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DISPOSI~IF-ELEVATEUR POUR FAUTEUIL ROULANT VERTICALISATEUR
ET FAUTEUIL ROULANT EN FAISANT APPLICATION
DOMAINE TECHN~QUE
5La présente invention concerne les f~ut~PIlilc roulants utilisés par les h~ndic~pés
et les invalides et elle vise, indirri;.c~ lent, les f~utellilc roulants pliants ou non.
Il est incontestable que les f~llteuilc roulants ont apporté une possibilité de
mobilité aux handicapés et invalides. Ces f~utenilc roulants possèdent toutefois,
plusieurs inconvénients tenant au fait que les utilic~tP~urs ne peuvent occuper qu'une
10position assise, par ailleurs, m~intenue en général pendant des durées relativement
longues. Pour tenter de rem~ier aux inconvénients tenant à cette seule possibilité
d'utilic~tiQn, différentes propositions ont été formulées pour que de tels fauteuils
soient rendus vertic~lic~tPllrs, afin de permettre de ..-ainle~nir l'utili.c~tPur dans une
position sensiblement debout.
ART ANTÉRIEUR
En règle générale, les propositions formulées font intervenir une structure
articulée comprenant un dossier, une assise et un repose-pieds. Une telle structure
20 est montée articulée génér~lement par l'assise sur un axe frontal horizontal et
perpendiculaire au plan de symétrie vertical du châssis. Un moyen moteur est
interposé entre le châssis et la structure pour permettre l'élévation ou l'~b?,i~cement
de cette dernière, ainsi à meme d'oc-;u~er une position repliée dite assise et une
position dépliée dite verti~licée. L'organe moteur peut être indifféremment à
25 comm~nde manuelle, électrique ou autre.
Pour illustrer cette technique antérieure, il est possible de citer, entre autres,
le brevet français 69-35042, la demande ~ m~n-ie 26 25 045 ou encore le brevet
français 82-11713.
Ces dirri;lcnles propositions répondent cert~inçm~nt à l'objectif de
30 vertic~lic~tic)n visé et, en ce sens, ont apporté un mieux-être inconle~l~hle aux
utili c~teurs.
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Les propositions structurelles qui ont été formulées par la technique antérieures'appuient généralement sur l'articulation de la structure articulée sur un axe frontal
horizontal et perpendiculaire au plan de symétrie vertical du châssis et prenant appui
sur ce dernier.
Une telle org~nic~tion a pour effet, dans la fonction de vertic~lic~tion~ de
transférer la structure articulée et l'utili~t~ur verticalisé vers la partie antérieure du
fauteuil avec pour conséquence un accroi~em~nt de la charge sur les roues
antérieures et une réduction de celle des roues postérieures.
Une telle cons~quence introduit un facteur d'instabilité, étant donné que le
polygone d'appui ne se trouve pas chargé de façon également répartie. C'est la
raison pour laquelle, en règle générale, des points d'appui supplémentaires sontprévus pour stabiliser le fauteuil dans l'état de verticalisation de la structure
articulée. De tels points d'appui supplément~ires sont fréquemment, pour ne pas dire
toujours, constitués par des roulettes, des patins, des béquilles ou encore par des
lS talons qui sont prévus de construction dans le prolongement du repose-pieds, de
manière à prendre appui sur le sol dans l'état verticalisé de la structure articulée.
Si une telle proposition, au sens général, permet de conférer un facteur de
stabilité et de sécurité certain pour les utili~t~urs, en revanche, elle pose unproblème insurmontable lorsqu'il convient de tenir compte de la volonté de rendre
les f~llteuilc roulants, mobiles, même dans l'état verticalisé de la structure articulée.
Une telle ten~nçe collk~ond au souhait des utili.c~tç~lrs de pouvoir recouvrer, par
un tel moyen, une forme de vie et d'autonomie pa r~ nt compréhensibles.
Pouvoir concilier un tel souhait avec la technique actuelle semble incompatible
avec la recherche d'une grande stabilité et, le cas é~h~nt7 d'une bonne maniabilité.
