Brevet FR2740519A1 — publié le 19970430

La présente invention concerne un dispositif de transmission de mouvement, notamment une rotation, débrayable par actionnement manuel d'une poignée ou manette d'urgence. Dans certains véhicules de transports publics, les battants de portes sont manoeuvrés électriquement par un jeu de bielles rotatives accouplées à la roue de sortie d'un groupe moto réducteur. Ce groupe moto réducteur constitue également le verrou de ces portes. En effet, on a conçu la chaîne de transmission de manière qu'elle soit irréversible c'est-à-dire qu'une manoeuvre manuelle des portes ne soit pas possible si le mécanisme n'est pas débrayé. Or pour satisfaire aux exigences de sécurité, dans l'hypothèse où le mécanisme de manoeuvre ne répond plus à la commande de l'ouverture des portes ou que la personne chargée de la commande est défaillante, il est nécessaire de prévoir un système de "débrayage" qui rompe la chaîne de transmission afin de permettre aux portes d'être ouvertes manuellement. Le système doit en outre être débrayé de manière extrêmement simple c'est-à-dire par une action du type poussée ou traction d'une poignée ou d'une manette à l'instar par exemple du signal d'alarme connu dans les trains ou des boutons de manoeuvre dits "coup de poing". La présente invention a pour objet un mécanisme de transmission dont le débrayage peut être réalisé par un actionnement simple d'une poignée de secours. En d'autres termes, le mécanisme de l'invention met en oeuvre un dispositif d'accouplement entre deux des éléments appartenant à la chaîne de transmission, qui est normalement en service mais dont l'inhibition est en relation directe avec l'actionnement d'une poignée de secours ou, en cas de défaillance de toute source d'énergie sur le véhicule. Il s'agit d'un mécanisme qui place les portes en état d'être manoeuvrées en cas d'incident tant en ce qui concerne le fonctionnement du mécanisme lui-même qu'en ce qui concerne la marche du véhicule. A cet effet, l'invention a donc pour objet un dispositif de transmission de mouvement comportant un groupe réducteur dont la roue de sortie est accouplée à un arbre mené au moyen d'un mécanisme débrayable, dans lequel la roue est coaxiale à l'axe mené et comporte une denture de crabotage tandis que l'axe mené est équipé d'un fourreau baladeur pourvu également de crabots et solidaire en rotation de l'axe tout en coulissant sur ce dernier entre une position dans laquelle les crabots du fourreau sont en prise avec les crabots de la roue et une position où ils sont éloignés les uns des autres, le fourreau étant soumis aux effets antagonistes axiaux d'un organe élastique tendant à le placer dans sa seconde position et du piston d'un vérin pneumatique tendant à le placer dans sa première position lorsque la chambre du vérin est connectée à une source de pression. L'état normal du mécanisme débrayable est celui dans lequel la chambre du vérin est alimentée avec, par exemple, de l'air comprimé sous une pression telle que l'effet du piston est prédominant par rapport à l'effet du ressort et que le fourreau est poussé contre la roue de sorte que les dents de crabotage sont en prise. Comme le fourreau est accouplé en rotation à l'arbre mené, la rotation de la roue de sortie du groupe réducteur est transmise directement à l'arbre mené. En cas d'urgence, il suffit d'isoler la chambre du vérin de la source de pression et de la purger. Dans ce cas, l'effet du ressort devient prépondérant, repousse le fourreau dont les dents de crabotage se dégagent des dents de crabotage de la roue et l'arbre mené est découplé du groupe réducteur. Pour obtenir cette fonction, la chambre du vérin est raccordée à la source de pression par une vanne à actionnement manuel à deux états stables qui, dans son premier état établit une communication permanente de la chambre avec la source de pression et, dans son second état, isole la source de pression de la chambre et place cette dernière en communication avec l'atmosphère. On sait en effet que dans la plupart des véhicules destinés aux transports publics, il existe un compresseur permettant de délivrer de l'air comprimé et qui constitue la source de pression nécessaire à l'invention. On remarquera que, en cas