Dépot de brevet n°0207073 du 10.06.02

retour

Demandeur:

BAUDUIN Jean-Pierre
5 rue de BESANCON
F 25300 PONTARLIER

Beaucoup de stations de ski alpin ont cherché à rentabiliser leurs installations de remontées mécaniques durant les périodes d'été.
En particulier, les stations de moyenne altitude (inférieure à 1500 m) présentent des pistes de pente suffisamment douce pour la pratique du vélo tout terrain.
La majorité de ces stations ont accepté la pratique de ce sport. Certaines ont même cherché à développer d'autres engins de descente sur roues dérivés du karting ou de la planche à roulettes en adaptant les remontées mécaniques au problème.
Plusieurs fabricants ont commercialisé des planches à roulettes adaptées à la pratique de la descente en tout terrain. Equipées de roues plus grandes et plus résistantes, elles disposent de roues avant directrices et certaines ont un système de freinage commandé par une poignée tenue à la main par l'opérateur et reliée par un câble sous gaine au frein lui-même.
Ces réalisations n'apportent pas toutefois une satisfaction suffisante aux pratiquants.
En particulier elles ne permettent pas de retrouver les sensations éprouvées par les skieurs et surtout par les surfeurs, principaux clients potentiels : les virages sont difficiles à négocier et délicats à provoquer par les mouvements du corps, les systèmes de freinage sont sources de problèmes de fiabilité et d'ennui au niveau sécurité, la tenue de la poignée à la main n'offre pas un confort suffisant.
D'autre part, ces systèmes permettent rarement la possibilité d'utiliser les remonte-pentes classiques.

La présente invention permet d'apporter une solution à ces défauts.
L'innovation technologique de l'invention porte essentiellement sur quatre points.

Le premier point consiste à disposer de deux roues arrière directrices en lieu et place de roues avant directrices.
C'est un point essentiel pour retrouver les sensations du snow-board ou du surf.
C'est, en effet, toujours le mouvement du pied arrière qui commande l'effet directionnel en provoquant un basculement naturel du poids du corps vers l'intérieur du virage.
En effet, dans le cas de roues avant directrices, l'action sur ces roues provoque le basculement du corps vers l'extérieur du virage, s'ajoutant ainsi à la force centrifuge et entraînant un phénomène d'instabilité.
Par contre, l'utilisation de roues arrière directrices provoque le basculement du corps vers l'intérieur du virage et permet de compenser en partie l'action de la force centrifuge.
La solution technique consiste à commander l'orientation des roues arrière par le pied arrière à l'aide d'une platine repose-pied arrière orientable en rotation selon un axe longitudinal, parallèle à l'axe du déplacement.
Un jeu de biellettes assure la liaison entre cette platine et les moyeux de roues.
Le deuxième point consiste à utiliser le pied avant pour commander le freinage. Une platine avant orientable en rotation actionne un câble ou une commande hydraulique. Des dispositifs de freinage du commerce pour les vélos tout terrain assurent le freinage des roues.
Pour différentier les mouvements de la platine arrière de ceux de la platine avant, la rotation de la platine avant se fait selon un axe transversal, perpendiculaire à l'axe de déplacement.
Cette disposition permet, en outre, d'utiliser l'action naturelle de déplacement du corps vers l'arrière pendant le freinage pour compenser l'énergie cinétique. C'est donc la rotation vers l'arrière de la platine avant qu'il faut utiliser pour actionner le freinage.
La forme de la platine avant est telle qu'elle permet de retrouver la position du pied avant dirigée vers l'avant, orientée à 45°, selon la position utilisée par les surfeurs.
Le troisième point concerne la sécurité.
Comme pour le ski, il est nécessaire de provoquer l'arrêt de l'engin en cas de chute.
Il est inconcevable, en effet, de laisser dévaler seul un véhicule sur une piste fréquentée par 'autres utilisateurs.
Pour assurer cette sécurité, l'engin doit être, au repos, naturellement en position de freinage.
Pour assurer cette fonction, un ressort rappelle en permanence la rotation de la platine avant vers l'arrière.
Seule l'action du pied avant permet de basculer cette platine vers l'avant et de libérer l'action des freins. Une butée permet de limiter le basculement de cette platine vers l'avant, à une position horizontale.
Pour pouvoir déplacer l'appareil manuellement, un crochet permet de retenir la platine avant en position presque horizontale.
Ce crochet doit pouvoir se débloquer automatiquement par l'action du pied avant durant l'utilisation de l'engin.
Une poignée permet, en outre, de soulever l'avant de l'engin pour le déplacer manuellement sur les roues arrières lors de courtes remontées.
Le quatrième point permet une traction de l'engin par une remontée mécanique de ski.
Pour assurer cette fonction, deux solutions sont possibles.
La première solution consiste à ajouter au crochet utilisé pour la sécurité un centrage destiné à recevoir un anneau de traction installé sur les perches de remontée mécanique en lieu et place de la rondelle d'extrémité. En position verrouillée, il permet le déblocage des freins et la traction de l'engin avec son utilisateur. Arrivé au sommet de la remontée, une simple pression du pied de l'opérateur permet le déverrouillage du crochet et la libération de la perche.
Elle présente l'avantage d'être peu onéreuse. Par contre, en cas de chute de l'utilisateur, le véhicule continue sa course jusqu'à l'extrémité de la remontée mécanique.
Cette solution est donc valable pour des remontées mécaniques lentes et à faible pente.
La deuxième solution consiste toujours à ajouter sur le crochet un centrage destiné à recevoir un dispositif de traction installé sur la perche. Mais cette fois, la traction de la perche doit provoquer le déverrouillage du crochet au démarrage de la traction.
De plus, le dispositif de traction est installé sur un bras intermédiaire, tenu par l'utilisateur, maintenu vertical en position d'utilisation.
Ce bras intermédiaire est articulé sur l'extrémité basse de la perche elle-même. Un ressort de torsion ramène automatiquement ce bras parallèlement à la perche et le long de celle-ci.
Une poignée disposée à la partie supérieure du bras permet à l'utilisateur de tenir ce bras durant l'utilisation et de le maintenir vertical. Tant que l'utilisateur maintient le bras verticalement, la traction est assurée, dès qu'il lâche la poignée du bras, ce dernier bascule vers l'avant provoquant la libération de la perche.
Cette solution permet de prévenir l'à-coup du démarrage de la traction et la chute en arrière de l'opérateur.
Elle permet aussi à l'utilisateur de se tenir à ce bras pour assurer sa stabilité durant la traction.
Cette solution est, par contre, plus onéreuse. Elle est donc réservée aux remontées mécaniques rapides et de forte pente. D'autre part, les chutes étant plus fréquentes dans cette utilisation, le déverrouillage du crochet durant la traction permet d'assurer l'arrêt immédiat du véhicule en cas de chute de l'utilisateur.

