier 2000, sans action de la personne qui pousse la poussette 1 (hormis pour activer le système de propulsion).

Dans un exemple de réalisation, on a DF > 34 cm, par exemple DF ≥ 35 cm. Ces valeurs de DF conviennent pour le cas où H = 17 cm.

Il est toutefois préférable que les roues avant 2 ne soient pas de trop grand diamètre, aussi bien pour faciliter le transport de la poussette 1 que pour permettre à la poussette 1 de franchir plusieurs marches d’escalier 2002, 2012, … sans être bloquée en raison d’un diamètre excessif des roues avant 2. Ainsi, dans un exemple préféré, 3H ≥ DF ≥ 2,05H. Dans le cas où H = 17 cm, on a 51 cm ≥ DF ≥ 35 cm.

Bien entendu, le diamètre extérieur des pneumatiques 3P vérifie lui aussi de préférence les inégalités ci-dessus.

Sur laFIG. 6, pour expliquer le choix de l’empattement E entre les roues avant 2 et les roues arrière 3, on a représenté schématiquement l’une des roues avant 2 et l’une des roues arrière 3 engagées dans l’escalier 2000. L’empattement E est défini comme la plus courte distance entre l’axe de rotation des jantes 2J et l’axe de rotation des jantes 3J. Cette plus courte distance est considérée orthogonalement à l’axe de rotation des jantes 2J et l’axe de rotation des jantes 3J, autrement dit parallèlement à un axe avant-arrière de la poussette 1. Outre la hauteur H mentionnée ci-dessus, les marches d’escalier 2002, 2012, 2022, 2032, 2042, 2052, … présentent chacune une profondeur P. En général, la valeur de P est imposée par les normes locales de construction. Purement à titre d’exemple, P = 33 cm est une valeur usuellement imposée par les normes de construction, notamment en France.

En observant laFIG. 6, on comprendra qu’il est particulièrement préférable que l’empattement E soit choisi de telle sorte que lorsque la roue arrière 3 (respectivement la roue avant 2) est en appui contre la marche qu’elle s’apprête à franchir (ici la marche 2012), la roue avant 2 (respectivement la roue arrière 3) n’est pas en appui contre la marche qu’elle s’apprête à franchir (ici la marche 2032). Sinon, les moteurs électriques 22 seraient contraints de fournir un couple extrêmement important pour que les roues avant 2 et les roues arrière 3 puissent franchir simultanément une marche d’escalier (ici les marches 2012 et 2032). Pour cela, de préférence, l’empattement E vérifie au moins l’une des inégalités 3,02 H ≤ E ≤ 3,71 H et 1,56 P ≤ E ≤ 1,91 P, et plus préférablement l’empattement E vérifie simultanément ces deux inégalités.

Dans un exemple de réalisation, on a 51,5 cm ≤ E ≤ 63,0 cm. Ces valeurs de E conviennent pour le cas où H = 17 cm et P = 33 cm. En effet, on a : 3,02 H = 51,3 cm ; 3,71 H = 63,1 cm ; 1,56 P = 51,5 cm ; et 1,91 P = 63,0 cm. Ces valeurs correspondent avantageusement aux longueurs usuelles des courroies d’entraînement 23.

Au vu de ce qui précède, il sera compris que l’invention se rapporte non seulement à un engin de transport de personne (tel que la poussette 1), mais aussi à un procédé pour faire monter un escalier 2000 à une personne (telle qu’un enfant) au moyen de l’engin de transport de personne, l’escalier 2000 comportant une pluralité de marches 2002, 2012, … présentant chacune une hauteur H, et le diamètre extérieur DF des pneumatiques 2P étant tel que DF > 2H, de préférence 3H ≥ DF ≥ 2,05H, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- faire s’asseoir la personne dans l’assise 90 ; et
- alimenter les moteurs électriques 22 en électricité avec la batterie 88, de sorte que les roues avant 2 et les roues arrière 3 sont entraînées en rotation et que l’engin de transport de personne monte l’escalier 2000.
Dans un tel procédé, l’empattement E entre les jantes 2J et les jantes 3J est tel que 3,02 H ≤ E ≤ 3,71 H et/ou 1,56 P ≤ E ≤ 1,91 P.

