Brevet FR2653071A1 — publié le 19910419

I La présente invention concerne un dispositif à roulette pivotante pour chariot ou autre engin mobile, du type comportant une roue dont le pivotement autour d'un axe vertical est susceptible d'être bloqué, ou débloqué par la rotation de celle-ci dans un sens ou dans l'autre, un palier de support présentant au moins une cuvette annulaire qui est ouverte vers le bas et qui, par sa partie centrale, est fixée rigidement sur l'extrémité inférieure de l'axe vertical de pivotement, une chape de support présentant au moins deux joues latérales dont les extrémités inférieures portent l'axe horizontal de la roue ainsi qu'une calotte annulaire supérieure raccordée aux extrémités supérieures des joues latérales, coopérant avec les organes de roulement du palier et disposée autour de l'extrémité inférieure de l'axe vertical de façon à pouvoir tourner autour de ce dernier, et comportant également des moyens de verrouillage de la chape par rapport à l'axe vertical de pivotement, ces moyens présentant un double levier de commande qui possède un bras de levier supérieur et un bras de levier inférieur, est disposé essentiellement à l'intérieur de la chape et est articulé sur les joues latérales de celle-ci, à l'aide d'un axe horizontal prévu entre la périphérie de la roue et le palier de support, un organe de frottement appliqué contre une partie de la roue et susceptible de provoquer le pivotement du double levier vers l'une de ses deux positions extrêmes dans l'une desquelles la chape de support est immobilisée en rotation par rapport à l'axe vertical et dans l'autre desquelles ladite chape est libre en rotation par rapport audit axe vertical, un premier organe de verrouillage solidaire de l'extrémité libre du bras de levier supérieur et un deuxième organe de verrouillage prévu sur un élément immobile en rotation et susceptible de coopérer avec ledit premier organe en vue d'immobiliser la chape de support sur son axe vertical, ainsi que deux butées de fin de course, dont au moins une est prévue sur la chape et qui servent à limiter l'angle de pivotement du double levier entre ses deux positions extrêmes. Un tel dispositif à roulette pivotante est par -exemple connue par le brevet britannique GB-A-2 106 378. Dans ce cas, une partie des moyens de verrouillage de la chape sont facilement accessibles de l'extérieur, et peuvent être endommagés de sorte que leur fonctionnement correct n'est pas assuré en permanence. En outre, la roulette connue nécessite une modification importante de la chape, notamment à l'endroit de l'axe de la roue, axe qui doit pouvoir se déplacer dans des trous oblongs ménagés dans ladite chape. Un autre inconvénient de la roulette pivotante connue réside dans le fait que la commande de déverrouillage de la chape doit s'accompagner d'un arrêt momentané brusque de la roue. Par ailleurs, les moyens de verrouillage du dispositif connu à roulette pivotante comportentun grand nombre de pièces individuelles non protégées et donc sujettes à une détérioration rapide. L'objet de la présente invention est de supprimer ces inconvénients et de proposer un dispositif à roulette pivotante qui soit d'une conception simple, protégé contre les endommagements extérieurs, et comportant un nombre réduit de pièces individuelles. Dans le cadre d'un dispositif à roulette pivotante du type mentionné cidessus, ce but est atteint conformément à l'invention du fait que - le double levier est réalisé sous forme d'un levier coudé dont les deux bras incluent un angle compris entre 90 et , le bras inférieur oscillant entre deux positions extrêmes situées à proximité d'un plan radial passant par l'axe de pivotement dudit levier et l'axe de rotation de la roue, - le bras de levier inféireur s'étend vers le bas dans l'espace situé au-dessus de l'axe horizontal de la roue et compris entre une face latérale (bandage ou jante) de ladite roue et la joue voisine de la chape, et porte, à son extrémité inférieure, l'organe de frottement réalisé en forme de patin et appliqué élastiquement contre ladite face latérale de la roue sous l'action dudit bras de levier