Brevet FR2706367A1 — publié le 19941223

La présente invention concerne un porte-charge mobile qui peut être dirigé ainsi qu'un agencement ou ensemble destiné à améliorer son aptitude à être dirigé, et elle concerne en particulier, mais non exclusivement, un chariot pour clients de magasins. L'invention concerne aussi une roulette pivotante destinée à un tel porte-charge et réalisée afin qu'elle donne au porte-charge de meil- leures propriétés de direction. La figure 1 des dessins annexés représente schéma- tiquement, en élévation latérale, un chariot classique utilisé par les clients des magasins de grande surface ou dans les supermarchés. Il comprend un châssis de base 1 qui supporte un panier 2 destiné à contenir les emplettes, formé d'une grille métallique et ouvert vers le haut, une poignée transversale allongée 3 étant fixée à la partie arrière du panier afin que le client puisse pousser le chariot par l'arrière. La mobilité est donnée par un ensemble de roulettes 5 (au nombre de quatre habituel- lement) placées aux coins du châssis de base; cet ensemble comporte normalement deux roulettes arrière et deux rou- lettes avant. Les quatre roulettes peuvent habituellement tourner librement autour d'axes verticaux donnant des propriétés de manoeuvre. Dans le présent mémoire, le "plan de la roue", dans le cas d'une roulette pivotante, désigne un plan perpendi- culaire à l'axe de rotation de la roulette pivotante et qui passe au centre de celle-ci. L'emplacement de ce plan A est mieux indiqué sur la figure 2 des dessins annexés; les figures 2 et 3 représentent schématiquement un exemple de construction classique et de montage classique d'une rou- lette pivotante sur un chariot, respectivement en élévation frontale et en élévation latérale du chariot, la roulette tourillonnant lors du déplacement vers l'avant. Sur les figures 2 et 3, une roulette pivotante 5 comprend essentiellement un boîtier de roulette 10 dans lequel une roue 12 est montée afin qu'elle tourne autour d'un axe W de roue, et un bout mâle cylindrique 14 de support auquel le boîtier de la roulette est fixé de manière qu'il puisse tourillonner. Le bout mâle porte un boulon central (non représenté) constituant l'axe de tourillonnement S autour duquel tourillonne le boîtier. Cet axe S est perpendiculaire de façon générale à l'axe W de la roue et décalé latéralement par rapport à cet axe. Comme l'indique la figure 2, la roulette classique a une cons- truction telle que l'axe S de pivotement se trouve dans le plan A de la roue (parallèle au plan de la figure 3). Sur la figure 3, le montage classique d'une roulette sur le châssis d'un chariot est représenté en élévation latérale. La roulette est représentée avec son bout mâle 14 fixé (par exemple par soudage) à deux organes 16 du cadre de châssis qui sont horizontaux de façon générale. L'axe S de tourillonnement est vertical lorsque le chariot est supporté par une surface horizontale H. Bien qu'on puisse penser que, dans l'ensemble clas- sique, la liberté de tourillonnement des quatre roulettes autour de leur propre axe vertical doit donner une liberté maximale de direction pour l'utilisateur, on constate en pratique que ces chariots sont parfois difficiles à diriger. Par exemple, le moment d'inertie élevé d'un chariot très chargé lorsqu'il se déplace a tendance à rendre relativement difficile la direction, surtout autour des coins nets tels que les extrémités des présentoirs dans les supermarchés et sur les surfaces inclinées, par exemple dans les parcs de stationnement. En outre, les imperfec- tions de construction des roulettes ou du montage des roulettes sur le châssis du chariot, compte tenu des tolé- rances normales de fabrication, peuvent donner au chariot une tendance à se diriger dans une direction qui n'est pas la direction rectiligne vers l'avant. Dans ce cas, les efforts que l'utilisateur tente d'exercer pour obliger le chariot à se déplacer en ligne droite peuvent être très fatigants, surtout lorsque le chariot est très chargé. On a déjà essayé de réaliser une construction