Brevet FR2515123A1 — publié le 19830429

- L'invention concerne un dispositif de freinage, en particulier pour fauteuils roulants, dans lequel un sabot de frein peut être actionné par un levier de manoeuvre et être ame- né à exercer son action sur la surface d'un pneu, et dans lequel le levier de manoeuvre peut être amené d'une position de départ de non freinage à une position active dans laquelle le sabot de frein agit en tant que frein de blocage à l'arrêt, le freinage pouvant aller graduellement en augmentant, et dans lequel le sa- bot de frein peut être ramené en position de non freinage par un ressort de rappel. Les dispositifs de freinage traditionnels pour fauteui roulants comprennent un mécanisme de manoeuvre au moyen duquel ui sabot de frein ou un patin de caoutchouc est pressé radialement sur la surface de roulement d'un pneu Ce mécanisme de manoeuvre présente un point mort dans sa position terminale dans-laquelle le sabot est pressé avec une pression maximale contre la surfa- ce de roulement du pneu, le dispositif de freinage qui agit en tant que frein de marche servant par ailleurs de frein de bloca- ge à l'arrêt quand on a dépassé le point mort Ce dispositif de freinage sert en tant que frein de marche pour freiner et diri- ger le fauteuil roulant, alors que le frein de blocage à l'ar- rêt doit bloquer le fauteuil roulant en place, par exemple pour l'empêcher de rouler sur un terrain en pente. Mais, quand, dans ce dispositif de freinage connu, l'air s'échappe du pneu contre lequel le patin de frein est X eprssion pressé, es forces/exercées par le patin sur le pneu tombent si- multanément à zéro ou reviennent à une valeur approximative- ment nulle, ce qui fait qu'il n'y a plus d'action de freinage. Dans certaines circonstances, cela constitue un risque important pour la sécurité, ce qui fait que les fauteuils roulants équipés de dispositifs de freinage de ce type ne peuvent pas être tota- lement assurés d'un fonctionnement fiable Pour ces raisons,il faudrait utiliser pour des fauteuils roulants des dispositifs de freinage indépendants de la pression des pneus. En ce qui concerne les dispositifs de freinage indé- pendants de la pression des pneus, on connaît par exemple des freins à tambour, des freins sur jante, des freins à c 8 ne,etc, qui peuvent tous être utilisés en tant que freins de marche et et freins de blocage à l'arrêt Enventuellement, on peut égale- 2 - ment avoir recours à d'autres dispositifs de freinage, mais malheureusement ils ne peuvent pas être utilisés en tant que freins de blocage à l'arrêt. L'inconvénient des freins à tambour, des freins sur jante, des freins à cône et analogues -vient en premier lieu de leur poids et de leur coût; en outre, les dispositifs de frei- nage de ce type ne peuvent pas Stre montés sur un fauteuil rou- lant, ou seulement avec difficulté; finalement, les dimensions du fauteuil roulant doivent être fortement agumentées quand on utilise de tels coûteux dispositifs de freinage Si, par contre, on met en place des dispositifs de freinage qui ne servent que de freins de blocage à l'arrêt, il faut alors prévoir pour le fauteuil roulant un frein de marche particulier, ce qui est alors également très coûteux ou bien réduit la capacité de frei- nage. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de freinage indépendant de la pression des pneus et du type- mentionné pouvant être utilisé sans entrafner de grandes dépen- ses en tant que frein de marche et frein de blocage à l'arrêt. Selon l'invention, ce problème est résolu du fait que le levier de manoeuvre est relié au sabot de frein par l'in- termédiaire d'un dispositif à ressort ayant une ligne caracté- ristique dégressive, de manière que le freinage s'effectue in- dépendamment de la pression des pneus. Si la pression des pneus d'un fauteuil roulant équipé d'un dispositif de freinage selon l'invention tombe, le dispo- sitif à ressort se dilate alors suffisamment pour que le con- tact entre le sabot de frein et la surface de roulement du pneu soit maintenue, et la pression appliquée par le sabot de frein sur le pneu, et qui correspond à la ligne caractéristi- que dégressive du dispositif à ressort, ne diminue pas, ou seu- lement légèrement De même, du fait de la caractéristique dé- gressive du dispositif à ressort, l'augmentation de la pres- sion appliquée sur la surface de roulement du pneu est faible quand la force de précontrainte du dispositif à ressort est at- teinte, ce qui fait que lorsque le levier de manoeuvre est com- plètement incliné et parvenu à sa position active, le pneu gon- flé n'est pas comprimé jusqu'à sa jante, alors que par ailleurs -3- la force nécessaire à la manoeuvre ne doit pas être augmentée, ou seulement légèrement. Grâce au dispositif de freinage selon l'invention,on obtient donc ce résultat qu'à l'état gonflé du pneu, celui ci n'est pas pressé jusqu'à sa jante, cela signifiant que la pres- sion appliquée par l'intermédiaire du levier de manoeuvre et di sabot de frein sur le pneu n'augmente pas de façon intile Quan