inférieur, - le bras de levier supérieur est au moins partiellement logé dans l'espace délimité par la chape de support au-dessus de la bande de roulement de la roue et comporte, en tant que premier organe de verrouillage, une plaquette s'étendant perpendiculairement à l'axe de pivotement du levier, en direction de la périphérie du palier de support, - le deuxième organe de verrouillage est constitué par une échancrure de verrouillage ouverte vers le bas, susceptible de recevoir sans jeu latéral notable la plaquette de verrouillage, et ménagée dans l'extrémité inférieure de l'axe vertical de pivotement ou d'un élément solidaire de ce dernier, - l'une des deux butées de fin de course du double levier est disposée dans l'espace situé au-dessus de la roue et entre les joues latérales de la chape et coopère avec une première partie du double levier et la deuxième butée est constituée, soit par le fond de l'échancrure de verrouillage, soit par le bord inférieur de l'élément comportant ladite échancrure de verrouillage et coopère avec la plaquette de verrouillage du bras de levier supérieur, et - la calotte annulaire de la chape de support comprend, de part et d'autre du plan médian de ladite chape, perpendiculaire à l'axe de la roue et à l'axe de pivotement du double levier, un évidement de guidage ouvert vers le bas et destiné à guider, sans jeu latéral notable une partie du bras de levier supérieur ou de la plaquette de verrouillage sur tout son parcours entre ses deux positions extrêmes. Grâce à cette disposition, les moyens de verrouillage sont parfaitement protégés, comportent un nombre réduit de pièces individuelles, et sont en permanence opérationnels, et ceci malgré une usure possible de la bande de roulement de la roue. L'objet de la présente invention sera encore mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation du dispositif à roulettepivotante et de quelques variantes, description faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation d'une coupe verticale à travers un dispositif à roulette pivotante et son palier de support, ledit dispositif comportant un premier mode de réalisation des moyens de verrouillage, - la figure 2 est une vue en élévation d'une coupe verticale à travers un dispositif à roulette pivotante et son palier de support, ce dispositif étant associé à un deuxième mode de réalisation des moyens de verrouillage, - la figure 3 montre en perspective un détail des moyens de verrouillage, - la figure 4 est une vue en perspective et en présentation éclatée de plusieurs éléments faisant partie des moyens de verrouillage de la roue pivotante, - la figure 5 est une vue en élévation à travers un dispositif à roulette pivotante muni d'un autre mode de réalisation du palier de support et des moyens de verrouillage correspondants, et - la figure 6 est une vue en élévation d'une coupe verticale du dispositif à roulette pivotante comportant encore une autre variante des moyens de verrouillage. Tel que représenté sur les dessins annexés, le dispositif à roulette pivotante I associé à un chariot ou autre plateforme mobile non représentée comporte une roue 2 qui est susceptible de pouvoir pivoter autour d'un axe vertical de pivotement 3 et d'être bloqué ou débloqué par la rotation de ladite roue 2 dans un sens ou dans l'autre. La roue 2 comporte un axe de rotation horizontal 4 dont les extrémités sont portées par au moins deux joues latérales ou fourches 5 d'une chape de support 6 dont l'extrémité supérieure ayant la forme d'une calotte annulaire 7 est montée par l'intermédiaire d'un palier de support 8 sur l'extrémité inférieure de l'axe vertical de pivotement 3. On remarquera que l'axe vertical de pivotement est latéralement décalé par rapport au plan vertical passant par l'axe horizontal 4 de la roue 2. