Brevet FR2562493A1 — publié le 19851011

Chariot à roues utilisable comme une luge et dont les roues peuvent être freinées. L'invention concerne un chariot à rouesdestiné à être utilisé à la manière d'une luge sur une piste en forme de gouttière, et plus particulièrement un tel chariot comprenant deux roues pouvant tourner à des vitesses. différentes autour d'un même axe. On connais des vdhicules comprenant une roue arrière gauche et une roue arrière droite pouvant tourner autour d'un même axe et comportant soit des freins indépdndants pour les deux roues, soit un frein commun aux deux roues. Dans le- premier cas, on peut prévoir la possibilité pour les deux roues de tourner à des vitesses différentes. Dans le second cas, au contraire, le frein comprend un disque ou un tambour de frein commun solidaire de chacune des roues, ce qui implique que celles-ci tournent à la même vitesse.Or, on sait que lorsque le véhicule décrit une courbe, les roues gauche et droite parcourent pendant une période déterminée des di stan- ces différentes, et que si elles sont tenues de tourner à la même vitesse,. il en résulte des glissements excessifs entre les roues et la piste. Le but de l'invention est de concilier l'utilisation d'un frein commun aux deux roues, qui simplifie la construction du chariot, et la possibilité pour les roues de tourner à des vitesses différentes. Dans le chariot selon l'invention, le freinage des deux roues est assuré par au moins un frein agissant sur un organe rotatif en liaison d'entrainement avec les roues parades moyens de transmission permettant sa rotation par rapport à chacune desdites roues seulement dans le sens correspondant à l'avance du chariot. Il résulte de cette disposition, qui laisse à chaque roue la possibilité de tourner à sa propre vitesse, que l'organe rotatif est empêché par les moyens de transmission de tourner, par rapport à l'une ou l'autre des roues, dans le sens correspondant au recul du chariot. Lorsque celui-ci avance, l'-organe rotatif est donc entraîné dans le sens de rotation correspondant à une vitesse au moins égale à celle de la plus rapide des deux roues. Lorsque le frein est mis en action, il ralentit l'organe rotatif et limite donc la vitesse de chaqué roue à celle de l'organe rotatif. Si les deux roues tournent initialement à des vitesses différentes, la plus rapide est-freinée en premier, puis, lorsque sa vi tresse est ramenée à celle de l'autre roue, celle-ci est freinée à son tour. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on peut'prévoir deux freins ou plus agissant sur l'organe rotatif et répondant à des buts différents, par exemple un frein pouvantêtrecommandé par un utilisateur du véhicule, et un frein pouvant être commandé par la force centrifuge pour limiter automatiquement la vitesse du chariot. Selon une autre caractéristique de l'invention, des: moyens de blocage peuvent être prévus pour empêcher les roues de tourner dans le sens corréspondant au recul du chariot. L'invention sera mieux comprise grace à la description d'un exemple de réalisation, donne ci-après à titre illustratif et non limitatif, et aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un chariot conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en perspective du dessous du chariot de la figure 1; la figure 3 est une coupe, selon la ligne III-III de la figure 1, du système de freinage des roues arrière; la figure 4 est une vue partielle en perspective montrant les mâchoires du frein centrifuge au repos; la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, montrant les mâchoires en position de freinage. Le chariot représenté aux figures 1 et 2, destiné à être conduit à la manière d'une luge sur une piste en forme de gouttière, comprend une coque 1 en polyester armé de fibre de verre sur laquelle sont montés deux roues avant 2 munies de pneumatiques, un train arrière 3 et une commande de freinage 4. Iaa commande de freinage 4 comprend une barre horizontale transversale cylindrique 5 montée sous la coque 1 de façon à pouvoir tourner sur elle-meme. Un levier 6, solidaire de la barre 5, traverse une ouverture de la coque 1 et se dresse au-dessus de celle-ci. ta partie supérieure du levier 6 est destinée à être manoeuvrée par l'utilisateur du chariot,qui peut actionner les freins en tirant le levier vers l'arrière et les libérer en poussant le levier vers l'avant. Des manivelles portés par la barre 5 sont reliées par des tiges convenables à des freins des roues avant, et par une tige 7 à un frein des roues arrière, qui sera décrit plus loin. Un ressort 8 est interposé sur la tige 7 pour limiter l'effort de freinage et éviter le blocage des roues arrière. Une autre manivelle solidaire de la barre 5, reliée par une tige 9 et un ressort 10 à une barrette i1 montée à l'avant de la coque, rappelle la commande de freinage lorsque l'utilisateur n'agit pas sur le levier 6 de façon à exercer un freinage suffisant pour éviter un déplacement non désiré du chariot. Le train arrière 3 comprend une roue arrière gauche 12 et une roue arrière droite 13 munies de pneumatiques,solidaires respectivement de deux demi-essieux 14 et 15 et pouvant tourner autour d'un même axe. Cet axe de rotation est matérialisé par un arbre fixe non représenté dont les extrémités sont assemblées