Brevet FR2011023A1 — publié le 19700227

La présente invention se rapporte à des roulettes pour engins de transport et elle concerne plus spécialement des roulettes pivotantes, mais qui, dans une position déterminée, impriment à l'engin auquel elles sont adaptées, une seule direction voulue de déplacement l'invention se rapporte aussi à des engins de transport munis de ces roulettes. les termes " engins de transport " sont utilisés, à titre de simplification, pour désigner en général du matériel mobile monté sur roulettes, tel que chariots pour transport de marchandises, tables et civières roulantes, charrettes pour handicapés, lits de clinique, chariots pour libre-service, tables à thé, etc On a souvent muni ces engins de transport de plusieurs roulettes, généralement quatre, pivotant librement autour d'un axe vertical ou pivot, mais il a été observé qu'il était malaisé d'orienter convenablement ces engins9 du fait de la trop grande facilité de pivotement des roulettes, cui, ainsi, ont trop souvent tendance à prendre des directions imprévisibles. Pour remédier à cet inconvénient, on a muni les engins de transport d'une ou de deux roulettes pivotant librement autour de leur axe vertical, tandis que les deux roulettes à l'autre face (avant ou arrière) de l'engin n'étaient pas pivotantes, c'est-àdire que leur axe vertical était fixez De tels engins de transport sont maniables quand il s' agit de ne modifier que leur direction d'avancement vers la gauche ou la droite. Par contre, on ne peut les déplacer dans une direction perpendiculaire à leur axe longitudinal, car les roulettes fixes, placées à l'avant ou à l'arrière, ne pivotent donc pas et ne peuvent prendre la direction souhaitée. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, on munit les engins de transport, à leur coté avant et/ou arrière, de roues pivotantes mais qui, sous l'effet du poids de l'engin ou de la charge placée sur l'engin, per aent cette facilité de pivotement libre et restent dirigées dans une direction bien déterminée. La roulette de la présente invention consiste essentiellement en une roue tournant autour d'un axe horizontal, une chape ou fourche partant de cet axe horizontal et passant au-dessus de la roue, un moyen de pivotement adapté à la fourche, l'axe vertical de ce moyen de pivotement et l'axe vertical de la roue étant différents, et un agent de liaison entre le moyen de pivotement et le châssis de l'engin de transport, le moyen de pivotement et par conséquent, la chape et la roue s'inclinant par l'intermé- diaire de l'agent de liaison; sous le poids de l'engin de trans- port et de la charge9 d'un angle de 5 à 5, quand l'axe de la roue est en amont de l'axe du moyen de pivotement dans I sens d'avancement du chariot0 Dans ces conditions, la roulette peut pivoter librements quand l'axe de la roue est bien vertical, mais elle ne pi--o e que difficilement quand cet axe est légèrement incliné. L'angle d'inclinaison est compris entre 5 et 150 et, le plus avantageuse- ment, il est de l'ordre de 100, étant entendu que cette inclinai- son s'effectue dans le plan de la roue. De cétte façon, on bloque pratiquement la roue qui ne progresse plus que dans la diiection désirée.Ce blocage de direction n'affecte en rien la rotation de la roue autour de son axe horizontal, L'angle d'inclinaison peut varier évidemment en fonction da poids de la charge de l'engin de transport. Ce résultat est très intéressant, car ainsi l'engin de transport est d'àutant mieux maintenu dans la direction désirée que la charge est élevée. 