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, le palier de support 8 comprend une première cuvette annulaire 9 et une deuxième cuvette annulaire 10 fixée, comme la première, rigidement sur l'extrémité inférieure de l'axe vertical 3. Les deux cuvettes 9 et 10 sont ouvertes vers le bas. La première cuvette 9 est disposée au-dessus de la deuxième cuvette 10 et présente une jupe extérieure en forme de cloche 9a, à laquelle se raccorde à la partie supérieure, un fond annulaire retourné vers le bas 9b qui dans la zone d'ouverture intérieure repose sur le fond annulaire iOa de la cuvette inférieure 10. Les deux cuvettes 9, 10 sont fixées sur l'axe vertical 3 et sont enserrées par leurs bords intérieurs entre deux épaulements annulaires 3a, 3b de l'axe vertical 3. A son extrémité inférieure, cette cuvette inférieure 10 possède un bord annulaire lob qui, par sa face supérieure, sert de piste de roulement à une première série de billes de roulement ou organes analogues 11 sur laquelle prend appui la calotte annulaire 7 de la chape de support 6. Dans la zone de jonction annulaire entre la cloche 9a et le fond annulaire 9b, la cuvette supérieure 9 délimite une piste de roulement en forme de gorge 12 dans laquelle est logée une deuxième série de billes de roulement 13 reposant sur la face supérieure de la calotte annulaire 7. Telle que représentée sur les figures 1, 2 et 5, la cuvette extérieure 9 recouvre et entoure, notamment par son bord inférieur, la calotte annulaire 7 et la cuvette inférieure 10 qui est également entourée par ladite calotte 7. Il est cependant possible d'utiliser une cuvette supérieure 9 dont la jupe 9a est recourbée vers le haut à partir du bord extérieur de la gorge 12 ouverte vers le bas, de façon à présenter une gorge annulaire extérieure 14 adjacente à la gorge 12, ouverte vers le haut, d'une profondeur légèrement supérieure à celle de la gorge 12 et se terminant par un épaulement horizontal 15 légèrement surélevé et servant par exemple à la fixation du palier 8 sur l'embase d'un chariot non représenté (voir figure 6). Le dispositif à roulette pivotante I comporte également des moyens de verrouillage 16 de la chape de support 6. Ces moyens de verrouillage 16 comprennent un pivoteur 17 réalisé sous * la forme d'un double levier coudé présentant un bras de levier supérieur 17a et un bras de levier inférieur 17b délimitant avec ce dernier un angle compris entre 90 et 160 . La partie supérieure de ce double levier coudé 17 est logé dans l'espace compris entre le palier de support 8, et, plus précisément dit, dans les exemples représentés sur les figures 1, 2 et 5 entre la cuvette supérieure ou extérieure 9 dudit palier 8 et la bande de roulement 2a de la roue 2, et entre les joues latérales 5 de la chape 6. La partie de jonction entre les deux bras de levier 17a, 17b est articulée sur les. joues latérales ou fourches 5 de la chape 6 à l'aide d'un seul axe horizontal ou de deux pivots coaxiaux 18 rivetés sur lesdites joues 5. Les moyens de verrouillage 16 comprennent, en outre, un organe de frottement 19 réalisé sous forme d'un patin prévu à l'extrémité inférieure du bras de levier inférieur 17b et appliqué en permanence et élastiquement contre la bande de roulement 2a de la roue 2. Comme on peut le voir sur le dessin, le bras de levier inférieur 17b s'étend vers le bas dans l'espace situé au-dessus de l'axe 4 de la roue 2 et compris entre, d'une part, la face latérale de celle-ci au niveau du bandage 2b ou de la jante 2c de la roue 2 et, d'autre part, la joue voisine 5 de la chape 6. Le bras de levier inférieur 17b est constitué en tant que ou comprend un ressort à lame qui sollicite en permanence le patin de frottement 19 contre la face latérale du bandage 2b ou de la jante 2c de la roue 2. Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 4, le bras de levier inférieur ou ressort à lame 17b est fixé sur le corps central 17c du double levier 17 de façon latéralement décalée par rapport au bras de levier supérieur 17a et s'étend en direction de l'axe horizontal 4 de la roue 2. Ce patin de frottement 19 est susceptible de provoquer le pivotement du double levier 17 vers l'une de ses deux positions extrêmes dans l'une desquelles la chape de support 6 est immobilisée par rapport à l'axe vertical 3 et dans l'autre desquelles ladite chape 6 est libre en rotation par rapport audit axe vertical 3. Les moyens de verrouillage 16 comprennent également un premier organe de verrouillage 