à un étrier 16 lui-même fixé à la coque 1. Les demi-essieux 14 et 15 sont montés sur l'arbre fixe par des roulements à billes et sont séparés l'un de l'autre par une rondelle 17 calée sur l'arbre. Les parties d'extrémités des demi-essieux 14 et 15 voisines de la rondelle 17 et situées par conséquent entre les deux roues sont entourées par un cylindre creux 18 qui leur est coaxial, relié à chacun d'eux par une roue libre de bicyclette respectivement 19 ou 20. La.roue libre de bicyclette est un dispositif bien connu, qui ne sera pas décrit en détail ici. On rappeilera simplement qu'un tel dispositif comprend une bague intérieure et une bague extérieure munie d'une couronne dentée périphérique, et des moyens permettant une rotation relative des deux bagues dans un seul sens. Les roues libres 19 et 20 sont montées sur les demi-essieux par leurs bagues intérieures,et leurs bagues extérieures sont rendues solidaires en rotation du cylindre 18 par des tiges longitudinales 21 soudées à la surface interne du cylindre et passant chacune entre deux dents voisines des couronnes dentées 22 des roues libres.Le montage est réalisé de telle sorte que le sens de rotation autorisé des bagues extérieures par rapport aux bagues intérieures des roues libres corresponde au sens de'rotation des roues 12 et 13 lorsque le chariot roule vers l'avant. il en résulte que, lorsque le chariot avance, la rotation des roues arrière et des demi-essieux est transmise par l'intermédiaire des roues libres au cylindre- 18, qui tourne à une vitesse au moins égale à celle de chacun des demi-essieux 14 et 15, et généralement à la même vitesse que le plus rapide des deux- demi-essieux. A l'extrémité 23 du cylindre 18 tournée vers la gauche, sur sa face intérieure, est soudé un tourillon longitudinal 24 qui dépasse vers la gauche au-delà de l'extrémité 23, et sert d'articulation fixe à une paire de mâchoires de frein du genre de celles habituellement utilisées dans les cyclo- - moteurs.Ces mâchoires 26 et 27 sont incurvées en forme gé nérale de demi-cercles et s'appuient par leurs extrémités respectives 28 et 29 sur une partie 25 de diamètre réduit du tourillon 24 disposée au-delà du cylindre 18. tes extrémités 28 et 29, dont la forme est adaptée à la surface cylindrique de la partie 25, sont serrés contre celle-ci par un ressort 30 attaché aux rflachoires 26 et 27 au voisinage de leurs extrémités 28 et 29. Un autre ressort 31 sollicite l'une vers l'autre de la même façon les extrémités 32 et 33, opposées aux extrémités 28 et 29, des mâchoires 26 et 27. Les extrémités 32 et 33 présentent en regard l'une de l'autre des faces planes qui, dans l'état représenté aux figures 3 et 4, s'appuient respectivement sur deux méplats diamétralement opposés 35 d'un tourillon 34 monté de façon rotative t dans un bossage longitudinal 36 soudé sur la face intérieure du cylindre 18 à un emplacement diamétralement opposé à celui où se trouve le tourillon 24. Une masselotte 37 en forme générale de L, s'étendant selon plan transversal au cylindre 18 et logée dans un évidement 38 de celui-ci, est fixée par une extrémité à l'extrémité du tourillon 34 opposée à celle où sont ménagés les méplats 35. L'ensemble cons titubé par le tourillon 34 et la masselotte 37 a son centre de gravité situé à l'extérieur du plan défini par son propre axe de rotation et celui du cylindre 18.Lorsque celui-ci tourne, la force centrifuge tend donc à faire tourner cet ensemble autour de'l'axe du tourillon pour écarter le centre de gravité de 1'axe du cylindre 18. On arrive alors à la situation indiquéeparla figure 5, dans laquelle les méplats 35 occupent une position oblique par rapport aux extrémités 32 et 33 des mâchoires de frein 26 et 27, déterminant l'éàartement de ces dernières dont les garnitures 39 viennent frotter contre la surface intérieure d'un tambour 40-coaxial à l'ensemble tournant et fixé par une patte 41 à l'étrier 16.- Ce frottement assure un freinage du cylindre 18 et, par conséquent, des-- roues 12 et 13.Lorsque la vitesse du cylindre 18 et la force centrifuge décroissent, le ressort 31 rapproche les extrémités 32 et 33 des mâchoires de frein, ce qui réduit ou annule la force de freinage. Le frein qui-vient d'être décrit sert à limiter la vitesse du chariotpourdes raisons de sécurité, toute augmentation de la vitesse au-deld de la valeur prescrite provoquant un accroissement de la force centrifuge agissant sur la masselotte 37 et, par suite, de la force de freinage. Un autre frein est prévu, destiné à être commandé par l'utilisateur du chariot au moyen du levier 6 et de la tige 7. Ce dispositif comprend deux mâchoires 42 semblables aux mâchoires 26 et 27 et coopérant de la même façon avec un tourillon fixe 43 et un tourillon rotatif à méplats 44. Le tourillon fixe 43 est soudé à une plaque transversale 45 fixée à l'étrier 16, et le tourillon à méplats 44 est monté rotatif sur cette plaque 45. La rotation du tourillon 44 et l'écartement des mâchoires de frein 42 sont commandés par une manivelle 46 (s'étendant en avant du plan de la figure 2) soudée au tourillon 44 et actionnée par la,tige 3. L'extrémité droite du cylindre 18 sert de tambour pour ce dispositif de frein. On notera que dans le frein centriguge le tambour 40 est immobile en rotation et les mâchoires 26 et 