de défaillance de cette source de pression, le mécanisme d'accouplement débrayable est dans son état débrayé puisque l'effet du ressort sur le fourreau est prépondérant. Selon une disposition constructive préférée de l'invention, la roue est montée en rotation dans un carter dont l'extrémité axiale située du côté des crabots est coiffée d'une cloche coaxiale à l'arbre mené formant le cylindre du vérin, le piston étant tubulaire, monté libre en rotation sur le fourreau, en appui axial sur un épaulement de ce fourreau et étant pourvu de joints d'étanchéité en regard de portées de coulissement internes de la cloche. De manière également préférée, afin de supprimer les efforts de torsion susceptibles d'apparaître entre l'arbre mené et le fourreau pouvant engendrer des efforts de frottement qui sont préjudiciables au coulissement du fourreau sur l'arbre mené, les moyens de crabotage comportent en fait deux rainures diamétrales ménagées dans un plateau radial de la roue et dans un plateau radial du fourreau disposé en regard de celui de la roue tandis qu'un disque intermédiaire est pourvu de deux nervures sensiblement orthogonales sur ses faces et constitue l'organe d'accouplement du fourreau à la roue à la manière d'un joint de Oldham. Le disque est toujours en contact avec le fourreau et s'éloigne ou se rapproche de la roue. L'inverse est bien entendu possible. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation de celle-ci donné ci-après à titre d'exemple. Il sera fait référence au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue en coupe axiale d'un dispositif de transmission de mouvement rotatif conforme à l'invention. Cette figure représente un groupe réducteur formé par une vis 1 engrenant avec une roue 2 d'axes perpendiculaires à la vis 1. Il s'agit d'un système roue et vis sans fin enfermé dans un carter 3 qui porte des paliers non représentés pour la vis et des paliers à roulement 4a et 4b pour la roue 2. Cette roue 2 est limitée par deux faces d'extrémité axiales 5 et 6, la face 5 étant pourvue d'une rainure diamétrale 7 et d'un logement cylindrique 8 coaxial à l'axe de rotation de la roue 2 défini par des paliers 4 et 5. A l'intérieur du logement 8, on trouve une bague de friction 9 et une pluralité de ressorts axiaux 10. Dans une variante non représentée cette pluralité de ressorts pourrait être résumée en un seul ressort hélicoïdal s'appuyant sur la bague de frottement 9 et coaxial au logement 8. La rainure axiale 7 de la roue 2 constitue des reliefs jouant le rôle de dents de crabot. Un disque 11 percé d'un orifice central 12 est adjacent à la face d'extrémité 5 de la roue 2 et possède sur sa face en regard de cette face d'extrémité 5, deux nervures 13 et 14 dans le prolongement diamétral l'une de l'autre. Sur la partie gauche de la figure, la nervure 14 est représentée engagée dans la rainure 7, ce disque 11 étant maintenu plaqué contre la face 5 de la roue alors que sur la partie droite de cette figure, la nervure 13 est représentée en dehors de la rainure 7, le disque 11 étant représenté éloigné de la face 5 de la roue 2. Sur sa face opposée à celle portant les nervures 13 et 14, le disque 11 comporte deux nervures semblables dont une seule 15 est visible à la figure, ces nervures telles que 15 étant orthogonales aux nervures 13 et 14. Ces nervures telles que 15 sont en permanence engagées dans une rainure correspondante telle que celle 16 représentée à la figure ménagée dans la face radiale d'un plateau 17 que porte à son extrémité un fourreau tubulaire 18. La roue 2, le disque 11 et le fourreau 18 constituent un mécanisme d'accouplement connu sous le nom de joint de Oldham permettant classiquement de prendre en compte les différences d'alignement entre l'axe du fourreau tubulaire 18 et l'axe de rotation de la roue 2.Cependant, comme les nervures 13 et 14 du disque 11 et la rainure 7 de la roue 2 peuvent être en prise ou dégagées, alors que les nervures 15 sont constamment en prise avec les rainures 16 du fourreau 18, les nervures 13 et 14 et la rainure 7 agissent comme des dents de crabotage permettant de lier en rotation ou de rendre indépendants la roue 2 et le fourreau 18. La section intérieure du fourreau tubulaire 18 n'est pas circulaire mais