à l'arrêt. Grâce au dispositif de freinage selon l'invention, l'effet de freinage nécessaire est assuré dans des limites suf fisantes pour la totalité de la plage de pression de l'air pos sible et admissible pour le pneu, c'està-dire comprise entre une valeur nulle et une valeur maximale admissible multipliée par un facteur de sécurité, ce résultat étant dé à l'utilisati du dispositif à ressort à ligne caractéristique dégressive Le supplément de force nécessaire pour manoeuvrer le levier est e: trèmement faible quand le pneu est gonflé, bien que l'action d freinage soit suffisamment constante quand il y a perte de pre sion dans les pneus, ce qui permet de satisfaire totalement au exigences de sécurité. Un dév'loppement de l'invention prévoit que le levier de manoeuvre est muni à son extrémité opposée à la poignée de cames le long desquelles peuvent circuler des galets qui peu- vent être déplacés sensiblement perpendiculairement à la sur- face de roulement du pneu, que les galets sont en liaison fonc tionnelle avec un premier cylindre, qu'un second cylindre est monté à l'intérieur dg premier cylindre, et qu'entre l'extré- mité du second cylindre qui est reliée au sabot du frein et l'extrémité du premier cylindre qui est à l'opposé de cette extrémité est monté un dispositif à ressort constitué de pré- férence par une ligne de ressorts formée par une série de res- sorts à disque la place des ressorts à disque on peut uti- -4- liser d'autres ressorts de type approprié tels que des ressorts a boudin ou des ressorts en spirale Finalement, on peut égale- ment prévoir un évidement, en particulier en forme d'arc de cercle, à l'extrémité des cames, en vue d'y recevoir les galets dans la position active du levier. Le levier dé manoeuvre comprend donc, à son extrémité qui est à l'opposé de la poignée, des cames qui sont disposées symétriquement sur les deux c 8 tés de la surface d'enveloppe des deux cylindres et qui sont conformées de manière que, lors- que le levier est manoeuvré, il se développe des forces prati- quement seulement axiales en direction des cylindres, qui ren- dent les forces nécessaires à la manoeuvre aussi faible que pos- sible L'évidement de forme d'arc de cercle à l'extrémité de chaque came sert de moyen de verrouillage à dépassement, ce qui fait que le dispositif de freinage peut être utilisé en tant que frein de zarche,en particulier pour faciliter la direction, et également de frein de blocage à l'arrêt. Lorsque, au cours d'une manoeuvre de freinage o le dispositif à ressort est comprimé par la manoeuvre du levier il y a perte de pression dans le pneu, il y a un uréajuatement " automatique de la pression de freinage dans les deux positions de fonctionnement possibles en tant que frein de marche et frein de blocage à l'arrêt sans modification de la position du levier, et ceci dans la mesure o la ligne de ressorts a été comprimée Dans la position de blocage à l'arrêt, la capacité de compression des ressorts suffit également pour assurer un fonctionnement suffisant, même en cas de perte complète de la pression. Si, en plus, la force de pression exercée par le sa bot de frein sur la surface de roulement du pneu est exacte- ment la même que la force de précontrainte du dispositif à res- sort, ceci suffit pour assurer un blocage fiable du fauteuil roulant dans des pentes. En ce qui concerne le mécanisme de manoeuvre, on peut également avoir éventuellement recours au principe du levier à genouillère. L'invention sera maintenant expliqué plus en détail à l'aide des dessins dans lesquels: - Fig 1 est une vue en élévation latérale, partielle- ment en coupe, du dispositif de freinage selon l'invention; et Fig 2 représente le dispositif de freinage selon la flèche A de la fig 1. Un dispositif de fixation 4 destiné au dispositif de freinage est vissé sur le châssis 3 du fauteuil roulant de préférence au moyen d'un dispositif de serrage rapide 16, 26,21, du type à excentrique Grâce au dispositif à serrage ra- pide, le dispositif de freinage est relié au châssis 3 du fau- teuil roulant de manière à ne pouvoir tourner, du fait que le châssis comprend un enfoncement 27 en U. La liaison entre le dispositif de fixation 4 et le dispositif de freinage s'effectue avantageusement par l'inter- médiaire d'un accouplement à disque de blocage de forme asso- ciée 19 permettant d'aligner la ligne d'action du sabot de frein 9 radialement en direction du pneu dans les conditions les plus diverses. Le dispositif de freinage est lui-même constitué oar un levier de manoeuvre 1 comprenant à son extrémité supérieure libre une poignée 22 et à son extrémité inférieure une fourche symétrique dont les extrémités sont constituées sous forme de cames 28 Les cames présentent un évidement 25 en forme d'arc de cercle Le levier de manoeuvre 1 est monté rotatif dans la zone de la fourche sur un arbre 5, et il est retenu axialement en place par des anneaux fendus 10, de manière à pouvoir pivo- ter sur 86 jusqu'à la position représentée en tirets sur la fig 1 L'arbre 5 est monté dans