22 constitué par une plaquette solidaire de l'extrémité libre du bras de levier supérieur 17a ou formant au moins une partie importante de ce dernier et s'étendant perpendiculairement à l'axe de pivotement 18 du levier 17 en direction de la périphérie du palier de support (8). Ces moyens de verrouillage 16 comportent, en outre, un deuxième organe de verrouillage 23 qui est prévu sur un élément immobile en rotation tel que l'axe vertical 3 ou un organe solidaire de ce dernier, par exemple la cuvette fixe extérieure 9 du palier 8 (figures 2 et 5) ou l'une ou l'autre des deux cuvettes fixes 9, 10 dudit palier de support 8 (figures 1, 2 et 6). Ce deuxième organe de verrouillage 23 est susceptible de coopérer avec le premier organe de verrouillage 22 en vue d'immobiliser la chape de support 6 sur son axe vertical de pivotement 3. Le deuxième organe de verrouillage est constitué par une échancrure de verrouillage 23 ouverte vers le bas en direction du premier organe de verrouillage 22 et susceptible de recevoir sans jeu latéral notable le premier organe de verrouillage, c'est-à-dire la plaquette de verrouillage 22 solidaire du bras de levier supérieur 17a ou constituant ce dernier. Cette échancrure 23 est ménagée dans l'extrémité inférieure de l'axe vertical de pivotement 3 ou d'un élément (cuvette extérieure 9 ou cuvette inférieure et intérieure 10 du palier de support 8) solidaire de ce dernier, de part et d'autre d'un plan médian vertical (ici plan de coupe des figures 1, 2, 5 et 6) de la chape 6, ce plan passant aussi par l'axe de l'axe vertical 3 et étant supposé être perpendiculaire à l'axe horizontal de la roue 2 et à l'axe horizontal de pivotement 18 du double levier 17 lorsque le chariot auquel est fixée la roulette pivotante 1 avance tout droit. En outre l'axe de pivotement 18 du levier 17 est situé du cOté de la chape 6 o la distance verticale entre la plaquette de verrouillage 22 et la bande de roulement 2a de la roue 2 est la plus grande. On notera enfin que les moyens de verrouillage 16 comprennent deux butées de fin de course 24, 25 qui servent à limiter l'angle de pivotement du double levier 17 entre ses deux positions extrêmes qui incluent avec l'axe de pivotement 18 un angle relativement faible de l'ordre de 3 à 15 et sont situées à proximité d'un plan radial de la roue 2, plan passant par l'axe de pivotement du levier 17 et l'axe de rotation de la roue 2. Ainsi, le bras de levier inférieur 17b ne s'écartera pas trop d'une position dans laquelle son axe s'étend verticalement par rapport à la bande de roulement 2a. Comme on peut le voir sur le dessin, l'axe de pivotement 18 du double levier 17 est situé près de la périphérie de la calotte sphérique 7 de la chape 6 et également près de l'échancrure de verrouillage 23. La première butée de fin de course 24 du double levier 17 est disposée dans l'espace situé au-dessus de la roue 2 et entre les joues latérales 5 de la chape 6 et coopère avec une première partie, par exemple le bras de levier inférieur 17b du double levier 17, tandis que la deuxième butée est constituée soit par le fond de l'échancrure de verrouillage 23, soit par le bord inférieur de l'élément (cuvette 9 ou 10) comportant ladite échancrure 23, et coopère avec la plaquette de verrouillage 22 pour limiter le pivotement du levier 17 (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre eu égard au dessin annexé). La calotte annulaire 7 de la chape de support 6 comprend de part et d'autre du plan vertical médian de la chape 6, plan perpendiculaire à l'axe de la roue 2 et à l'axe de pivotement 18 du double levier 17, un évidement de guidage 26 qui est situé du côté de la chape 6 o la distance entre la calotte 7 et la bande de roulement 2a est la plus grande, qui est ouvert vers le bas et qui est destiné à guider sans jeu latéral notable une partie du bras de levier supérieur 17a ou de la plaquette de verrouillage sur ses courses de pivotement entre les positions extrêmes du double levier 17. Grâce à cette disposition, le verrouillage de la chape 6 est transmis à l'axe de pivotement 3 sur la distance la plus courte entre la chape