0 9 c'est précisément lorsque les engins de transport sont fortement chargés qu'il est opportun de pouvoir maintenir leur direction d'avancement, des variations brusques et imprévisibles étant alors partlculièrement gênantes. le moyen de pivotement dont est munie la fourche entourant la roue est constitué le plus souvent d'un pivot vertical, fixé directement à la face horizontale de la fourche entourant la roue ou d'une couronne à billes horizontale, adaptée à cette fourche, le pivot ou la couronne pouvant s'incliner grâce à l'agents de liaison, reliant au châssis de l'engin de transport. le-s caractéristiques et avantage-s de la présente invention ressortiront plus clairement de la description donnee ci-après de quelques modes de réalisation, donnés titre d'illustratlon et ne comportant aucun caractère limitatif. Ces modes de réalisation sont représentés dans les figures ann~exées, qui montrent respec- tivement - Figure 19 roulette avec pivot vertical, en coupe longitudi- nale. Figure 2, une vue en coupe transversale, suivant la ligne I - X de la figure 1. Figure 3, la roulette de la figure 1 ayant pivoté de 1800. Figure 4, une variation de la roulette avec pivot vertical, représentée en partie en coupe transversale. Figures 5 à 7, d'autres variantes de roulettes. La roulette consiste en une roue 1, avec bandage 2, tournant autour de l'axe horizontal 7. Sur cet axe est fixée la fourche 4, dont l'élément horizontal surplombant la roue comporte le pivot 5 en tant que moyen de pivotement. L'axe vertical de ce pivot 5 est parallèle à celui de la roue, mais ne correspond pas à ce dernier. Dans le cas représenté à la figure 1, l'axe du pivot est en amont par rapport à celui de la roue, la roulette fixée à l'avant de l'engin de transport, se déplaçant dans le sens indiqué par la flèche. Le pivot s'adapte dans la douille 6 cylindrique qui constitue l'agent de liaison, dont le diamètre interne est très légèrement supérieur au diamètre externe du pivot 5. Ce dernier est maintenu dans la douille 6 à l'aide de la bague 7 et pivote librement dans cette douille, lorsque cette dernière n'est soumise à aucune déviation axiale.Cette douille 6 est fixée à un manchon métallique 8 ayant, en coupe transversale, une forme elliptique (figure 2). La douille 6 est fixée dans le manchon à l'aide d'une broche 9 ou autre dispositif analogue, qui se trouve sur l'axe du pivot 5 et traverse la partie supérieure de la douille 6, au-dessus du pivot. le manchon 8 et la douille 6 peuvent s'incliner l'un par rapport à l'autre, dans certaines conditions qui seront expliquées ci-après.L'axe vertical du manchon 8 est parallèle aux axes verticaux de la douille 6 et de la roue 1, mais il est plus éloigné de l'axe de la roue que l'axe du pivot ou de la douille, Quand la roulette est fixée à la face avant de l'engin de transport se déplaçant dans le sens de la flèche, les axes cités ci-dessus sont parallèles et le pivot 5 n'est soumis à aucun frot tement anormal dans la douille 6, de sorte ou'il pivote librement. Par contre, quand on fait pivoter la roue de 1800 (voir figure 3) le pivot de la roue, par suite de la direction de la composante des forces qui s'exercent sur elle, s'incline, entraînant la douille dans cette inclinaison, Qui est permise dans le manchon 8. l'inclinaison, que peut prendre la douille 6 dans le manchon 8 est limitée, et elle conduit à un abaissement du châssis de l'en- gin de transport, d'ou réduction sensible de la liberté de pivotement de la fourche et, par conséquent, de la roulette. Un tel dispositif est particulièrement simple, efficace et silencieux. On a avantage à utiliser, pour la fabrication de la douille, une matière résistante telle que de la fonte, de l'acier, de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, ou une résine superpolyamide, type Nylon, autolubrifiante ou autre matière équivalente. On peut adopter les dimensions suivantes, pour la réalisation de la roulette décrite dans l'exemple d'exécution ci-dessus: diamètre du pivot ................... ll mm. Hauteur du pivot ................... 40 mm. diamètre externe de la douille .....,. 17 mm. diamètre interne de la douille ...,... 11,5 mm. petit diamètre interne du manchon .... 18 mn. grand diamètre interne du manchon .... 