Les dessins annexés illustrent l'invention.
Pour faciliter la compréhension, l'avant de l'engin est toujours représenté du coté gauche des dessins.

La figure 1 représente l'engin en perspective arrière.
La figure 2 représente une perspective en vue de dessous.
La figure 3 est identique à la vue 1, en perspective arrière, avec l'engin en position de virage.
La figure 4 est identique à la vue 1, en perspective arrière, avec l'engin en position de freinage.
La figure 5 représente une vue de dessous de l'engin.
La figure 6 représente une vue de face de l'engin.
La figure 7 représente une vue de dessus de l'engin.
La figure 8 est une vue de droite, en bout, représentant la partie arrière de l'engin en position de virage.
La figure 9 est une vue en bout du système de direction de la roue arrière droite.
La figure 10 est une vue de face du système de direction de la roue arrière droite.
La figure 11 représente le détail de la partie avant en position de freinage.
La figure 12 représente un système de traction par une remontée mécanique lente.
La figure 13 représente ce système de traction au moment de la libération de la perche.
La figure 14 représente un système de traction par une remontée mécanique rapide.
La figure 15 représente le détail de ce système en vue de face.
La figure 16 est une vue de coté de ce système de traction par remontée mécanique rapide et ce, durant la traction.
La figure 17 est une vue de coté de ce système de traction par remontée mécanique rapide et ce, au moment de la libération de la perche par l'utilisateur.
La figure 18 représente l'engin et son utilisateur durant la traction par une remontée mécanique rapide.
La figure 19 représente l'engin utilisé en descente par un gaucher.