Les pneumatiques 2P peuvent sans inconvénient être remplacés par tout autre type d’élément de roulement déformable, par exemple un élément de roulement plein en élastomère ou encore un élément de roulement creux en élastomère qui est rempli d’un liquide, de billes, etc. Cependant, il importe que les pneumatiques 2P ou les éléments de roulement qui les remplacent soient déformables pour que les roues avant 2 puissent franchir une marche d’escalier 2012 sous l’effet du couple fourni par les moteurs électriques 22 et sans difficulté notable. À cet effet, il est préférable que le matériau des pneumatiques 2P ou des éléments de roulement qui les remplacent présente une dureté Shore A comprise entre 50 inclus et 70 inclus.

Quant aux pneumatiques 3P, ils peuvent aussi être sans inconvénient être remplacés par tout autre type d’élément de roulement déformable, comme les pneumatiques 2P. Cependant, il importe que les pneumatiques 3P ou les éléments de roulement qui les remplacent soient déformables pour que, alors que les roues avant 2 ont déjà franchi une marche d’escalier 2012, les roues arrière 3 puissent franchir à leur tour une marche d’escalier 2002 sans difficulté notable. Inversement, si les roues arrière 3 étaient indéformables, elles patineraient et peineraient à franchir une marche d’escalier 2002. À cet effet, il est préférable que le matériau des pneumatiques 3P ou des éléments de roulement qui les remplacent présente une dureté Shore A comprise entre 50 inclus et 70 inclus.

Les pneumatiques 2P et 3P, ou les éléments de roulement déformables qui les remplacent, sont de préférence réalisés en le même matériau.

En revenant à laFIG. 1, on voit que les roues avant 2 sont de préférence de plus grand diamètre que les roues arrière 3. De cette manière et puisque le couple délivré par les moteurs électriques 22 est transmis d’abord aux roues avant 2, les roues avant 2 reçoivent un couple important qui est suffisant pour franchir une marche d’escalier 2002, 2012, … tandis que les roues arrière 3 reçoivent un couple moins important mais qui aide tout de même la poussette 1 à franchir l’escalier 2000. Néanmoins les roues avant 2 et les roues arrière 3 peuvent être de même diamètre sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Comme on l’a déjà mentionné ci-dessus, l’unité de commande 89 peut fournir la puissance électrique délivrée par la batterie 88 aux moteurs électriques 22 en fonction d’une consigne utilisateur. Cette consigne utilisateur peut être fournie de diverses manières par la personne qui pousse la poussette 1. Par exemple, la personne peut simplement appuyer sur un bouton qui commande la marche et l’arrêt des moteurs électriques 22 à l’unité de commande 89, ce bouton étant intégré au châssis 10, par exemple à la poignée 15. En variante, cette consigne utilisateur peut également être fournie par la personne qui pousse la poussette 1 au moyen d’un boîtier de commande 96.

Un exemple de réalisation du boîtier de commande 96 a été représenté sur laFIG. 7. Dans cet exemple de réalisation, le boîtier de commande 96 est séparé du châssis 10 et est sans fil, c’est-à-dire que le boîtier de commande 96 est connecté à l’unité de commande 89 via une connexion sans fil appropriée, par exemple via une connexion Bluetooth (marque déposée). Comme représenté, le boîtier de commande 96 est de préférence de dimensions suffisamment faibles pour pouvoir être tenu par la personne qui pousse la poussette 1 dans une seule de ses mains MH. Le boîtier de commande 96 comporte avantageusement une dragonne 98 pour éviter de perdre ou faire tomber le boîtier de commande 96.

Dans l’exemple représenté, le boîtier de commande 96 comporte un bouton ou sélecteur 97. Ce bouton ou sélecteur 97 permet à la personne qui pousse la poussette 1 de commander la marche et l’arrêt des moteurs électriques 22. Le boîtier de commande 96 peut de plus comporter un indicateur 99, ici sous forme d’un écran, pour afficher à la personne le niveau de charge de la batterie 88.

En variante, le boîtier de commande 96 peut être à demeure sur le châssis 10 et/ou être filaire, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

LaFIG. 8est une représentation simplifiée du système de propulsion d’un engin de transport de personne 301 selon un autre mode de réalisation de l’invention. Sur cette figure, les éléments analogues ou identiques à ceux décrits en référence aux figures 1 à 7 portent les mêmes numéros de référence augmentés de 300 et ne sont pas décrits à nouveau sauf lorsque cela est nécessaire.

L’engin de transport de personne 301 se distingue de l’engin de transport de personne 1 par son système de propulsion et plus particulièrement par son ensemble de transmission 321.