25 mm. I1 est évident que d'autres dimensions et d'autres formes d'exécution peuvent être adoptées. C'est ainsi que la bague de retenue peut tre supprimée quand on emploie un pivot à protubérance au sommet, s'engageant dans une rainure annulaire correspondante pratiquée dans la paroi interne de la douille, ou être remplacée par tout dispositif de fixation connu de l'homme de métier. D'autre part, on peut éventuellement réduire la facilité avec laquelle la douille s'incline dans le manchon en disposant dans l'espace libre à l'intérieur du manchon, non occupé par la douille, une matière déformable, ou autre dispositif limitant la liberté de déplacement. La figure 4 montre une variante de la roulette de la figure 1, et elle représente plus spécialement, en coupe transversale, le pivot s'engageant directement dans un manchon. La roulette comprend donc aussi une roue avec fourche Sur cette fourche ou chape est adapté le pivot 5 qui s'engage directement dans le manchon 8 le logement de ce manchon a une section cylindrique, au sommet, mais va en s'élargissant vers le bas, c'est-à-dire vers l'extrémité voisine de la fourche, où il a une section ovale. Une bille 10 ou autre dispositif adéquat petit être prévu au sommet du logement du manchon pour faciliter le pivotement du pivot 5. De même, on adapte une bague de retenue 11 pour ce pivot. le pivot 5 peut donc s'incliner dans le manchon et prendre la position indiquée en pointillé, ce qui freine le mouvement de pivotement, Le manchon 8, constituant l'élément de liaison de la roulette au chassies de l'engin de transport, est fixé à ce châssis par tout moyen adéquat et connu de l'homme de métier. La figure 5 représente un autre mode de liaison de la roulette au châssis de l'engin de transport. D'après cette figure 5, la fourche 4 de la roue est munie du pivot 5 qui est adapté au châssis 12 de l'engin de transport. le pivot est entouré de l'agent de liaison 12 qui, dans ce cas, consiste en une bague en matière souple, par exemple en caoutchouc. I1 est évident que la matière constitutive de cette bague est plus- souple que la matière constitutive du bandage de la roue. Cette bague 12 comporte un évidement à une partie de sa zone périphérique, de sorte que cette partie s'écrase plus rapidement que le reste de la bague.Du fait de cette déformation localisée de la bague, le pivot et, par conséquent, la fourche 4 et la roue s'inclinent, ce qui freine le mouvement de piyotement. Cette inclinaison est d'autant plus importante que la charge est élevée. On peut évidemment utiliser des agents de liaison autres que la bague en caoutchouc avec évidement. C'estainsi que la bague, au lieu d'un évidement, peut avoir des perforations verticales. Elle peut être aussi en une autre matière souple, par exemple une résine synthétique mousse. Une autre forme d'exécution consiste à utiliser, au lieu de la bague, des lames de ressort adaptées autour du pivot, mais en nombre plus limité dans la zone de moindre résistance. On peut encore employer plusieurs ressorts autour du pivot, le (ou les) ressort(s) dans la zone d'inclinaison du pivot étant plus souples que les autres ressorts. Ces éléments de liaison présentent l'avantage d'agir aussi comme amortisseurs des chocs. La figure 6 montre, en coupe ? une autre variante ou le moyen de pivotement consiste en une couronne à billes 14, sur la face horizontale de la fourche 4. Cette couronne est elle-même fixée par boulon 15 à l'élément de liaison 16 consistant en une pièce verticale en acier, aluminium, résine superpolyamIde du type Nylon ou autre matière résistante.Ce montant 16 s'engage dans l'ou- verture cylindrique 17 pratiquée dans le châssis de l'engin de transport et y est adapté par boulon, rivet ou élément similaire 18. Le montant 16 est cylindrique à partie supérieure, occupant toute la section libre de l'ouverture cylindrique 17, mais va en se rétrécissant vers sa partie inférieure, c qui laisse donc un espace libre entre le montant 16 et l'ouverture 17, d'où possibilité d'inclinaison de l'élément de-liaison 16 de la couronne 14, de la fourche 4 et de la roue. La figure 7 montre encore une autre variante d'exécution, la fourche 4 avec la couronne à billes 15 étant reliée au chassies 19 de l'engin de transport par un fléau 20, autour duquel peut donc s'incliner. Afin de ne permettre l'inclinaison que dans un seul sens, on adapte tout dispositif adéquat, tel que bloc 21, constitué de préférence d'une matière ayant une légère souplesse, afin d'amortir les chocs et les bruits Ces différents exemples d-'exécation montrent que l'axe vertical de la roue et l'axe vertical du moyen de pivotement (pivot ou