qui évite cette tendance des chariots à "divaguer". Plus précisément, certaines des roulettes au moins (par exemple chacune des deux roulettes avant) ont été montées sur le châssis 1 avec des axes S de tourillonnement qui, au lieu d'être verticaux, sont inclinés vers l'avant par rapport à une verticale V. Cette disposition est représentée schéma- tiquement pour une roulette 5' sur la figure 4 des dessins annexés. Les indications relatives à une inclinaison "vers l'avant" de l'axe de tourillonnement d'une roulette doivent être interprétées en référence à la figure 4. Bien que cette disposition donne un certain degré de perfectionnement, on a constaté que l'amplitude d'incli- naison vers l'avant (c'est-à-dire la valeur de l'angle a de la figure 4) nécessaire pour empêcher cette divagation du chariot et le rappeler vers le déplacement vers l'avant en ligne droite, provoquait une détérioration des possibilités de manoeuvre, le chariot présentant des difficultés de rotation. La présente invention concerne ce problème et elle se rapporte, dans un premier aspect, à un porte-charge mobile qui peut être dirigé, comprenant un ensemble d'éléments à roue de contact avec le sol, dont l'un au moins est une roulette pivotante qui peut tourillonner autour d'un axe de tourillonnement qui est perpendiculaire de façon générale à l'axe de rotation de la roue et décalé par rapport à cet axe, dans lequel l'axe de tourillonnement est incliné vers l'avant par rapport à la verticale lorsque le chariot est placé sur une surface horizontale de support, et la roue est montée afin que le plan de la roue présente un décalage dans la direction de l'axe de rotation par rapport à l'axe de tourillonnement. La combinaison d'une inclinaison vers l'avant de l'axe de tourillonnement et du décalage latéral du plan de la roue peut ainsi présenter les avantages combinés d'une commodité de conservation du déplacement rectiligne vers l'avant et des possibilités de manoeuvre et de maîtrise du chariot. Lorsque le porte-charge est un chariot comprenant une paire de roulettes pivotantes avant et une paire de roulettes pivotantes arrière, le décalage du plan de la roue est de préférence incorporé à chacune des roulettes avant ou chacune des roulettes arrière. Il est cependant possible d'incorporer le décalage du plan de la roue dans les quatre roulettes pivotantes. La valeur de l'inclinaison de l'axe de tourillon- nement est de préférence comprise entre 2 et 10 et, dans un cas idéal, entre 4 et 5 . Le décalage est de préférence compris entre 2 et 10 mm et de préférence il est d'environ mm. L'invention concerne aussi une roulette pivotante pour un porte-charge mobile qui peut être dirigé, la rou- lette ayant un organe de support, et une roue qui est montée sur l'organe de support afin qu'elle puisse tourner et qui peut tourillonner autour d'un axe de tourillonnement qui est perpendiculaire de façon générale à l'axe de rotation de la roue et décalé par rapport à cet axe de rotation; selon l'invention, la roue est montée afin que le plan de la roue présente un décalage dans la direction de l'axe de rotation par rapport à l'axe de tourillon- nement, et l'organe de support est disposé de manière que l'axe de tourillonnement soit incliné vers l'avant par rapport à la verticale lorsque la roulette est montée sur le porte-charge. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels (les figures 5 et 6 représentant un mode de réalisation préféré de l'invention); la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale représentant les éléments essentiels d'un chariot classique pour clients de magasins; la figure 2 représente schématiquement les éléments fondamentaux d'une roulette pivotante classique montée sur le châssis d'un chariot, en élévation frontale; la figure 3 est une vue schématique en élévation latérale du montage de la roulette de la figure 2; la figure 4 est une vue schématique en élévation latérale représentant le montage incliné d'une roulette suivant une proposition antérieure; la figure 5 représente schématiquement une