Pour tenter de remédier à une telle exigence double, des propositions de
construction différente ont été faites par la technique ~nt~-;f l~. Il a ainsi été
proposé, par exemple comme cela est illustré par le brevet US 3 907 OS l, de placer
les moyens de motorisation dans un caisson post~rieur, de manière à lester le fauteuil
roulant pour abaisser le centre de gravit~ et équilibrer la sur~;h~e frontale qui
s'établit dans la position vertic~licé~.
Une telle proposition doit cert~inPm~nt permettre de répondre pour partie aux
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problèmes de la stabilité et de la sécurité, mais n'al,p~dîl pas exploitable dans toutes
les configurations et avec toutes les énergies susceptibles d'être mises en oeuvre pour
assurer la motorisation du fauteuil roulant.
Par ailleurs, une telle proposition apparaît ~ifficilen~.nt incompatible, avec le
S souhait de disposer d'un fauteuil roulant qui soit toujours pliable pour permettre son
transport aisé, not~mmPnt dans un véhicule automobile.
La technique antérieure connâît une proposition dirrélcnte par la demande
WO 82-01314 qui préconise de monter sur le châssis du f~llte.uil roulant une
structure articulée qui, lors du passage en position vertic~ ée, connaît un rétro-
10 déplacement relatif ayant pour effet de placer l'ensemble de la structure et de
tili~teur sensiblement en alignement avec l'axe vertical passant par le centre dupolygone d'appui que constitue ou que définit le châssis.
De cette manière, la charge générale vertir~ ée est répartie par rapport au
polygone d'appui et confère à ce dernier une stabilité certaine permettant d'envisager
15 la motorisation et le dépl~cemçnt du fauteuil roulant, même dans cet état de
verticalisation .
L'examen de la pr~osilion permet toutefois de con~t~t~r que la technologie
proposée par la demande WO 82-01314, est relativement compliquée et met en
oeuvre un nombre élevé de points d'articulation entre les dirre,c"ts élémçnt~ de la
20 structure articulée et de nombreuses liaisons par bi~llçttçs liant la structure au
châssis.
Ces nombreuses liaisons d'articulation fr~gili.~ent la construction, alourdissent
l'ensemble et exigent un entretien constant pour éviter qu'un dysfonctionn~.me.nt local
quelconque ne se traduise par un repliement ou un dépliement défectueux, susceptible
25 de conduire à des accidents.
Par ailleurs, une grande partie de ces articulations sont placées en partie avant
du fauteuil et not~mm~nt dans une zone frontale à l'assise avec pour effet de gêner
l'accès à cette dernière pour un h~n~ pé ou un invalide.
De plus, le fait de provoquer automatiquement le rétro-déplacement de la
30 structure articulée implique de déplacer dans le même sens le repose-pieds, d'une
position frontale co~r~ol dant à un état assis à une position reculée correspondant
.
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à un état verticalisé.
Ce dépl~cem~nt dans le sens antéro-postérieur au cours des deux mouvements
implique de laisser subsister le gabarit de passage sllffic~nt pour le repose-pieds et
pose un problème difficilement soluble d'adaptation sur le châssis de roues
5 antérieures, pivotantes et directionnelles, génér~lemPnt de plus petit diamètre que les
roues arrières porteuses, comme cela est le plus fréq~le.mment adopté pour les
f~lltçuil.c roulants.
Cette sujétion vient compliquer la fabrication du fauteuil, ainsi que la
réalisation de ce dernier dans un gabarit d'encombrement not~mmçnt transversal,
10 co~ )alible avec les dirr~lGI l~ domaines d'utili.c~tion, tels que l'usage domestique,
pour lequel un passage entre les jambages d'huisserie de portes norm~li.cées doit être
rendu possible.
