Brevet FR2728831A1 — publié le 19960705

- DESCRIPIION La présente invention concerne les éléments constitutifs d'un organe de déplacement omnidirectionnel à faible inertie adaptable aux moyens de transport ou de déplacement manuels ou motorisés ; la forme sphérique de la partie roulante permet une circulation en ligne droite ou courbe sur des surfaces planes, cylindriques ou coniques. Pour obtenir ce résultat, la forme sphérique de la partie roulante est avantageuse ; sa forme ne privilégie aucune direction et sa réalisation sous forme par exemple de pneumatique sous pression donne un coefficient de pression admissible par m/m2 d'épaisseur de la membrane excellente ; le mode de liaison élément roulant - élément support facilite le démontage et permet l'utilisation de produits manufacturés standardisés (balles de tennis). Les moyens de roulement actuels, roulettes, pneumatiques présentent des inconvénients dans un certain nombre d'applications: par exemple la forme des pneumatiques se prête mal aux déplacements tout-terrain (ornières) ; les roulettes de caddies, dites "folles" ne s'orientent que difficilement dans la direction désirée lorsque le chariot est chargé ; le système de guidage doit être réalisé en fonction de la forme des roues et à leur niveau. La description de l'organe de déplacement suivant l'invention suffira à faire comprendre les possibilités offertes et les avantages obtenus par rapport aux réalisations actuelles. - Suivant un type de réalisation, l'organe de déplacement est constitué d'un élément de roulement de forme sphérique destiné à venir en contact avec le sol et un élément support en forme de calotte sphérique creuse enveloppant l'élément de roulement ; ces deux éléments sont séparés par un interface assurant à la fois le positionnement et la libre rotation sur lui-même de l'élément de roulement. Cet interface est constitué de 3 galets de roulement sphériques ou plus, de préférence régulièrement disposés, logés dans des boîtiers de forme de préférence cylindrique ; les axes de ces boîtiers cylindriques, fixes sur l'élément support en forme de calotte sphérique concourent au centre de l'élément de roulement. Cet élément de roulement est maintenu en position dans son logement par des butées réglables (sous forme de pions ou de couronne) situées à la partie inférieure de l'élément support. - l'invention sera mieux comprise en se référant aux figures qui illustrent de façon non limitative plusieurs modes de mise en oeuvre de l'invention. la figure 1A est une vue en coupe suivant AA de l'organe de déplacement. la figure 1B est une vue plongeante partielle de cet organe. la figure 2A est une vue en coupe suivant AA de cet organe réalisé différemment. la figure 2B est une vue plongeante partielle de ce deuxième mode de réalisation. - On se réfère aux figures 1A et 1B L'organe de déplacement est constitué de 3 parties: l'élément de roulement (1) constitué d'une sphère pleine ou creuse, de préférence légèrement élastique par exemple d'une enceinte pneumatique sous pression ou réalisée dans un matériau plastique; la surface extérieure (7), destinée à venir en contact avec le sol possède un coefficient de frottement élevé et porte de préférence de légères rugosités ou des stries. l'élément support (2a) en forme de calotte sphérique creuse coiffant l'élément de roulement est réalisé par usinage ou moulage dans un matériau léger et rigide ; il assure la protection de l'élément de roulement et évite les projections de boue. un interface (3) assurant tout à la fois le maintien en position de la sphère de roulement et sa libre rotation sur elle-même dans tous les sens. Il est constitué d'au minimum trois galets sphériques (4) logés dans des boîtiers de préférence de forme cylindrique creuse (5) ; ces boîtiers, réalisés dans un matériau rigide à très faible coefficient de frottement sont fixés à intervalles réguliers et concentriquement sur la partie supérieure de la calotte sphérique (2a).Les galets sont usinés avec une grande précision dans le même matériau que les boîtiers ou dans un matériau ayant avec ce dernier un très faible coefficient de frottement ; point important, le rapport entre les éléments de roulement et les galets doit de préférence être inférieur à 4 et la surface intérieure des boîtiers présenter une forme favorisant leur centrage [forme conique (8a)J, la rotation des galets et une finition poussée. La partie inférieure de la calotte porte, elle, des pions réglables (6a) pour maintenir l'élément de roulement dans son enceinte avec un jeu approprié. - On se réfère maintenant aux figure 2A et 2B. La forme d'ensemble de l'organe de déplacement est identique à celle des figures 1A et 1B ; cependant on observera les différences suivantes ia partie intérieure supérieure des boîtiers (8b) est plane avec un seul point de contact avec le galet la pièce maintenant en position correcte l'élément de roulement est une couronne (6b) réglable en hauteur au moyen de vis excentriques (9). - 2 applications intéressantes de cette invention, combinée à un brevet relatif à un "organe de déplacement pour moyens de transport" à fonction directionnelle sont à signaler L'équipement de "Caddies" et celui de berceaux ou poussettes pour enfants : les roulettes de direction sphériques sont placées à l'avant, les roulettes omnidirectionnelles à l'arrière. La conduite s'effectue alors sans effort par une simple action latérale, à droite ou à gauche sur le guidon ; le franchissement des obstacles (trottoirs) sera plus aisé avec les roulettes sphériques qui n'ont pas tendance à se mettre "de travers". L'utilisation dans la fabrication de ces roulettes de pièces du commerce (balles de tennis, boule de pétanque en plastique par ex.) devraient en diminuer également le coût. REVENDICATIONS 1- Organe de déplacement constitué d'un élément de roulement de forme sphérique (1) destiné à venir en contact avec le sol et un élément support en forme de calotte sphérique creuse (2) enveloppant l'élément de roulement. Les deux éléments sont séparés par un interface (3) assurant la libre rotation sur lui-même de l'élément de roulement. caractérisé en ce que cet interface est constitué d'au moins trois galets sphériques (4) équidistants logés dans des boîtiers de forme de préférence cylindrique (5) dont les axes concourent au centre de l'élément de roulement et de butées (6) maintenant l'élément de roulement dans son enceinte. 2- Organe selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de roulement, de forme sphérique est constitué d'un matériau élastique possédant un coefficient de frottement élevé et dont la surface extérieure (7) est de préférence rugueuse ou striée. 3- Organe selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'élément de roulement est une enceinte pneumatique sous pression. 4- Organe selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'élément est une boule de pétanque. 5- Organe selon la revendication 1 caractérisé en ce que les galets sphériques (4) ont de préférence un diamètre supérieur au tiers ou au quart de l'élément de roulement (1). 6- Organe selon la revendication 1 caractérisé en ce que la forme intérieure des boîtiers (5) est réalisée de façon à faciliter la rotation sur eux-mêmes des galets dans leur logement. 7- Organe selon les revendications 5 et 6 caractérisé en ce que les faces de contact entre boîtiers (5) et galets sphériques (4) ont un coefficient de frottement faible. 8- Organe selon la revendication 1 caractérisé en ce que la ou les butées (6) sont réglables de façon à ajuster le jeu de fonctionnement de l'élément de roulement dans son enceinte.