roulette pivotante placée sur un porte-charge mobile qui peut être dirigé selon l'invention, en élévation frontale; et la figure 6 est une vue schématique en élévation latérale montrant comment la roulette de la figure 5 est montée sur le chariot. Sur les dessins par souci de clarté, les éléments analogues à ceux qu'on a décrits en référence aux ensembles connus portent des références identiques. Les figures 5 et 6 représentent une roulette 8 ayant un boîtier de roulette 10 dans lequel est montée une roue 12 qui peut tourner et qui peut pivoter autour d'un axe S de pivotement par rapport à un bout mâle 14. Cependant, le raccordement du bout mâle et du boîtier de la roulette est tel que le plan A de la roue est décalé d'une distance d par rapport à l'axe S de tourillonnement. La droite C-C de la figure 5 représente l'axe vertical central du chariot sur lequel est montée la roulette et on note que le déca- lage du plan de la roue est réalisé vers l'axe central C-C. Un effet analogue peut être obtenu par décalage du côté opposé à celui de l'axe central. Sur la figure 6, l'axe S de tourillonnement est incliné par rapport à la verticale V, vers l'avant par rapport à la direction d'avance F du chariot. L'inclinaison vers l'avant de l'angle a indiquée sur la figure 6 donne la stabilité nécessaire au déplacement vers l'avant en ligne droite et empêche la divagation du chariot. Cet angle a est compris entre 2 et 10 et de préférence entre 4 et 5 . Le décalage latéral d du plan A de la roue permet la solution du problème précité, dû à l'inclinaison vers l'avant de l'axe de tourillonnement S, donnant de mauvaises propriétés de manoeuvre. L'amplitude optimale du décalage de l'axe de la roue est déterminée par un certain nombre de facteurs tels que l'inclinaison de l'axe de tourillonnement, le diamètre de la roue, la distance séparant l'axe de tourillonnement de l'axe de la roue, l'espacement latéral et longitudinal des roulettes, etc. Cependant, à la suite d'essais, on a déter- miné que, pour une roulette pivotante ayant un diamètre de 125 mm et une distance comprise entre l' axe de tourillon- nement et l'axe de roue (connue sous le nom de "traînée") de 104 mm, et une inclinaison vers l'avant de l'axe de tourillonnement d'environ 5 , les propriétés de manoeuvre étaient améliorées avec un décalage compris entre 2 et 10 mm, le perfectionnement étant particulièrement important pour une dimension d'environ 5 mm. L'effet avantageux sur les possibilités de manoeuvre du décalage latéral d a été observé au cours d'essais. Une analyse mathématique complète des raisons de cet effet avantageux et de sa variation avec les facteurs précités, bien qu'elle puisse être dérivée, n'est pas considérée comme primordiale pour la compréhension de l'invention. Bien qu'on ait décrit précédemment un type particu- lier de roulette pivotante, il faut noter que l'invention n'est pas limitée à cette construction. Ainsi, de nombreux types d'ensembles de montage sur un châssis de chariot autre que celui qui est représenté sur les dessins annexés sont possibles. Dans le mode de réalisation décrit, le décalage latéral du plan A de la roue est une caractéristique de construction de la roulette pivotante et l'inclinaison vers l'avant a est une caractéristique du montage de la roulette pivotante sur le châssis du chariot. Cependant, il faut noter que les deux caractéristiques peuvent être incor- porées à la roulette pivotante elle-même. Ceci est particu- lièrement avantageux lorsque le châssis du chariot est spécifiquement réalisé pour un ensemble de montage particulier d'une roulette et lorsqu'une modification de ces ensembles de montage n'est pas commode. Dans ce cas, les propriétés combinées d'inclinaison vers l'avant de l'axe de tourillonnement et de décalage latéral du plan de5 la roue, incorporées à la construction de la roulette, peuvent être appliquées sans modification de la structure du châssis. REVENDICATIONS 1. Porte-charge mobile qui peut être dirigé, comprenant un ensemble d'éléments à roues de contact avec le sol, dont l'un au moins est une roulette pivotante (8) qui peut tourillonner autour d'un axe de tourillonnement (S) qui est perpendiculaire de façon générale à l'axe de rotation de la roue (12) et décalé par rapport à cet axe, caractérisé en ce que l'axe de tourillonnement (S) est incliné vers l'avant par rapport à la verticale lorsque le porte-charge est placé sur une surface horizontale de support, et la roue (12) est montée afin que le plan (A) de la roue (12) présente un décalage (d) dans la direction de l'axe de rotation par rapport à l'axe de tourillonnement (S). 