Brevet FR2583348A1 — publié le 19861219

ROUE PIVOTANTE L'invention se rapporte à une roue pivotante et de façon plus particulière à une roue pivotante comportant un mécanisme de freinage. Il existe toute une variété d'emplois pour les roues pivotantes dans lesquels il est exigé que la roue pivotante puisse être sélectivement freinée à l'égard d'un déplacement sur un plancher ou autre surface de sol sur laquelle repose la roue pivotante. L'effet de freinage peut s'obtenir en évitant la rotation de la roue ou des roues pivotantes, mais l'invention concerne l'apport d'une roue pivo- tante qui incorpore un mécanisme de freinage présentant des avantages par rapport à ces dispositifs. En accord avec l'invention, on apporte une roue pivo- tante comportant au moins une roue montée, avec possibilité de rotation, sur un corps, un élément de montage sur lequel le corps est porté pour pouvoir tourner en service autour d'un axe sensiblement vertical espacé de l'axe de la roue, ainsi qu'un élément formant frein,mobile selon une direction sensiblement verticale entre une position relevée, non opérationnelle, et une position de freinage. Il est commode que l'élément formant frein se déplace le long de l'axe sensiblement vertical. L'invention se concrétise donc de préférence sous forme d'une roue pivotante dans laquelle l'élément formant frein est porté à l'extrémité inférieure d'un axe guidé, avec possibilité de coulissement, à l'intérieur d'un élément de montage creux. Il est commode que le corps de la roue pivotante soit situé entre une paire de roues de contact avec le sol et les porte pour pouvoir tourner autour d'un axe commun sensiblement horizontal. L'élément formant frein peut être mobile entre une position de frei- nage et une position de non-freinage uniquement, mais il peut également présenter une troisième position dans laquelle il vient en prise avec le corps de façon à maintenir celui-ci dans une orientation angulaire prédéterminée autour de l'axe vertical par rapport à l'élément de montage. L'élément formant frein peut être déplacé entre ses positions par tout mécanisme convenable, qui ne fait pas nécessairement partie intégrante de la roue pivotante. Le mécanisme opératoire peut être prévu pour assurer le freinage simultané de deux ou plus roues pivotantes si nécessaire. Il est commode d'employer un mécanisme à came, la came pouvant tourner manuellement ou au moyen d'une pédale pour amener l'élément formant frein en position de freinage en agissant contre la sollicitation d'un ressort. L'élément formant frein, qui peut être un patin de caoutchouc ou analogue, peut, en position de freinage, abaissée, se trouver en dessous du niveau auquel la roue ou les roues viennent en contact avec le sol. De préférence, la sollicitation du ressort est prévue pour permettre de jouer sur la partie finale du déplacement de l'élément formant frein pour venir à sa position en dessous de la roue, de façon que celle-ci ne soit pas dégagée au-dessus du sol et continue à jouer un rôle pour supporter le lit ou autre article d'ameublement que porte la roue pivotante. L'invention apporte ainsi une roue pivotante qui peut être freinée en sécurité. L'élément formant frein peut être en un matériau de coefficient de frottement élevé pour un verrouillage en sécurité, tandis que la roue pivotante ou les roues pivotantes peuvent être en un matériau à bas coefficient de frottement pour permettre le déplacement facile de l'article d'ameublement que porte la roue pivotante. L'élément formant frein, n'étant pas au contact du sol sauf lorsqu'il est en service, tend à conserver son coefficient de frottement, car il ne risque pas d'acquérir par exemple un poli à partir d'un plancher poli. De plus, on peut disposer la partie de l'élément formant frein qui vient au contact avec le sol de façon à ce qu'elle soit facilement remplaçable. Si nécessaire, on peut rendre la roue pivotante électri- quement conductrice par l'intermédiaire de l'élément formant frein. On continue à expliquer ci-dessous l'invention à titre d'illustration en se référant aux dessins joints sur lesquels: - la figure 1 est une vue latérale schématique, partiellement en coupe, d'une première roue pivotante concrétisant l'invention, représentée en position de freinage; la figure 2 est une vue avant de la roue pivotante de la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle en plan et en coupe, de la roue pivotante de la figure 