Le nombre d'articulations et le grand nombre de biellettes de liaison ont aussi
pour incidence d'alourdir considérablement le fauteuil équipé qui devient moins
15 manipulable, tout en exigeant de la part de l'utilic~t~ur une dépense physique plus
importante lorsque le dépl~cemçnt du fauteuil n'est pas assuré ou assisté par une
motorisation embarquée.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant
des nouveaux moyens de liaison entre une structure articulée et un châssis de fauteuil
20 roulant vertic~lic~tPur, de tels moyens, tout en autorisant une verti~li.c~tion,
permettant par ailleurs de provoquer, automatiquement et simlllt~npm~nt à la phase
de vertic~lic~tion, un réko-dépl~PmPnt de la structure articulée pour cenker la
charge vertis~licée par rapport au polygone d'appui et collrel~;r ainsi au fauteuil placé
dans un tel état d'lltilic~tilln une stabilité et une sécurité ~lltori.~nt une mobilité et
25 une faculté de dépl~remPnt manuel ou motorisé, sans aucun risque pour le sujet
verticalisé.
Un autre objet de l'invention est de plUpOS~ des moyens de support et
d'articulation qui soient simples, fiables, légers et peu onéreux, de manière à rendre
possible une adaptation dans les meillç~lres conditions, sans pour autant alourdir
30 conci~l~.r~hlement le fauteuil et rendre ainsi possible, le cas el hP~nt, une adaptation
sur des f~ntç~ pliants.
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EXPOSÉ DE L'INVENTION
Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le dispositif-élévateur pour fauteuil
roulant verti~ atellr est caractérisé en ce que
- l'assise et le repose-pieds sont indépendants l'un de l'autre et sont
montés sur les extrémités supérieures de deux quadrilatères
déformables, s'élevant à partir du châssis et possédant une partie
mobile commune,
- les moyens de comm~n~le en élévation-abaissement co,l,~l~nnent un
organe moteur interposé entre le châssis et l'un des organes
mobiles de l'un des qll~lrilat~res et apte à commander le
déplacement desdits qu~lril~t~res entre un état stable replié
colle~olldant à une position dite assise de la structure et un état
stable déplié correspondant à une position dite de verti~ tion de
la structure dans laquelle la masse que r~l~sellte cette dernière est
sensiblement centrée par rapport au polygone d'appui.
L'invention a aussi pour objet un fauteuil roulant verti~ali~t~ur comportant unestructure articulée liée au châssis par les moyens ci-dessus.
Diverses autres caractéristiques r~ssolle"t de la description faite ci-dessous en
20 référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des
formes de r~li~tion de l'objet de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est une élévation latérale schématique d'un fauteuil conforme à
l'invention.
La figure 2 est une vue frontale, prise selon la ligne II-II de la figure 1.
Les figures 3 et 4 sont des vues analogues à la figure 1, illustrant le fauteuildans deux positions G~r~ct~ri~tiques.
La figure 5 est une vue frontale analogue à la figure 2, mais illll~trant une
variante de ré~ tion.
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MEILLEURE MAN~RE DE R~ALISER L'n~VENTION
Les figures 1 et 2 montrent sch~m~tiquement un fauteuil roulant 1 co~ rel-ant
un châssis 2 constitué par un cadre inférieur 3, par exemple formé par des longerons
4 réunis par des traverses 5 et 6. Il va de soi que cette forme de réalisation n'est
donnée qu'à titre d'exemple et de façon schématique, dans le seul souci d'alléger la
r~lGsent~lion tout en permettant la compréhension de l'objet de l'invention. Ainsi,
le châssis 2 est pourvu, de façon habituellement connue, de roues 7 gén~r~lementporteuses, principales et motrices et de roues 8 directrices, orientables par
l'intermédiaire de pivots 9. Les roues 8 sont généralement, mais non
obligatoirement, placées à la partie avant du châssis 2, alors que les roues porteuses
7 occupent la partie arrière. Les roues 7 et 8 définissent, par les points de contact
avec le sol S, un polygone d'appui ou de s~-~t~nt~tion par le centre duquel passe un
axe vertical x-x'. Les roues 7 sont montées sur le châssis 2 par l'intermédiaire de
paliers 10 et peuvent être avantageusement ~oci~eS à des organes moteurs
d'entr~înPmçnt en rotation réversible 11, tels qu'un ou des moteurs électriques
susceptibles d'être alim~nt~s à partir d'une source 12 embarquée et disposée sur une
console 13 placée entre des montants 14.