Le véhicule, objet de l'invention, est composé de trois ou quatre roues.
Pour une utilisation en tout terrain, il est préférable d'utiliser un engin à trois roues comme illustré dans les dessins.
Dans ce cas, l'engin dispose d'une roue unique à l'avant 1 et de deux roues arrières 2.
Pour une utilisation sur route plane ou sur circuit en pente, il est préférable d'utiliser un engin à quatre roues. Dans ce cas, l'engin dispose de deux roues avant 1. Cette différence s'explique par le fait qu'en tout terrain il est impossible de faire appliquer au sol quatre roues en même temps sans l'utilisation de suspensions.
Toutefois, l'utilisation de suspensions est envisageable mais onéreuse. Elle peut se faire sur les trois roues ou sur la seule roue avant.

Un châssis général supporte les roues. Il est composé d'un tube longitudinal 3, d'une fourche avant 4 et d'un arceau arrière 5.
Les roues arrière 2 sont montées sur des moyeux symétriques 6, eux-mêmes articulés sur l'arceau de châssis 5 par l'intermédiaire de chapes 7.
L'axe 8 des chapes 7 est incliné par rapport à la verticale selon deux angles, selon les techniques classiques utilisées en automobile.
Un angle A, situé dans le plan transversal à l'axe de déplacement permet à la roue de pivoter autour de sa base sans glisser latéralement.
Pour assurer cette fonction, l'axe 8 passe par le centre de la base de contact de la roue avec le sol.

Un angle B, situé dans le plan parallèle à l'axe de déplacement permet un rappel automatique des roues en position de repos après un virage.
Pour assurer cette fonction sans provoquer de glissement latéral de la roue, l'axe 8 passe par le centre de la base de contact de la roue avec le sol.
Les moyeux 6 sont reliés entre eux par une bielle 9 équipée de rotules 10. Cette bielle 9 assure le parallélisme des roues arrières en position de repos. A noter que l'entraxe de rotules 10 est inférieur à l'entraxe des roues arrières 2 pour corriger le parallélisme durant les virages (selon la technique de l'épure de Jeantot).
Le moyeu gauche reçoit une bielle 11 équipée de rotules 12. Cette bielle 11 est solidaire, de l'autre coté, d'une platine 14 par l'intermédiaire d'un levier 13.
La platine 14 est destinée à recevoir le pied arrière de l'opérateur, de manière à ce que ce pied soit perpendiculaire à l'axe du déplacement.
Elle est articulée en rotation autour du tube de châssis 3 grâce à deux paliers 15, selon un axe longitudinal correspondant à l'axe du déplacement.

Une butée 16 limite le déplacement en rotation de la platine 14, de part et d'autre par rapport à la position horizontale, de façon symétrique, et limite de ce fait le rayon de braquage de l'engin.
La position d'accrochage de la rotule 12 du moyeu gauche 6 est telle qu'elle permet le basculement de la platine 14 vers l'intérieur du virage.
Chaque roue arrière dispose d'un disque de frein 17. Chaque moyeu arrière 6 dispose d'un étrier de frein du commerce 18, à fonctionnement à câble, comme sur les dessins, ou hydraulique.
La fourche 4 du châssis général reçoit la roue avant 1. Dans la réalisation de l'invention, un étrier de frein de vélo 19, monté sur la fourche 4, assure le freinage de la roue avant 1.
D'autres techniques de freinage peuvent être utilisées, en particulier un système à disque analogue aux freins arrière.
Une platine avant 20 reçoit le pied avant de l'opérateur. Elle est articulée en rotation autour d'un axe 21, perpendiculaire à l'axe du déplacement, par l'intermédiaire de deux paliers 22.