2. Porte- charge selon la revendication 1, comportant une paire avant et une paire arrière de roulettes pivo- tantes (8), caractérisé en ce que chaque roulette de l'une au moins des paires de roulettes a un décalage (d) du plan (A) de sa roue. 3. Porte-charge selon la revendication 2, caracté- risé en ce que ladite paire au moins de roulettes forme la paire avant de roulettes (8). 4. Porte-charge selon la revendication 2, caracté- risé en ce que la paire au moins de roulettes forme la paire arrière de roulettes (8). 5. Porte-charge selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 4, caractérisé en ce que chaque roulette (8) d'une paire au moins, lorsqu'elle est en position de tourillonnement pour un déplacement vers l'avant du porte- charge, a son plan (A) de roue qui est décalé par rapport à l'axe (S) de tourillonnement vers l'axe central (C-C) du chariot. 6. Porte-charge selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 4, caractérisé en ce que chaque roulette (8) de ladite paire au moins, lorsqu'elle est en position de tourillonnement pour un déplacement vers l'avant du porte- charge, a son plan (A) de roue qui est décalé par rapport à l'axe (S) de tourillonnement du côté opposé à l'axe central (C-C) du chariot. 7. Porte-charge selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le décalage (d) de ladite roulette au moins est compris entre 2 et 10 mm. 8. Porte-charge selon la revendication 7, caracté- risé en ce que le décalage (d) est de l'ordre de 5 mm. 9. Porte-charge selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la valeur de l'inclinaison (a) de l'axe de tourillonnement (S) de la roulette au moins est comprise entre 2 et 10 . 10. Porte-charge selon la revendication 9, caracté- risé en ce que ladite inclinaison (a) est comprise entre 4 et 5 . 11. Porte-charge selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'il forme un chariot pour clients de magasins ayant un châssis (1) de base sur lequel est monté un ensemble d'éléments à roue (8), et un panier (2) supporté sur le châssis (1) et ouvert vers le haut. 12. Roulette pivotante pour porte-charge mobile qui peut être dirigé, la roulette ayant un organe de support (10), et une roue (12) qui est montée sur l'organe de support afin qu'elle puisse tourner et qui peut touril- lonner autour d'un axe de tourillonnement (S) qui est perpendiculaire de façon générale à l'axe de rotation de la roue et décalé par rapport à cet axe de rotation, caracté- risée en ce que la roue (12) est montée afin que le plan (A) de la roue présente un décalage (d) dans la direction de l'axe de rotation par rapport à l'axe de tourillonnement (S), et l'organe de support (10) est disposé de manière que l'axe de tourillonnement (S) soit incliné vers l'avant par rapport à la verticale lorsque la roulette est montée sur le porte-charge. 13. Roulette pivotante selon la revendication 12, caractérisée en ce que le décalage (d) du plan (A) de la roue par rapport à l'axe de tourillonnement (S) est compris entre 2 et 10 mm. 14. Roulette pivotante selon la revendication 13, caractérisée en ce que le décalage (d) est d'environ 5 mm. 15. Roulette pivotante selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée en ce que la valeur de l'inclinaison (a) de l'axe de tourillonnement (S) de la roulette est comprise entre 2 et 10 lorsque la roulette est montée sur le porte-charge. 16. Roulette pivotante selon la revendication 15, caractérisée en ce que ladite inclinaison (a) est comprise entre 4 et 5 .