1; - - les figures 4 et 5 sont des vues ressemblant à celle de la figure 1 d'une seconde roue pivotante et d'une troisième roue pivotante concrétisant respectivement l'invention; et - les figures 6A et 6B sont des vues partielles de dispositions variables du patin de frein. La roue pivotante des figures 1 et 2 comporte une paire de roues identiques 2 et un corps 4. Les roues 2 peuvent être des coques en plastique moulées d'une pièce avec des portions formant moyeu et des portions formant jante de contact avec le sol, ou bien les portions formant jante peuvent porter des pneus en caoutchouc ou autre matériau convenable. Les roues 2 présentent une portée pour tourillonner autour d'un axe commun sensiblement horizontal sur une portion centrale 5 du corps 4. La portion formant corps 5 est située entre les roues et elle présente une ouverture pour le passage d'une goupille d'acier 6 dont les extrémités se logent dans les portions des roues 2 formant moyeu. En avant de la portion centrale à ouverture 5, le corps 4 présente une portion avant 7, moulée solidairement et présentant un alésage vertical de section droite circulaire qui reçoit une tige creuse 10 qui fait partie d'une structure de montage au moyen de la- quelle on peut monter la roue pivotante sur un article d'ameublement. Entre l'extrémité supérieure de la portion avant 7 du corps et un décrochement, qui fait face vers le bas, de la tige 10, se loge un roulement 11 sous forme d'un roulement à billes qui autorise le pivotement du corps autour de l'axe, de façon générale vertical, de la tige, et qui transmet au corps 4, et donc, par l'intermédiaire des roues 2, à un plancher sur lequel elles reposent, la charge représentée par le poids de l'article d'ameublement. Le corps 4 est maintenu sur la tige 6 par une connexion 12 à rondelle et douille fendue, à l'extrémité inférieure de la tige. Une paroi 14 déborde vers l'arrière, à partir de la portion centrale 5 du corps, et s'étend pour donner une paroi cylindrique 15 qui suit la périphérie extérieure des roues 2 et remplit sensiblement l'espace situé entre ces roues. Une tige formant frein 20 se loge dans l'alésage central de la tige creuse 10 et elle y est guidée, avec possibilité de coulissement, pour un déplacement longitudinal. A son extrémité inférieure, la tige 20 présente une portion 21 formant pied de surface élargie qui porte un patin 22 de caoutchouc ou autre matériau élas- tique convenable. La surface supérieure annulaire du pied 21 est prévue avec des rainures 25 diamétralement opposées, de section droite rectangulaire, dont l'une ou l'autre peut recevoir, dans la position supérieure de la tige 20, l'extrémité libre 26 d'un frein 27 fixé par une vis 29 à la partie inférieure de la portion formant corps 5, comme représenté sur la figure 3. La tige 20 présente une étendue de déplacement verti- cal entre une position inférieure de freinage, représentée en trait plein, dans laquelle la surface inférieure du patin 22 se trouve légèrement en dessous de la portion la plus basse, venant en contact avec le sol, des roues 2, et la position la plus élevée, représentée en tireté sur la figure 1, dans laquelle le pied 21 et le patin se logent sensiblement complètement dans un logement prévu dans la portion 7 du corps qui comporte à son extrémité supérieure la connexion 12. Dans cette position la plus élevée, le patin 22 est levé bien au-dessus du sol sur lequel reposent les roues 2, de sorte que le mécanisme de freinage n'est pas opérationnel, mais l'extrémité de frein 26 vient se loger dans l'une ou l'autre des rainures25, de sorte que la roue pivotante est verrouillée à l'égard d'un pivotement, les roues étant libres de tourner mais étant orientées dans une direction prédéterminée par rapport à la tige 20. La tige formant frein 20 ne peut pas tourner à l'intérieur de la tige creuse 10, de sorte que l'orientation du corps est fixe par rapport à la structure de montage. On peut également maintenir la tige 20 dans une position intermédiaire dans laquelle le patin 22 est à nouveau suffisamment relevé pour que le mécanisme de freinage ne soit pas opérationnel tandis que le patin se trouve en dessous de l'extrémité de frein 26, de sorte que le corps peut tourner librement autour de la tige creuse 10. On peut effectuer le déplacement de la tige 20 entre ses positions d'extrémité et sa position intermédiaire au moyen de tout mécanisme convenable. Comme représenté sur les