pivotante 6 et un élément (cuvette 9 ou 10) solidaire dudit axe vertical de pivotement 3. On remarquera que l'échancrure de verrouillage 23 peut être prévue radialement à l'extérieur de l'évidement de guidage 26 de la calotte 7 (voir échancrure 23 sur la cuvette extérieure 9, figures 4 et 5) ou à l'intérieur dudit évidement 26 (voir échancrure 23 sur la cuvette intérieure 10, figures 1 et 6). Comme on peut le voir sur la figure 5, le palier de support 8 comporte deux anneaux de roulement 8a, 8b dont le deuxième anneau 8b de roulement entoure le premier anneau 8a et est solidaire de la calotte annulaire 7 de la chape de support 6, le premier anneau 8a étant solidaire de l'axe vertical.3 et de la cuvette extérieure 9. REVENDICATIONS 1. Dispositif à roulette pivotante (1) comportant une roue (2) dont le pivotement autour d'un axe vertical (3) est susceptible d'être bloqué ou débloqué par la rotation de celle-ci (2) dans un sens ou dans l'autre, un palier de support (8) présentant au moins une cuvette annulaire (9, 10) qui est ouverte vers le bas et qui, par sa partie centrale, est fixée rigidement sur l'extrémité inférieure de l'axe de pivotement (3), une chape de support (6) présentant au moins deux joues latérales (5) dont les extrémités inférieures portent l'axe horizontal (4) de la roue (2) ainsi qu'une calotte annulaire supérieure (7) raccordée aux extrémités supérieures des joues latérales (5), coopérant avec les organes de roulement du palier (8) et disposée autour de l'extrémité inférieure de l'axe vertical (3) de façon à pouvoir tourner autour de ce dernier, et comportant également des moyens de verrouillage (16) de la chape (6) par rapport à l'axe vertical de pivotement (3), ces moyens présentant (16) un double levier de commande (17) qui possède un bras de levier supérieur (17a) et un bras de levier inférieur (17b), est disposé à l'intérieur de la chape (6) et est articulé sur les joues latérales (5) de celle-ci à l'aide d'un axe horizontal (18) prévu entre la périphérie de ladite roue (2) et le palier de support (8), un organe de frottement (19) appliqué contre une partie de la roue (2) et susceptible de provoquer le pivotement du double levier (17) vers l'une de ses deux positions extrêmes dans l'une desquelles la chape de support (6) est immobilisée en rotation par rapport à l'axe vertical (3) et dans l'autre desquelles ladite chape (6) est libre en rotation par rapport audit axe vertical (3), un premier organe de verrouillage (22) solidaire de l'extrémité libre du bras de levier supérieur (17a) et un deuxième organe de verrouillage (23) prévu sur un élément (9, 10) immobile en rotation du palier de support (8) et susceptible de coopérer avec ledit premier organe (22) en vue de verrouiller la chape de support (6) sur son axe vertical (3), ainsi que deux butées de fin de course (24, 25) dont au moins une est prévue sur la chape (6) et qui servent à limiter l'angle de pivotement du double. levier (17) entre ses deux positions extrêmes, caractérisée en ce que le double levier (17) est un levier coudé dont les deux bras (17a, 17b) incluent un angle compris entre 90 et 160 , que le bras de levier inférieur (17b) s'étend vers le bas dans l'espace situé au-dessus de l'axe (4) de la roue (2) et compris entre une face latérale (bandage ou jante 2c) de ladite roue (2) et la joue voisine (5) de la chape (6), et porte, à son extrémité inférieure, l'organe de frottement (19) réalisé en forme de patin et appliqué élastiquement contre ladite face latérale (2b, 2c) de la roue (2) sous l'action dudit bras de levier inférieur (17b), que le bras de levier supérieur (17a) est au moins partiellement logé dans l'espace délimité par la chape de support (6) au-dessus de la bande de roulement (2a) de la roue (2) et comporte, en tant que premier organe de verrouillage,une plaquette (22) s'étendant perpendiculairement à l'axe de pivotement (18) du levier (17), en direction de la périphérie du palier de support (8), que le deuxième organe de verrouillage (23) est constitué par une échancrure de verrouillage ouverte vers le bas, susceptible de recevoir sans jeu latéral notable la