Comme représenté, au lieu d’un moteur électrique pour chacune des roues avant 302, le système de propulsion comporte un unique moteur électrique 322 configuré pour réaliser un entraînement en rotation des jantes 302J des roues avant 302. De plus, l’ensemble de transmission 321 comprend un différentiel avant 372 et un différentiel arrière 373. Le différentiel avant 372 est entraîné par le moteur électrique 322 et entraîne en rotation les jantes 302J des roues avant 302. Le différentiel arrière 373 est entraîné par le différentiel avant 372 et entraîne en rotation les roues arrière 303, ici en entraînant leurs jantes 303J.

Dans l’exemple représenté, le différentiel arrière 373 est entraîné par le différentiel avant 372 via un différentiel intermédiaire 374, ce différentiel intermédiaire 374 étant relié au différentiel avant 372 par un premier arbre de transmission 375 et étant relié au différentiel arrière 373 par un deuxième arbre de transmission 376. Le premier arbre de transmission 375 et/ou le deuxième arbre de transmission 376 peuvent être des arbres à cardan, par exemple. En variante, le différentiel intermédiaire 374 peut être supprimé, auquel cas le différentiel arrière 373 est relié directement au différentiel avant 372 par un ou plusieurs arbres de transmission tels que des arbres à cardan.

L’engin de transport de personne 301 est sinon identique à l’engin de transport de personne 1 et n’est donc pas décrit plus en détail par souci de concision.

Il est à noter que le châssis 10 de l’engin de transport de personne 1, 301 peut être construit de diverses manières, tant que le châssis 10 supporte une assise 90 et tant que l’engin de transport de personne 1, 301 comporte le système de propulsion décrit. La construction spécifique du châssis 10 représentée sur les figures 1 à 5 et 7 n’est donc aucunement limitative.

Il est de plus à noter que même si l’engin de transport de personne 1, 301 a été décrit comme une étant poussette pour enfant, il peut aussi s’agir d’un fauteuil roulant, pour enfant ou pour adulte. La construction du châssis 10 et éventuellement de l’assise 90 est alors adaptée en conséquence. Le boîtier de commande 96 peut alors être placé sur le châssis 10 ou sur l’assise 90 de façon à pouvoir être manipulé par l’enfant ou l’adulte assis dans l’assise 90.

LaFIG. 9est une représentation simplifiée d’un engin de transport de personne 401 selon un autre mode de réalisation de l’invention se présentant sous la forme d’un fauteuil roulant, pour enfant ou pour adulte. Sur cette figure, les éléments analogues ou identiques à ceux décrits en référence aux figures 1 à 7 portent les mêmes numéros de référence augmentés de 400 et ne sont pas décrits à nouveau sauf lorsque cela est nécessaire.

Dans l’engin de transport de personne 401, les roues arrière 403 sont de plus grand diamètre que les roues avant 402, comme cela est usuel pour les fauteuils roulants. De plus, et à la différence de l’engin de transport de personne 1 ou 301, un moteur électrique 422 réalise un entraînement en rotation de la jante 403J d’une roue arrière 403, et non de la jante 402J d’une roue avant 402. Plus précisément, un moteur électrique 422 entraîne une poulie arrière 453. L’entraînement en rotation des jantes 403J des roues arrière 403 par les moteurs électriques 422 entraîne les jantes 2J des roues avant 402, par l’intermédiaire des courroies d’entraînement 23 et des poulies avant 452.

LaFIG. 9montre également que la batterie 488 peut être placée derrière le dossier 491 de l’assise 490, plutôt que sous l’assise 490.

Claims (10)