figures 1 et 2, la tige creuse 10 présente une extrémité supérieure filetée qui se visse dans un écrou 30 fixé à l'âme 31 d'un élément en U qui peut reprendre ce mécanisme. L'extrémité supérieure de la tige 20 vient à tout moment au-dessus de la tige creuse 10 et de l'écrou 30 et elle est reliée, avec possibilité de pivotement, au moyen d'un axe trans- versal de pivotement 34, à l'extrémité formant fourche d'un levier 35 qui s'étend jusqu'aux parois latérales 36 de l'élément en U 32 pour donner une connexion pivotante assurée par un axe de pivotement 37 parallèle à l'axe 34. La tige 20 est poussée vers le haut par un ressort hélicoïdal de compression 39 logé entre le levier 35 et l'âme 31. La position angulaire du levier 35 autour de l'axe de pivotement 37 et donc la position longitudinale de la tige formant frein 20 est commandée par un élément formant came 40 qui vient au contact de la face supérieure du levier. L'élément formant came 40 tourne sur un axe 31 qui s'étend transversalement entre les parois latérales 36 et déborde au-delà d'elles pour se relier à un bras de manoeuvre 42 pourvu à son extrémité libre d'un manchon 44, commodément en plastique, pour faciliter sa manoeuvre manuelle ou par le pied de l'opérateur. L'axe 41 peut s'étendre jusqu'au mécanisme de freinage d'une roue pivotante identique, les deux roues se trouvant à des angles voisins d'un lit d'hopital par exemple. Dans la position représentée en trait plein sur la figure 1, le levier 35 et la tige 20 sont maintenus dans la position la plus basse, le ressort 39 étant sous compression maximale, par suite du contact de la portion cylindrique circulaire 45 de la surface de la came ayant le plus grand rayon avec la face supérieure du levier. Dans cette position, la face inférieure du patin 22 se trouve légè- rement en dessous du point inférieur des roues 22, de sorte que les roues n'assurent pas un support effectif de l'article d'ameublement, qui efficacement freiné à l'égard d'un déplacement du fait du contact à frottement du sol et du patin, et le corps 4 peut tourner librement sur la tige creuse 10. On relâche l'effet de freinage en faisant pivoter le bras 42 sens antihoraire pour passer de la position représentée en trait plein sur la figure 1 pour amener en contact avec la face supé- rieure du levier 35 une première face plane 46 de la came 40 qui se trouve dans un plan presque tangentiel à l'axe 41. Le ressort 39 peut alors repousser le levier 35 vers le haut pour venir dans la position intermédiaire représentée en tireté sur la figure 1, dans laquelle la tige 20 a été relevée pour amener la face inférieure du patin 22 bien audessus du point inférieur des roues, qui reprennent donc leur fonction normale de support roulant pour l'article d'ameublement, l'extrémité 26 du frein se trouvant au-dessus de la partie supérieure du pied 21. En continuant à faire tourner le bras 42 sens antihoraire, on amène en contact avec le levier 35 une second face plane 47 de la came, sous l'axe 41, de sorte que le levier peut continuer à pivoter vers le haut pour venir à la position la plus élevée, c'est-à-dire représentée en tireté sur la figure 1, dans laquelle l'extrémité de frein 26 se loge dans l'une des rainures 25 dès que le corps 4 a pivoté pour venir dans l'un des emplacements angulaires prédéterminés oû cela peut se produire. La seconde roue pivotante et la troisième roue pivotante des figures 4 et 5 correspondent à celle des figures 1-3 à tous points de vue, à l'exception de ce qui est indiqué ci-dessous. Les pièces identiques et les roues pivotantes sont repérées par les mêmes chiffres de référence. Dans la seconde roue pivotante de la figure 4, une tige 120 fonctionne de la même façon que la tige 20 des figures 1-3, à l'exception qu'elle se déplace uniquement entre une position la plus élevée et une position la plus basse, sans être maintenue dans une position intermédiaire, le frein 27 et les rainures25 n'existant plus. L'extrémité supérieure de la tige 20 présente une ouverture transver- sale 121 définie par une surface supérieure et une surface inférieure cylindriques circulaires opposées ou arrondie d'une autre façon. Dans l'ouverture 121 se trouve l'extrémité libre d'une lame de ressort 122 dont l'autre extrémité est reliée par des vis 124 à une surface inférieure, de façon générale horizontale, d'un élément de montage 125 fixé aux parois latérales 36 d'un élément en U 32. L'élé- ment 125 sert