de forme oblongue telle que représentée en 19 à la figure de sorte qu'un arbre 20, de section correspondante au niveau du fourreau 18, engagé dans ce fourreau, est lié en rotation au fourreau 18. Le fourreau 18 peut cependant coulisser le long de cet arbre 20. Le fourreau 18 est assimilable à un baladeur de boîte de vitesse. L'arbre 20 constitue l'arbre mené de sortie du dispositif de transmission et, dans le mode de réalisation représenté, traverse la roue 2 dans un alésage cylindrique qu'elle comporte le long de son axe et qui constitue les portées de guidage 21 de l'arbre 20. Le carter 3 est surmonté, du côté de sa face ouverte voisine de la face 5 de la roue 2, d'une cloche 22 qui par sa partie supérieure, coopère au maintien axial de l'axe 20 à l'intérieur de l'ensemble. En effet, l'axe 20 est épaulé sur la face 6 de la roue 2 et, à son extrémité opposée, est épaulé sur la cloche 22. La cloche 22 définit autour du fourreau 18 une chambre 23 dans laquelle est monté à coulissement étanche grâce à des joints 24 et 25, un piston tubulaire 26 monté libre en rotation sur le fourreau 18. Ce piston 26 est en appui axial sur un épaulement du fourreau 18 qui est constitué par la face du plateau 17 opposée à celle pourvue des rainures 16. Entre ce plateau 17 et le piston 26 on a placé un organe anti friction ici constitué par un roulement à aiguilles 27. La chambre 23 est reliée par une canalisation 28 à une source de gaz comprimé 29. La canalisation 28 est équipée d'une vanne bistable à deux voies et deux positions 30 qui, dans sa position telle que représentée à la figure, établit et conserve la communication entre la chambre 23 et la source de pression 29 et qui, dans sa seconde position isole la source 29 de la chambre 23 et place, au moyen d'une dérivation 28a de la canalisation 28, cette chambre 23 en communication avec l'atmosphère pour la purger. Pour décrire le fonctionnement du dispositif représenté, on notera que la partie de droite de la figure illustre son état lorsque la chambre 23 est en communication avec la source de gaz sous pression 29 alors que la partie de gauche de la figure illustre l'état qu'il prend lorsque la chambre 23 est en communication avec l'atmosphère et est isolée de cette source 29. L'arbre mené 20 est accouplé par son extrémité 20a à un dispositif non représenté comportant les bielles de manoeuvre des portes d'un véhicule. En fonctionnement normal la chambre 23 est remplie d'air sous pression. La pression qui règne dans cette chambre pousse le piston 26 en direction de la roue 2 ce qui entraîne le fourreau 18 dans cette même direction et place les nervures 13 et 14 dans la rainure 7 de la roue 2. L'effort exercé par la pression existant dans la chambre 23 sur la surface du piston 26 est supérieur à l'effort antagoniste développé par les ressorts 10 qui se compriment. Le fourreau 18 est donc solidaire en rotation de la roue 2 et par là même, l'arbre 20 est également solidaire en rotation de la roue 2. De ce fait, toute rotation de la roue 2 commandée par exemple par le conducteur du véhicule, entraîne le mouvement à l'ouverture ou à la fermeture des portes.Lorsque celles-ci sont parvenues en butée, la rotation de la vis 1 cesse par un moyen quelconque et le système vis-écrou 1,2 qui est irréversible, constitue le verrou interdisant la rotation de l'arbre 20 et donc la manoeuvre manuelle des portes maintenues soit ouvertes soit fermées. La vanne bistable 30 est équipée d'un organe de manoeuvre à actionnement manuel représenté ici sous la forme d'une poignée "coup de poing" 31. En cas d'urgence, il peut être utile de déverrouiller les portes afin de permettre leur manipulation manuelle. Il faut donc permettre à l'arbre 20 de tourner malgré l'irréversibilité de construction du système vis-écrou 1,2. Dans ce cas, on fait changer d'état la vanne 30 par exemple en enfonçant la poignée 31. Dans cet état, la vanne 30 isole la chambre 23 de la source 29 et place, par la dérivation 28a de la canalisation 28 cette chambre 23 en communication directe avec l'atmosphère où la chambre 23 peut se purger. Dans ces conditions, les ressorts 10 se décompriment et repoussent le disque 11, le fourreau 18 et le piston 26 vers le haut jusqu'à l'obtention de l'état