1. Engin roulant de transport de personne, l’engin roulant (1, 301, 401) étant une poussette pour enfant ou un fauteuil roulant et l’engin roulant comprenant un châssis (10) qui supporte une assise (90, 490) pour une personne et un système de propulsion pour propulser le châssis (10), le système de propulsion comprenant :
   - des roues permettant au châssis (10) de rouler sur le sol, les roues comprenant deux roues avant (2, 302, 402) et deux roues arrière (3, 303, 403) ;
   - au moins un moteur électrique (22, 322, 422) ; et
   - une source embarquée d’électricité (88, 488) pour alimenter ledit au moins un moteur électrique (22, 322, 422) en électricité,
   dans lequel chacune des deux roues avant (2, 302, 402) comporte une jante avant rigide (2J, 302J, 402J) et un élément de roulement avant déformable (2P, 302P, 402P) agencé autour de la jante avant (2J, 302J, 402J),
   dans lequel chacune des deux roues arrière (3, 303, 403) comporte une jante arrière rigide (3J, 303J, 403J) et un élément de roulement arrière déformable (3P, 303P, 403P) agencé autour de la jante arrière (3J, 303J, 403J),
   dans lequel ledit au moins un moteur électrique (22, 322, 422) est configuré pour réaliser un entraînement en rotation de l’un parmi les jantes avant (2J, 302J, 402J) et les jantes arrière (3J, 303J, 403J), et le système de propulsion comporte en outre un ensemble de transmission (21, 321, 421) configuré de sorte que ledit entraînement en rotation entraîne l’autre parmi les jantes avant (2J, 302J, 402J) et les jantes arrière (3J, 303J, 403J).
2. Engin roulant (1, 301) selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un moteur électrique (22, 322) est configuré pour réaliser un entraînement en rotation des jantes avant (2J, 302J) et l’ensemble de transmission (21, 321) est configuré de sorte que ledit entraînement en rotation entraîne les jantes arrière (3J, 303J).
3. Engin roulant (301) selon la revendication 2, dans lequel le système de propulsion comporte un unique moteur électrique (322) configuré pour réaliser un entraînement en rotation des jantes avant (302J) des deux roues avant (302), et dans lequel l’ensemble de transmission (321) comprend un différentiel avant (372) et un différentiel arrière (373), le différentiel avant (372) étant entraîné par l’unique moteur électrique (322) et entraînant en rotation les jantes avant (302J) des deux roues avant (302), le différentiel arrière (373) étant entraîné par le différentiel avant (372) et entraînant les jantes arrière (303J) des deux roues arrière (303).
4. Engin roulant (1) selon la revendication 2, dans lequel le système de propulsion comprend deux moteurs électriques (22), chacun des deux moteurs électriques (22) étant configuré pour réaliser un entraînement en rotation de la jante avant (2J) de l’une des roues avant (2), et l’ensemble de transmission (21) étant configuré de sorte que l’entraînement en rotation de la jante avant (2J) de l’une des roues avant (2) entraîne la jante arrière (3J) de l’une des roues arrière (3).
5. Engin roulant (1) selon la revendication 4, dans lequel l’ensemble de transmission (21) ne comporte pas d’embrayage entre les moteurs électriques (22) et les jantes avant (2J).
6. Engin roulant (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 5, dans lequel l’ensemble de transmission (21) comprend deux poulies avant (52) chacune couplée à la jante avant (2J) de l’une des roues avant (2), deux poulies arrière (53) chacune couplée à la jante arrière (3J) de l’une des roues arrière (3), et deux éléments d’entraînement continus (23) chacun enroulé autour d’une poulie avant (52) et d’une poulie arrière (53), les deux éléments d’entraînement continus (23) comportant chacun une chaîne, une courroie dentée ou une courroie lisse, et chacun des deux moteurs électriques (22) étant agencé pour entraîner l’une des poulies avant (52).
7. Engin roulant (1) selon la revendication 6, dans lequel chacun des deux moteurs électriques (22) entraîne l’une des poulies avant (52) via un élément d’entraînement continu auxiliaire (62), l’élément d’entraînement continu auxiliaire (62) comportant de préférence une courroie, plus préférablement une courroie dentée.
8. Engin roulant (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les roues avant (2) sont de plus grand diamètre que les roues arrière (3).
9. Engin roulant (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel un diamètre extérieur DF des éléments de roulement avant déformables (2P) est tel que DF > 34 cm, de préférence 51 cm ≥ DF ≥ 35 cm.
10. Procédé pour faire monter un escalier (2000) à une personne au moyen d’un engin roulant (1, 301) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, l’escalier comportant une pluralité de marches (2002, 2012) présentant chacune une hauteur H, et un diamètre extérieur DF des éléments de roulement avant déformables (2P) de l’engin roulant (1, 301) étant tel que DF > 2H, de préférence 3H ≥ DF ≥ 2,05H, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    - faire s’asseoir la personne dans l’assise (90) ; et
    - alimenter le au moins un moteur électrique (22, 322) en électricité avec la source embarquée d’électricité (88), de sorte que les jantes avant (2J, 302J) des roues avant (2, 302) et les jantes arrière (3J, 303J) des roues arrière (3, 303) sont entraînées en rotation et que l’engin roulant (1) monte l’escalier (2000).