également de portée à l'axe 41 de la came 140 qui vient en contact de la face supérieure de la lame de ressort 62. La roue pivotante est représentée sur la figure 4 en position de freinage, dans laquelle la lame de ressort 122 est entiè- rement contrainte par une portion cylindrique circulaire de la surface de la came 140. En faisant tourner sens antihoraire le bras 42 et donc la came 140, on fait venir une unique portion plane de surface de la came en contact avec la lame 122, ce qui permet à la lame de revenir, sous sa propre élasticité, à une position non contrain- te, plus proche de l'horizontale, dans laquelle la tige 120 se trouve dans sa position la plus élevée et dans laquelle le mécanisme de frein est relâché. Le mécanisme opératoire de la roue pivotante de la figure 4 nécessite moins de pièces que celui des figures 1-3 auquel il peut bien entendu s'appliquer et l'élasticité de la lame de ressort 122 permet de jouer sur l'espacement vertical entre les pièces des roues 2 qui viennent en contact avec le sol et la surface inférieure du patin 22 en position de freinage. Le fait d'appliquer le frein ne soulève donc pas l'article d'ameublement pour dégager les roues 2 au-dessus du sol, de sorte que celles-ci assurent encore une fonction de support du poids. Dans la troisième roue de la figure 5, une tige 220 fonctionne de façon semblable à la tige 120 de la figure 4, sans être prévue pour être maintenue dans une position intermédiaire entre sa position la plus élevée et sa position la plus basse. A son extré- mité supérieure, la tige 220 est en forme de dôme et présente un rebord 221 contre lequel porte l'extrémité supérieure d'un ressort de compression 222 bobiné autour de la tige. Au lieu de l'écrou 30, l'élément en U 32 comporte une douille 224 qui dépend de lui et l'extrémité supérieure filetée de la tige creuse 10 vient se loger dans l'extrémité inférieure taraudée d'une douille intérieure 225 dans la douille 224. Des goupilles 226 s'étendent radialement dans la douille 225, A travers des ouvertures alignées dans les parois de la douille, pour fournir un support pour l'extrémité inférieure du ressort 222. L'extrémité supérieure en dôme de la tige 220 est à tout moment au-dessus de l'âme 31 de l'élément en U 32 et elle est en contact avec l'une des extrémités d'une barre 230 dont l'autre extrémité est fixée A l'âme au moyen d'une vis 231. Une came 240, de forme semblable à la came 140 et montée de façon semblable, porte sur la barre près de son extrémité fixe. Dans la position représentée c'est une surface cylin- drique circulaire de la came 140 qui porte sur la barre 230 dont l'extrémité libre pousse la tige 220 en direction de sa position la plus basse, tout en comprimant les ressorts 222. Une rotation conve- nable de la came 240 amène une face plane de cette came en contact avec la barre 230, ce qui permet au ressort 222 d'agir comme ressort de rappel, en relevant la tige 220 pour la ramener à sa position la plus élevée comme représenté en tireté. On peut facilement modifier les roues pivotantes des figures 4 et 5 pour prévoir une position intermédiaire pour l'élément formant frein pour verrouiller le corps 4 à l'égard d'une rotation, comme avec la roue pivotante des figures 1-3. Comme représenté sur les figures 6A et 6B, le pied 21 et le patin 22 peuvent être remplacés par un patin 60 dans lequel un logement permet de recevoir l'extrémité inférieure de la tige 10, 12 ou 220. Le patin 60 peut être en caoutchouc ou matériau plastique convenable, par exemple du polyuréthane ou, comme représenté sur la figure 6B, il peut être une pièce moulée sous pression fixée par une goupille 62. Une couche 61 de caoutchouc de longue durée de vie peut être frettée sur la face inférieure du patin. 25833 48 Il apparaîtra également que l'on peut modifier les roues pivotantes décrites de différentes façons et que l'invention peut être concrétisée sous d'autres formes de roue pivotante en restant dans son objet propre. 25833'48 REVENDICATIONS 1. Roue pivotante caractérisée en ce qu'elle com- porte au moins une roue (2) portée, avec possibilité de rotation, par un corps (4), un élément de montage. (10) sur lequel le corps (4) est porté pour pouvoir tourner en service autour d'un axe sensiblement vertical espacé de l'axe de rotation de la roue, ainsi qu'un élément de freinage mobile sensiblement verticalement entre une position relevée, non opérationnelle, et une position de freinage, abaissée, de contact avec une surface sur laquelle roulent les roues,dont il y a au moins une. 2. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 1, caractérisée en ce que l'élément formant frein (20) est mobile le long de l'axe de rotation du corps. 3. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 2, caractérisée en ce que l'élément de montage (10) est tubu- laire et en ce que l'élément formant frein (20) est constitué d'une tige formant frein, mobile à l'intérieur de l'élément de montage (10). 4. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que l'élément formant frein est maintenu en position de freinage en agissant contre la sollicitation d'un ressort de rappel (39). 5. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle présente un bras (35) monté avec possibilité de pivotement qui est en prise avec une portion de l'élément formant frein (20) qui s'étend vers le haut au-delà de l'élément de montage (10), à une position sur le bras (35) espacée de l'axe de pivotement, ainsi qu'une came (40) opérant sur le bras pour mouvoir l'élément formant frein. 6. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 5, caractérisée en ce que la came (40) agit sur le bras (35) entre la position de prise et l'axe de pivotement. 7. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 5 ou 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un ressort de rappel (39) qui s'oppose au mouvement de l'élément formant frein (20) en direction de la position de freinage. 8. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 7, caractérisée en ce que le ressort de rappel (39) agit sur le bras (35) entre sa position de contact avec la came (40) et sa position de prise avec l'élément formant frein (20). 9. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 7, caractérisé en ce que le ressort de rappel (39) est un ressort de compression qui se loge autour de l'élément formant frein (20). 10. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 1, 2 ou 3 caractérisée en ce que la tige formant frein est sollicitée par un ressort pour venir dans la position de freinage. 11. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle présente un bras élas- tique (122) qui s'étend à partir d'une position fixe pour venir en prise avec une portion de l'élément formant frein (120) qui s'étend vers le haut au-delà de l'élément de montage (10), ainsi qu'une came (140) opérant sur le bras (122) pour mouvoir la tige formant frein (120). 12. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 11, caractérisée en ce que la came (140) agit sur le bras élastique (122) entre la position fixe et la position de prise avec l'élément formant frein (120). 13. Roue pivotante comme revendiqué dans l'une quel- conque des revendications 5 à 12, caractérisée en ce que la came (40, 140) est fixée à un arbre à cames (41) auquel est également fixée la came d'une seconde roue pivotante analogue. 14. Roue pivotante comme revendiqué dans l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (4) est libre de tourner sur l'élément de montage (10) dans la position non opérationnelle; et en ce que l'élément formant frein présente une seconde position non opérationnelle dans laquelle le corps (4) est verrouillé à l'égard de cette rotation. 15. Roue pivotante comme revendiqué dans l'une quel- conque des revendications 5 à 13, caractérisée en ce que l'élément formant frein (20) est verrouillé à l'égard d'une rotation par rapport à l'élément de montage (10); et en ce que la came (40) est disposée pour amener la tige formant frein (20) dans une seconde position non opérationnelle dans laquelle l'élément formant frein (20) vient en prise avec le corps (4) pour éviter la rotation de ce dernier sur l'élément de montage (10). 16. Roue pivotante comme revendiqué dans la revendi- cation 14 ou 15, caractérisée en ce que le corps (4) est disposé pour être verrouillé à l'égard d'une rotation à partir d'une ou plusieurs positions angulaires prédéterminées. 17. Roue pivotante comme revendiqué dans l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élé- ment formant frein (20) inclut une portion facilement remplaçable de contact avec le sol (22). 18. Roue pivotante comme revendiqué dans l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément formant frein (20) présente une surface de freinage de coefficient de frottement plus élevé que la surface de contact avec le sol des roues, dont il y a au moins une.