27 solidaires du cylindre rotatif 18, alors que dans le frein commandé par le levier 6, c'est le tambour qui est solidaire du cylindre, les mâchoires 42 étant immobiles en rotation. Chacun des deux freins freine le cylindre 18 et, par conséquent, chacune des roues 12 et 13,puisque les roues libres 19 et 20 interdisent à ces dernières de tourner plus vite que le cylindre 18. Le chariot comprend encore un système anti-recul utilisant deux autres roues libres de bicyclette, dont les bagues intérieures sont calées respectivement sur les demi-essieux 14 et 15, et dont les bagues extérieures sont immobilisées en rotation. La première de ces roues libres, désignée par la référence 50, est soudée au tube 4O-par la couronne entre de sa bague extérieure, laquelle couronne s'appuie sur un épaulement interieur 51 de ce tube servant de tambour pour le frein centrifuge. L'autre roue libre 52 est soudée a la plaque-support 45 mentionnée à propos du frein à commande manuelle, la plaque 45 présentant une ouverture qui s'ajuste sur la bague extérieure de la roue libre, et les tourillons 43 et 44 passant chacun entre deux dents voisines de la couronne dentée de la roue libre. Les roues libres 50 et 52 sont montées de façon à interdire la rotation des demi-essieux dans le sens correspondant au recul du chariot. Le système anti-recul sert à empêcher que le chariot redescende en cas de décrochage accidentel d'une remontée mécanique. Revendications. 1. Chariot à roues utilisable comme une luge et comprenant deux roues (12, 13) pouvant être freinées et pouvant tourner à des vitesses différentes autour d'un même axe, caractérisé en ce que le freinage des deux roues est assuré par au moins un frein agissant sur un organe rotatif (18) en liaison d'entraînement avec les roues par des moyens de transmission (19,20) permettant sa rotation par rapport à chacune desdites roues seulement dans le sens correspondant à l'avance du chariot. 2. Chariot selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de freinage comprend un tambour (4D) et des mâchoires (26, 27) disposées à l'intérieur du tambour et pou- vant s'écarter contre 11 action d'un ressort (31) pour venir frotter contre la surface intérieure du tambour. 3. Chariot selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour est solidaire de l'organe rotatif (18) et que les mâchoires (42) sont immobiles en rotation. 4. Chariot selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour (40) est immobile en rotation et que les mâchoires (26, 27) sont solidaires de l'organe rotatif (18). 5. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe rotatif (18) a le même axe de rotation que les roues (12,13). 6. Chariot selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites roues (12,13)sont calées respecti 'remuent sur des demi-essieux (14,15i et Rue l'organe rotatif comprend un corps cylindrique (18) entourant les demi-essieux dans une région comprise entre les deux roues. 7. Chariot selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de transmission sont constitués par des dispositifs de roue libre (19, 20), les bagues intérieure et extérieure de chaque dispositif de roue libre étant solidaires respectivement d'un demi-essieu et du corps cylindrique. 8. Chariot selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les demi-essieux sont creux et enfilés sur un arbre solidaire de la carrosserie du chariot. 9 Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un frein agissant sur l'organe rotatif (18) peut être commandé par un utilisateur du chariot. 10. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un frein agissant sur l'organe rotatif peut être commandé par la force- centrifuge pour limiter la vitesse du chariot. 11. Chariot selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une masselotte (37) est solidaire d'un tourillon (34) monté sur l'organe rotatif de façon à pouvoir tourner autour d'un axe paralld- le à l'axe de rotation de celui-ci, le centre de gravite de l'ensemble tourillon-masselotte étant extérieur au plan défini par les axes de l'organe rotatif et du tourillon-et ce det- nier comportant une came pour écarter les mâchoires (26, 27) du frein lorsque le tourillon tourne pour permettre audit centre de gravité de s'écarter de l'axe de l'organe rotatif sous l'effet de la force centrifuge. 12. Chariot selon la revendication g et l'une des revendications 10 0t Il,caraetérisé en ce que le frein commandé par l'utilisateur est tel que défini dans la-revendication 3 et que le frein centrifuge est tel que défini dans la revendication 4. 13. Chariot selon la revendication 6 et l'une des revendications 3 et 12, caractérisé en ce que le tambour solidaire de l'organe rotatif fait partie du corps cylindrique (18). 14. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de blocage (50, 52) pour empêcher les roues (12, 13) de tourner dans le sens correspondant au recul du chariot. 15; Chariot selon la revendication 6 et la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de blocage sont constitués par des dispositifs de roué libre dont les bagues intérieures sont solidaires des demi-essieux et dont les bagues extérieures sont immobilisées en rotation. 16. Chariot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les roues sont munies de pneumatiques.