La forme de la platine avant 20 est conçue de manière à ce que le pied de l'opérateur soit incliné à 45° environ par rapport à l'axe du déplacement, et de manière à ce que le pied soit à cheval sur l'axe 21.
La forme de la platine avant 20 permet aussi l'utilisation par un droitier et symétriquement par un gaucher.
La platine avant 20 supporte deux leviers 23 et 24. Dans la réalisation de l'invention, le levier 23 commande un câble de freinage 25, lorsque la platine avant 20 est basculée vers l'arrière.
Une poulie 26 renvoie le câble 25 vers l'avant pour actionner le frein avant. La poulie 26 est reliée aux câbles 27 assurant le freinage des roues arrières, par l'intermédiaire d'un ressort 28 et d'un palonnier 29.
le palonnier 29 permet une répartition identique de l'effort sur les deux câbles 27. Le ressort 28 assure une limitation de l'effort de freinage.
L'utilisation du ressort 28 s'explique par le fait que les composants assurant le freinage sont des composants du commerce destinés à l'usage de vélos tout terrain.
Ces composants sont prévus pour des efforts communiqués par la main de l'opérateur et non pour une utilisation par le pied, donnant un effort beaucoup plus important.
Dans le cas de l'invention, il est donc nécessaire de limiter cet effort pour éviter toute destruction du matériel. Bien sûr, d'autres systèmes de commande de freinage peuvent être utilisés, en particulier l'utilisation d'un vérin dans le cas de freinage hydraulique.
Le levier 24 reçoit un ressort 30 attaché de l'autre coté sur le châssis 3.
Ce ressort assure le basculement de la platine avant 20 vers l'arrière pour commander automatiquement le freinage lorsque l'engin n'est pas utilisé par l'opérateur.
Une butée élastique 31 permet de limiter la course en rotation vers l'avant de la platine 20.
Cette course est limitée à la position horizontale et peut être légèrement dépassée par écrasement de la butée 31.

Un crochet 32 disposé sur le châssis 3 et articulé autour d'un axe 33 permet de maintenir éventuellement la platine avant 20 en position horizontale à l'aide d'une attache 34 fixée sur le bord de la platine 20.
Un ressort 35 ramène en permanence le crochet 32 vers l'avant et permet de déverrouiller automatiquement le crochet 32 par simple pression du pied sur la platine avant 20, en écrasant la butée élastique 31.
Cette disposition permet à l'utilisateur de faire rouler l'engin en le tirant manuellement, et permettre aussi d'utiliser les remonte-pente.
Pour utiliser les remontées mécaniques à faible pente, le crochet 32 dispose d'une forme supérieure permettant le centrage et l'accrochage d'un anneau 36 fixé en lieu et place des traditionnelles rondelles à l'extrémité des perches 37.
La forme du centrage du crochet 32 est telle qu'elle permet la libération de l'anneau 36 de la perche 37 lorsque le crochet 32 est basculé vers l'avant par l'action du ressort 35.
Pour déplacer l'engin sur de courtes pentes, une poignée 38 permet de saisir l'engin et d'en soulever l'avant pour le faire rouler sur les roues arrières, lorsque la platine 20 est verrouillée par le crochet 32.
Dans le cas de remontées mécaniques rapides et à forte pente, un autre dispositif peut être utilisé.

Un crochet 39 articulé autour de l'axe 33 assure la même fonction que le crochet 32, en lieu et place de celui-ci.
Le même ressort 35 assure le rappel vers l'avant du crochet 39. Une attache 40 fixée sur la platine avant 20 permet, ici aussi, de verrouiller temporairement la platine avant 20 en position horizontale.
Toutefois sa forme inclinée permet le déverrouillage automatique en cas de forte traction vers l'avant sur le crochet 39.
La même butée élastique 31 permet le déverrouillage automatique de la platine avant 20 en cas d'écrasement de celle-ci.
Le crochet 39 est doté d'un vé de centrage à sa partie supérieure. Un diabolo 41 installé sur un bras 42 peut s'inscrire dans la forme du vé de centrage du crochet 39 pour assurer une liaison temporaire et la traction du véhicule.
Le bras 42 est articulé à l'aide d'un axe 43 sur l'extrémité basse de la perche d'origine 44 de la remontée mécanique et est solidaire de celle-ci.
Un ressort de torsion installé autour de l'axe 43 assure le rappel vers l'avant du bras 42, vers la perche 44, parallèlement à celle-ci.
Le bras 42 dispose, en outre, d'une poignée 45 à sa partie supérieure, à hauteur de prise pour l'utilisateur.