plaquette de verrouillage (22), et ménagée dans l'extrémité inférieure de l'axe vertical de pivotement (3) ou d'un élément (9, 10) solidaire de ce dernier, que l'une (24) des deux butées de fin de course (24, 25) du double levier (17) est disposée dans l'espace situé au-dessus de la roue (2) et entre les joues latérales (5) de la chape (6) et coopère avec une première partie du double levier (17) et la deuxième butée (25) est constituée, soit par le fond de l'échancrure de verrouillage (23), soit par le bord inférieur de l'élément (9, 10) comportant ladite échancrure de verrouillage (23) et coopère avec la plaquette de verrouillage (22) du bras de levier supérieur (17a), et que la calotte annulaire (7) de la chape de support (6) comprend de part et d'autre du plan médian de ladite chape, perpendiculaire à l'axe (4) de la roue (2) et à laxe de pivotement (18) du double levier (17), un évidement de guidage (26) ouvert vers le bas et destiné à guider sans jeu latéral notable une partie du bras de levier supérieur (17a) ou de la plaquette de verrouillage (22) sur tout son parcours entre ses deux positions extrêmes. 2. Roulette pivotante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cuvette (9) du palier de support (8) comprend une jupe en forme de cloche (9a) dont le bord inférieur recouvre et entoure l'extrémité supérieure (7) de la chape de support (6). 3. Roulette pivotante selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le bras de levier inférieur (17b) comporte un ressort à lame qui sollicite en permanence le patin (19) de frottement contre la face latérale du bandage (2b) ou de la jante (2c) de la roue (2). 4. Roulette pivotante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le ressort à lame du bras de levier inférieur (17b) est fixé latéralement décalé par rapport à la plaquette de verrouillage (22) sur une des extrémités latérales du corps central du double levier (17) et s'étend en direction de l'axe horizontal (4) de la roue (2). 5. Roulette pivotante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier de support (8) présente également une cuvette annulaire inférieure (10) ouverte vers le bas et disposé à l'intérieur et en dessous de la première cuvette supérieure et extérieure (9) et solidaire de l'extrémité inférieure de l'axe vertical de pivotement (3), et que la calotte annulaire (7) de la chape (6) est disposée entre deux séries horizontales de roulement (11, 13) de façon à pouvoir tourner autour de l'axe vertical de pivotement (3). 6. Roulette pivotante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier de support (8) comporte deux anneaux de roulement (8a, 8b) dont le deuxième anneau (8b) de roulement entoure le premier anneau (8a) et est solidaire de la calotte annulaire (7) de la chape de support (6), le premier anneau (8a) étant solidaire de l'axe vertical (3) et de la cuvette extérieure (9). 7. Roulette pivotante selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'échancrure de verrouillage (23) est ménagée dans le bord inférieur de la cuvette inférieure (10) du palier de support (8) et que l'extrémité libre de la plaquette de verrouillage (22) portée par le bras de levier supérieur (17a) est située essentiellement à l'intérieur de la zone se trouvant à l'aplomb du pourtour de la calotte annulaire (7) de la chape (6). 8. Roulette pivotante selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'échancrure de verrouillage (23) est ménagée dans le bord inférieur de la cuvette supérieure et extérieure (9) du palier de support (8) et que l'extrémité libre de la plaquette de verrouillage (23) portée par le bras de levier supérieur (17a) est située sensiblement à l'intérieur de la zone se trouvant à l'aplomb du pourtour de la cuvette supérieure (9) du palier de support (8). 9. Roulette pivotante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première butée de fin de course (24) est constituée par une tige transversale disposée parallèlement à l'axe de pivotement (18) du double levier (17) entre les joues (5) de la chape (6) et fixée sur celles-ci, et susceptibles de coopérer avec le bras de levier inférieur (17b).