couronne à billes-) sont parallèles, quand les roulettes ne sont pas soumises à une poussée verticale, mais ces axes sont différents. Quand la roulette est soumise à une charge verticale et quand l'axe vertical de la roue est situé à l'arrière de l'axe du dispositif de pivotement, ce dernier dispositif s'incline et, de ce fait, il se produit un léger-abaissement de îtengin de transport, du côté où il est muni des roulettes de l'invention. De cet te façon, la-roule-tte ne peut plus pivoter aussi librement et est maintenue en direction pratiquement fixe, pendant qu'elle tourne librement autour de son axe horizontal. D'après une autre caractéristique de la présente invention, on peut utiliser en tant que roulette r dirigée ", une roulette telle que décrite ci-dessus, mais dont le dispositif de pivotement et, avec lui, la fourche et la roue, sont fabriqués et placés directement avec axe incliné. Cette fabrication consiste à utiliser les roulettes décrites précédemment et à placer une pièce intermédiaire, maintenant l'in- clinaison quelle que soit la charge de l'engin de transport. REVEND ICAT IONS i - Roulette pour engins de transport, consistant essentiellement en une roue tournant autour d'un axe horizontal, une chape ou fourche p rtant de cet axe horizontal et passant au-dessus de la roue et un moyen de pivotement adapté à la fourche, cette roulette étant caract5risée en ce que l'axe vertical de ce moyen de pivotement et l'axe vertical de la roue sont diffwrents et en ce qu'elle comporte un agent de liaison entre ce moyen de pivotement et le châssis de l'engin de transport, le moyen de pivotement et, par conséquent, la fourche et la roue s inclinant par l'intermédiaire- de agent de liaison, sous le poids de l'engin de transport et de la charge placée sur cet engin, d'un angle de 5 à 150, quand l'axe vertical de la roue est en amont de l'axe vertical du moyen de pivotement dans le sens d'avancement du chariot. 2 - Roulette suivant revendication 1, caractérisée en ce que l'angle d'inclinaison est de 700. 3 - Roulette suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le moyen de pivotement est un-pivot vertical adapté à la face horizontale de la fourche surplombant la roue. 4 Roulette suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément de liaison comprend une douille entourant le pivot et un manchon de forme elliptique en section transversale, dans lequel la douille est fixée de façon inclinable, ce manchon étant adapté au chassies de l'engin de transport. 5 - Roulette suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément de liaison est un manchon de section cylindrique au sommet et allant en s' & argissant vers le bas pour avoir une section elliptique à son extrémité inférieure. 6 - Roulette suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ltélément de liaison est une bague en matière souple entourant le pivot et comportant une zone de moindre résistance. 7 - Roulette suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'-lément de liaison est constitué par des ressorts dont certains ont une résistance moindre à 1: compression. 8 - Roulette suivnt les revenaications 1 et 2, caractarisée en ce que le moyen de pivotement est une couronne à billesadap tés à la face horizontale de la fourche surplombant la roue. 9 - Roulette suivant les revendications 1, 2 et 8, caractérise en ce que la couronne estreliée à un agent de liaison consistant en un montant vertical,de section cylindricue à sa par tie supérieure et allant en se rétrécissant vers le bas, ce montant étant engagé dans une ouverture pratiquée dans le châssis de l'engin de transport. 10 - Roulette suivant les revendications 1, 2 et 9, caractérisée en ce que l'agent de liaison consiste en un fléau fixé au châssis de l'engin de transport et auquel est adaptée la couronne de pivotement, de façon inclinable. 11 - Roulette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la roue est maintenue inclinée par une pièce intermédiaire maintenant le moyen de pivotement incliné. 12 - Engin de transport caractérisé en ce qu'il est muni d'au moins deux roulettes suivant la revendication 1, à son côté avant ou arrière.