L'utilisation de l'engin est la suivante :
Par exemple, un opérateur droitier se positionne sur l'engin comme sur un snow-board, le corps perpendiculaire à l'axe du déplacement, le pied droit sur la platine arrière 14, perpendiculaire à l'axe du déplacement, le pied gauche sur la platine avant 20, incliné à 45°.
Dans une pente, il commande la direction de l'engin par les mouvements de son pied droit sur la platine arrière 14 et le freinage par inclinaison de la platine avant 20 grâce à son pied gauche.
En cas de chute, le ressort 30 commande automatiquement le freinage et l'arrêt de l'engin.
Pour remonter une courte pente, il bloque la platine avant 20 en position horizontale à l'aide du crochet 32 et tracte l'engin à l'aide de la poignée 38.
Pour utiliser une remontée mécanique à faible pente dont les perches sont équipées des anneaux 36, il bloque la platine 20 en position horizontale à l'aide du crochet 32 et place l'anneau 36 d'une perche 37 sur le crochet 32 au moment du démarrage.
Pour quitter cette remontée mécanique à son sommet, l'utilisateur exerce une pression du pied avant sur la platine 20 pour écraser la butée élastique 31.
Cette action provoque la libération du crochet 32 et sa rotation vers l'avant grâce à l'action du ressort 35 et la traction de la perche 37. La perche se trouve ainsi libérée et l'utilisateur peut quitter la remontée mécanique.
Dans la deuxième solution, et pour utiliser une remontée mécanique à forte pente équipée des bras de perches 42, il saisit la poignée 45, positionne le diabolo 41 dans le vé de centrage du crochet 39 au moment du démarrage.

Pendant la traction, il se maintient à la poignée 45 et assure la verticalité du bras 42.
Au sommet de la remontée mécanique, l'utilisateur lâche la poignée 45.
Le bras 42 tourne autour de l'axe 43 et se positionne parallèlement à la perche 44 sous l'effet simultané du ressort et de la traction de la perche 44.
Ce mouvement provoque la libération du véhicule.
Pour un gaucher, les positions des pieds sont inversées.

Telle qu'elle est représentée sur les dessins, l'invention est une réalisation pratique destinée à une application commerciale pour les stations de sports d'hiver durant les périodes estivales.

REVENDICATIONS

R1. Dispositif permettant la circulation de personnes dans un circuit en pente, composé d'une part de véhicules fonctionnant sans moteur, par gravité, et d'autre part d'un système de remontée mécanique, les dits véhicules étant équipés de trois ou quatre roues, libres en rotation, et d'un système de freinage d'une ou plusieurs de ces roues, caractérisé par les points suivants :
- Chaque véhicule comporte deux platines repose-pied, l'une à l'avant et l'autre à l'arrière.
- La platine arrière 14 est rotative autour d'un axe longitudinal, parallèle au sens de déplacement.
- La platine avant 20 est rotative selon un axe 21 transversal au sens de déplacement.
- Les roues arrière 2 sont les roues directrices.
- L'orientation des roues directrices arrière 2 est commandée par la rotation de la platine arrière 14.
- Le freinage est commandé par l'orientation vers l'arrière de la platine avant 20.
R2. Dispositif selon R1 caractérisé par le fait qu'un ressort de rappel 30 maintient, au repos, la platine avant 20 en position basculée vers l'arrière et provoque automatiquement le freinage.
R3. Dispositif selon R2 caractérisé par le fait qu'un crochet 32 articulé autour d'un axe 33 permet le verrouillage de la platine avant 20 en position horizontale et que ce crochet se déverrouille automatiquement par une légère rotation vers l'avant de la platine avant, sous l'action d'un ressort 35.
R4. Dispositif selon R3, caractérisé par le fait que le crochet 32 comporte une forme de centrage assurant l'accrochage d'anneaux 36 installés sur des perches 37 de remontées mécaniques, en lieu et place des traditionnelles rondelles.
R5. Dispositif selon R2 caractérisé par le fait qu'un crochet 39 articulé autour d'un axe 33 permet le verrouillage de la platine avant 20 en position horizontale et que ce crochet se déverrouille automatiquement par une légère rotation vers l'avant de la platine avant ou par une traction importante vers l'avant, sous l'action d'un ressort 35.
R6. Dispositif selon R5, caractérisé par le fait que :
- Les crochets 39 comportent un vé de centrage à leur partie supérieure pouvant recevoir un dispositif de centrage et de traction installé sur les perches de remontées mécaniques.
- Le système de remontée mécanique est composé de perches équipées de bras articulés 42 selon un axe horizontal 43 solidaire des perches 44.
- Les bras 42 comportent un dispositif de centrage inférieur 41 dont la forme s'adapte aux crochets 39 pour assurer une liaison temporaire avec le véhicule.
- Les bras 42 comportent une poignée 45 à leur partie supérieure.
- Un ressort de torsion rappelle en permanence chaque bras 42 vers la perches 44, parallèlement à celle-ci.