Le châssis 2 supporte, de manière conventionnelle, une structure articulée
coll~prPnallt une assise 20, un dossier 21 et un repose-pieds 22. D'une façon connue,
la structure articulée est organisée pour pouvoir occuper un état stable, replié,
correspondant à une position dite assise, tel qu'illustré par la figure 1 et un état
stable, déplié, collG~ondant à une position de ver~ic~ tion~ tel qu'illustré par la
figure 4. Dans ces deux positions et par des moyens connus de la technique et non
lG~r~sPntés, la structure articulée est apte à su~oller un h~n~ pé ou invalide dans
une position assise et dans une position ver~ e respectivement.
Selon l'invention, la structure articulée est organisée de manière que l'assise
20 soit portée par le châssis 2 par l'intermédiaire d'un moyen d'articulation 23 en
forme de quadrilatère déformable, un tel moyen étant par exemple organisé en deux
ensembles latéraux 24. Chaque ensemble colll~lG"d une partie articulée arrière ou
biellette 25 et une partie articulée avant ou biellette 26 qui sont respectivement
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montées par des axes 27 et 28 sur les montants arrière 14 et sur les longerons 4. Les
e~ liles supérieures des parties articulées ou biell~ttes 25 ou 26 portent l'assise 20
par l'intermédiaire d'axes d'articulation 29 et 30 qui sont respe-;livement placés
sensiblement dans la partie m~li~ne de la face inférieure de l'assise 20 et à la partie
S frontale de cette dernière. Dans l'état replié, la partie 25 s'étend à partir des
montants 14 vers l'avant, selon une direction sensiblement horizontale, alors que la
partie articulée avant 26 s'étend également vers l'avant mais selon une inclinaison
montante à partir du châssis 2.
Le dossier 21 est monté, selon l'invention, par un axe d'articulation 31 sur la
10 partie postérieure de l'assise 20 et se trouve lié à cette dernière par un moyen
d'articulation 32 en forme de quadrilatère déformable. Le moyen 32 comporte une
partie mobile qui est commune au q~ ril~t~re déformable 23.
Le moyen 32 est par exemple constitué par un prolongement 21a s'étendant
vers le bas à partir du dossier 21 et sur lequel se trouve articulée, par un axe 33, une
15 partie mobile 34, telle qu'une ou deux biellettçs liées par un axe 35 à la ou aux
parties arrière 2S constitutives du qu~-lril~tçre déformable 23.
La partie mobile 34 peut être organisée également en deux ensembles latéraux
de la même manière que les ensembles 24.
Le repose-pieds 22 est, de pl~rélence, constitué par deux jambages 40 pourvus
20 chacun à la base d'une semelle 41. Les deux jambages 40 sont indçpencl~nts etdépourvus d'articulation avec l'assise 20 et sont portés par le châssis 2 par
l'intermédiaire d'un moyen d'articulation 42, du type qu~lril~t~re déformable, de
pri~ .ence, aussi organisé comme les autres qll~-lril~t~res sous la forme de deux
ensembles latéraux. Chaque ensemble latéral co",~r~lld une partie antérieure 43
25 articulée par un axe 44 sur le châssis 2 et portant le jambage correspondant par un
axe d'articulation supérieur 4~. Chaque ensemble latéral fait également intervenir
pour la constitution du quadrilatère déformable, un élément commun avec le
qll~riril~t~re déformable 23, un tel él~mPnt commun étant constitué par la partie
avant 26 qui se trouve, dans un tel cas, située postérieurement à la partie antérieure
30 42. Pour ~llmçr cette fonction, la partie ~nt~riellre 26 est pourvue, en dessous de
son point d'articulation 30 avec l'assise 20, d'un prolongement 46 sur lequel est
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monté le jambage 40 par l'intermédiaire d'un axe d'articulation 47.
La partie 43 antérieure de chaque q~ ril~t~re déformable 42 s'étend vers
l'avant selon une inclin~i.con montante entre le châssis 2 et le jambage 40.