représenté sur la partie droite de la figure.Dans cet état, les nervures 13 et 14 du disque 11 sont sorties de la rainure diamétrale 7 de la roue 2 et le fourreau 18 donc l'arbre 20 peut tourner librement par rapport à cette roue 2. Grâce à l'accouplement en forme de joint de Oldham entre le fourreau 18 et la roue 2, bien qu'il puisse exister un couple résiduel entre la roue 2 et le fourreau 18 au moment de la purge de la chambre 23, ce couple ne se traduit pas par un effort de frottement entre l'arbre 20 et le fourreau 18 qui pourrait s'opposer au coulissement vers le haut de ce fourreau sous l'effet des ressorts 10. On notera enfin que l'arbre 20 possède une extrémité 20b opposée à l'extrémité 20a, cette extrémité pouvant coopérer avec un capteur 32 de la position angulaire de l'axe 20, ce capteur fournissant ainsi une information qui peut être utile pour un automatisme de commande de la fermeture et de l'ouverture des portes et notamment des positions atteintes par ces dernières en début et en fin de course d'ouverture et de fermeture. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission de mouvement comportant un groupe réducteur (1,2) dont la roue de sortie (2) est accouplée à un arbre mené (20) au moyen d'un mécanisme débrayable, caractérisé en ce que la roue (2) est coaxiale à l'axe mené (20) et comporte une denture (7) de crabotage tandis que l'axe mené (20) est équipé d'un fourreau baladeur (18), pourvu de crabots (13,14), solidaire en rotation de l'axe (20), coulissant sur ce dernier entre une position dans laquelle les crabots (13,14) du fourreau sont en prise avec les crabots (7) de la roue (2) et une position où ils sont éloignés les uns des autres, le fourreau baladeur (18) étant soumis aux effets axiaux antagonistes d'un organe élastique (10) tendant à le placer dans sa seconde position et du piston (26) d'un vérin (22,26) tendant à le placer dans sa première position lorsque la chambre (23) du vérin est connectée à une source de pression (29). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (23) du vérin est raccordée à la source de pression (29) par une vanne (30) à actionnement manuel, à deux états stables, qui dans son premier état établit une communication permanente de la chambre (23) avec la source de pression (29) et dans son second état isole la source de pression (29) de la chambre (23) et purge cette dernière (23). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la roue (2) est montée à rotation dans un carter (3) dont l'extrémité axiale située du côté des crabots (7) est coiffée d'une cloche (22) coaxiale à l'arbre mené (20), formant le cylindre du vérin (22,26), le piston (26) étant tubulaire, monté libre en rotation sur le fourreau baladeur (18), en appui axial sur un épaulement (17) de ce fourreau baladeur (18) et pourvu de joints d'étanchéité (24,25) en regard de portées de coulissement internes de la cloche (22). 4. Dispositif selon la revendication 3, caracterisé en ce que l'appui du piston (26) sur l'épaulement (17) du fourreau (18) est réalisé par l'intermédiaire d'un organe (27) à faible frottement. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe élastique (10) est constitué par une pluralité de ressorts interposés entre la roue (2) et le fourreau baladeur (18) dans la zone de leurs crabots (7,13,14). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les crabots de la roue sont réduits à une rainure diamétrale (7) ménagée dans un plateau radial (5) de la roue (2) tandis que les crabots du fourreau sont constitués par deux nervures (13,14) d'un disque intermédiaire pourvu de deux autres nervures (15) sensiblement orthogonales aux nervures (13,14) et situées sur son autre face, ces autres nervures étant logées en permanence dans des rainures correspondantes (16) ménagées dans un plateau radial (17) du fourreau (18), le fourreau (18), le disque (11) et la roue (2) formant un joint de Oldham. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la pluralité de ressort (10) est interposée entre la roue (2) et le disque intermédiaire (11). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre mené (20) traverse la roue (2) de sortie du groupe réducteur, cette dernière portant les paliers (21) de guidage de cet arbre mené (20).