un palier 29 qui est relié à un tube 8 vissé sur le dispositif de fixation 4 par l'intermé- diaire d'un élément de liaison 30 et d'une pièce de liaison 19, au moyen d'une vis 17 et d'une rondelle 18 Les cames 28, agis- sent sur des galets 12 qui peuvent se déplacer dans une fente 31 du tube 8 quand le levier de manoeuvre 1 est changé de posi- tion ( vers la droite sur la fig 1) Ces galets 12 sont reliés à un cylindre 6 monté coulissant dans le tube 8 au moyen d'une cheville 20, et le cylindre ne peut de son côté se dégager en glissant d'un cylindre 7 intérieur grâce à un boulon et à un écrou 11 Le cylindre 7 est monté mobile dans le cylindre 6 - axial 6, et une ligne de ressorts 15 constituée par un certain nombre de ressorts à disque en série est prévue entre l'extré- mité de droite du cylindre 6 et l'extrémité de gauche du cylin- dre 7, sur la fig 1 Le cylindre 7 porte un sabot de frein 9 susceptible d'exercer son action sur la surface de roulement d'un pneu 2 monté sur une jante 32, laquelle est reliée à un volant à main 34, par l'intermédiaire de pièces de fixation 33, grâce auquel le fauteuil roulant peut être mis en mouvement à la main Entre la pièce 29 et un porte-sabot 14 est tendu un ressort de rappel 13. Quand le levier de manoeuvre 1 est pivoté dans la po- sition indiquée en tirets à la fig 1, les galets 12 se trouvent dans l'évidement 25 des cames 28 dans la position de gauche sur la fig 1 Cela provoque un mouvement longitudinal des eyliu- dres 6 et 7 vers la gauche sur la fig 1, de sorte que le sabot de frein peut agir sur la surface de roulement du pneu 2, et le ressort de rappel 13 est alors tendu Quand on continue & ma- noeuvrer le levier 1, le pneu 2 se déforme En outre, quand la force de précontrainte des ressorts 15 est atteinte, ceux-ci se compriment Lorsque le levier de manoeuvre 1 est totalement pi- voté, les galets 12 se placent dans les évidements 25, ce qui fait que le dispositif de freinage agit en tant que frein de blocage à l'arrêt et que le ressort de rappel 13 ne peut pas agir. Le point mort se trouve au niveau d'un nez 36 de la came 28, quand l'axe du galet 12, le nez 36 et l'axe de l'arbre sont alignés Si l'on continue à faire pivoter le levier de manoeuvre 1 un peu plus vers l'avant, au delà du point mort, le galet 12 pénètre dans l'évidement 25. 7- REVENDICATIONS 1 Dispositif de freinage, en particulier pour fau- teuils roulants, dans lequel un sabot de frein ( 9) peut être actionné par un levier de manoeuvre ( 1) et être amené & exercer son action sur la surface d'un pneu ( 2), caractérisé en ce que le levier de manoeuvre ( 1) est relié au sabot de frein ( 9) par l'intermédiaire d'un dispositif à ressort ( 15) ayant une ligne caractéristique dégressive, de manière que le freinage s'effectu indépendamment de la pression des pneus. 2 Dispositif de freinage selon la revendication 1, c E ractérisé en ce que le levier de manoeuvre ( 1) peut être amené d'une position de départ correspondant à une position de non fr E nage à une position active dans laquelle le sabot de frein ( 9) agit en tant que frein de blocage à l'arrêt, et en ce que le sa- bot de frein ( 9) peut être ramené en position de non freinage. 3 Dispositif de freinage selon l'une des revendicatif 1 et 2, caractérisé en ce que: le levier de manoeuvre ( 1) est muni, à son extrémité opposée à une poignée de manoeuvre ( 22), cames ( 28) le long desquelles peuvent circuler des galets ( 12) qui peuvent être déplacés sensiblement perpendiculairement à la surface de roulement du pneu; les galets ( 12) sont en liaison fonctionnelle avec un premier cylindre ( 6); un second cylindre ( 7) est monté à l'intérieur du premier cylindre ( 6); entre l'ex trémité du second cylindre ( 7) qui est reliée au sabot de frein ( 9) et l'extrémité du premier cylindre ( 6) qui est à l'opposé d cette extrémité est monté un dispositif à ressort ( 15). 4.Dispositif de freinage selon l'une des revendicatio 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif à ressort est cons- titué par une ligne de ressort ( 15)soumis à une précontrainte. 5 Dispositif de freinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ligne & ressort ( 15) est constituée pa une série de ressorts & disque. 6 Dispositif de freinage selon la revendication 4, c ractérisé en ce que la ligne à ressort ( 15) est constituée par des ressorts à boudin ou en spirale. -8 - 7.Dispositif de freinage selon l'une des revendications à & 6, caractérisé en ce que le levier de manoeuvre ( 1) est eni liaison fonctionnelle avec les galets ( 12) par l'intermédiaire d'une coulisse comprenant les cames ( 28). 8 Dispositif de freinage selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce qu'il comprend à l'extrémité de la came un évi- dement ( 25), se présentant en particulier sous forme d'arc de cercle, destiné à recevoir les galets ( 12) en position active. 9 Dispositif de freinage selon l'une des revendications précédentescaractérisé en ce que le dispositif de maneouvre est réalisé selon le principe d'un levier a genouillère.