Tel que cela ressort de la figure 1, le système de quadril~t~.re déformable 23
est défini par les points d'articulation 27, 28, 29 et 30. Le système d'articulation en
qll~1ril~tP.re déformable 32 est défini par les points d'articulation 29, 31, 33 et 35.
Le système d'articulation à base de qll~lril~tpre déformable 42 est défini par les
points d'articulation 28, 44, 45 et 47.
Selon l'invention, il est prévu de doter le dispositif-élévateur décrit ci-dessus
d'un organe moteur 50 permettant de faire passer la structure articulée de la position
selon la figure 1 à la position selon la figure 4 et inversement. Un tel organe moteur
50 peut être constitué par un méc~nicme à comm~n-le manuelle ou, de préférence,
par un tran~ro~ aleur d'énergie, du type vérin électrique, susceptible d'être ~liment~
à partir de la source 12, not~mmP.nt par l'intermédiaire d'un manipulateur 51
~ cec~ihle, par exemple sur l'un des accoudoirs 52 amovibles ou orientables,
~uipant le dossier 21 ou l'assise 20. L'organe moteur 50 est interposé entre le
châssis 2 et l'un des éléments mobiles de l'un des q~ ril~tPres déformables et, de
pl~;fi;lence, celui 23 propre à l'assise 20. Dans un exemple appl.)~lié illustré par la
figure 1, l'organe moteur 50 est constitué par un vérin électrique dont la base est
adaptée sur le châssis 2 et dont la tige est, par exemple, articulée par un axe 53 sur
une traverse liant les parties 25 des deux ensembles lati~l~w~ 24.
Dans le cas d'adaptation d'un organe moteur 50 à comm~n~lç m~mlP.lle, il peut
être prévu d'associer des compçn~tP--rs élastiques, tels que des vérins à gaz,
permettant de soulager la charge, not~mmPnt; lors du dépliement de la structure
articulée pour passer de l'état selon la figure 1 à l'état verticalisé selon la figure 4.
Bien que cela ne soit pas repl~sent~, le châssis 2 peut être organisé pour fairea~p~d~lle une ou plusieurs butées 60 réservant un appui pour la structure articulée
en position ou en état replié, en COOp~ t par exemple dil~;l~",ent ou indirectemP.nt
avec l'assise 20 et/ou l'un des qu~lril~tPres d~ol"lables appr~liés.
Dans l'état selon la figure 1, la structure articulée est en position repliée dans
une position telle que l'assise 20 est sensiblement horizontale et que le repose-pieds
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22 se trouve disposé juste en avant de la partie antérieure du châssis et du plan
`transversal des pivots d'articulation des roues directrices 8.
Lorsqu'il est souhaité comm~ndçr le changement d'état de la structure articulée
pour la faire passer dans un état de vertiç~ ti~ n, l'organe moteur 50 est
S co"~",~ ié, par exemple pour assurer sa course d'extension, de manière qu'il tende
à soulever les éléments articulés 25 con~tihltif.s du q~ ril~t~re déformable 23 propre
à l'assise 20. Les éléments articulés 25 sont ainsi astreints à pivoter dans le sens de
la flèche fi (fig.3) sur les axes 27 et entraînent le déplacement de l'axe 29 selon une
trajectoire circulaire Tl ayant pour centre l'axe 29 et pour rayon la longueur des
éléments 25.
Le dépl~rem~-nt de l'axe 29 entraîne dans le même sens l'assise 20 dont l'axe
d'articulation 30 est déplacé selon une trajectoire circulaire T2 ayant pour centre
l'axe 28 et pour rayon la longueur de la partie avant 26. Les caractéristiques
constructives du quadrilatère déformable 23 font que les courbes Tl et T2 se croisent
en un point I. comme illustré par la figure 3, de sorte que l'assise déplacée vers
l'arrière est simnlt~némçnt soumise à un pivotement relatif dans le sens de la flèche
f2-
Simlllt~n~ment, le pivotement de l'assise 20 entraîne le déplacement vers le
haut de l'axe 31 qui soumet le dossier 21 à un déplacement relatif par rapport àl'assise, quoique restant par lui-même sensiblement dans la même inclin~i~on. Une
telle caractéristique est fournie par la structure du qn~(~ril~t~re déformable 32.
Le dépl~rement selon la courbe T2 du point 30 provoque le dépl~.emçnt selon
la courbe T3 du point d'articulation 47 du qu~ril~t~re déformable 42, cette
trajectoire T3 ayant pour centre le point d'articulation 28 et pour rayon la partie de
biellette 26 comprise entre ce point et l'axe 47. Par l'intermédiaire des jambages 40,
les points d'articulation 45 sont déplacés selon une trajectoire circulaire T4, ayant
pour centre l'axe 44 et pour rayon la longueur des elçmPnt~ antérieurs 42.
Cette ç~r~ct~ri~tique fait que, dans la phase intermédiaire et concomit~mmt-.nt
au déplacement dans le sens de la flèche f2 de l'assise 20, le repose-pieds 22 est
élevé et rétro-déplacé, comme cela a~aldîl à la figure 3. La mesure d'élévation est
conférée par les caractéri~tiques constructives du qu~tlril~t~.re déformable 42, de telle
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manière que, lorsque les sem~ s 41 surplombent l'enveloppe hori70nt~1e de
pivotement des roues avant 8, avec leur inclinaison initiale, elles soient situées à une
hauteur du sol S supérieure au diamètre de ces dernières. De cette manière, le rétro-
déplacement du repose-pieds 22 peut s'effectuer librement quelle que soit
S l'orientation des roues directrices avant 8.
Les caractéristiques des quadrilatères déformables sont choisies par
construction de manière que, après le déplacement de l'organe moteur 50 sur sa
course active, l'assise 20 et le dossier 21 soient sensiblement placés en alignement
selon une faible inclinaison, alors que le repose-pieds 22 se trouve par rétro-
10 déplacement inclus à l'intérieur du polygone d'appui défini par les roues 7 et 8. Danscet état dit de vertic~ tion, tel que cela ressort de la figure 4, il apparaît que la
structure articulée est répartie dans son ensemble de part et d'autre de l'axe vertical
x-x', de manière que la charge ou masse qu'elle .el,lt;sente seule et celle que
constitue le sujet verticalisé soient à l'aplomb dudit axe vertical x-x' et sensiblement
15 au centre du polygone d'appui pour conférer au fauteuil amené dans une telle
configuration, un état stable autorisant un dép1~cçme.nt par l'intermédiaire des roues.
La car~.t~.ri~tique constructive des moyens de support et d'articulation à base
de trois qu~-lril~t~.res déformables presenle Ia caractéristique de provoquer ledéplacement relatif du dossier, de l'assise et du repose-pieds, selon les trajectoires
20 Tl, T2, T3 et T4 qui sont dirigées vers la partie postérieure du fauteuil et génèrent
ainsi un rétro-déplacement de la structure articulée pour amener cette dernière de la
position assise à ten~l~nce antérieure à une position vertic~ ée sensiblement centrée
sur l'axe x-x'.
Par ailleurs, comme cela a~a~-,l par la conlpal~ison des figures 1, 3 et 4, les
25 moyens selon l'invention permettent de réduire notablement l'encombrement dans le
plan antéro-postérieur du fauteuil en position vertic~ ée et de lui conférer dans cet
état une compacité favorisant les évolutions.
Un fonctionnem~nt inverse à ce qui vient d'être décrit s'établit lorsque l'organe
50 est commandé pour ramener la structure articulée de la position vertiç~ é~ à la
30 position assise illustrée par la figure 1.
La figure 5 montre une variante de réalisation dans laquelle les quadrilatères
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déformables sont organisés non plus en ensembles latéraux tels que 24, mais sousune forme de colonne en étant regroupés de part et d'autre du plan antéro-postérieur
de symétrie vertical P-P'.
5 APPLICATION INDUSTRIELLE
L'invention trouve une application industrielle particulièrement intéressante
dans les f~llteuil~ vertic~ t~urs qui, de sulc,ull, offrent une possibilité de pliage
selon un plan de symétrie vertical, longitll-lin~l, de manière à en réduire
10 l'encombrement dans les phases de transport, notamment en automobile.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses
modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
