Brevet FR2788482A1 — publié le 20000721

L'invention a pour objet un chariot élévateur à timon directeur, comportant au moins une roue directrice et un timon tournant autour d'un axe essentiellement vertical, le timon étant en interaction avec la roue de manière qu'une rotation du timon autour de l'axe vertical entraîne un mouve- ment de braquage de la roue. L'invention a également pour objet un élément amortisseur utilisable dans le dispositif de direction d'un tel chariot élévateur. Des chariots élévateurs de ce genre sont souvent du type à accompagnement, à savoir qu'un opérateur marche à côté du chariot et le dirige en faisant tourner le timon au- tour de l'axe vertical. Le timon est équipé pour cela d'une poignée. De plus, près de cette poignée peuvent se trouver des éléments de service, permettant par exemple de commander l'entraînement du chariot. Dans les chariots élévateurs correspondant à l'état de la technique, le timon est relié mécaniquement à une roue directrice du chariot, roue qui est souvent la roue d'entraînement. Il est connu par exemple de relier la roue au timon par un mécanisme à chaîne. Dans ces appareils selon l'état de la technique, la force à exercer sur le timon pour diriger le chariot dé- pend fortement des conditions d'exploitation, en particulier de l'état de charge et de la vitesse de déplacement du cha- riot, ainsi que de l'état de la surface de roulement. Quand le chariot est arrêté, il faut une force relativement impor- tante pour tourner le timon. Pour donner à l'opérateur la perception des mouvements directionnels et éviter un braquage involontaire du chariot, il est souhaitable que la force né- cessaire pour faire tourner le timon ne descende pas en des- sous d'une certaine valeur, même dans le cas de vitesse élevée du chariot. La présente invention se propose donc de mettre à disposition un chariot élévateur dans lequel la force néces- saire pour le diriger corresponde à des critères ergonomi- ques. De plus, l'invention se propose de présenter, pour utilisation dans un dispositif directionnel d'un chariot élé- vateur, un dispositif amortisseur approprié à l'obtention d'une force de manoeuvre correspondante. En ce qui concerne le chariot élévateur, l'objectif est atteint en prévoyant que le timon est relié à un émetteur de signaux électriques saisissant le mouvement de rotation et/ou la position de rotation du timon, l'émetteur de signaux étant en liaison active, par un conducteur des si- gnaux électriques, avec un moteur électrique assurant la di- rection de la roue. On ne prévoit donc pas une liaison mécanique pour transmettre le mouvement directionnel du timon à la roue de braquage. La transmission des signaux est exclusivement élec- trique. La force pour manoeuvrer le timon est donc indépen- dante des forces nécessaires pour surmonter le frottement de la roue sur la voie de circulation. De plus, la transmission électrique des signaux présente l'avantage que la position du timon peut être choisie pratiquement indépendamment de la po- sition de la roue directrice et que, pour transmettre le mou- vement de braquage, on n'a pas besoin d'organes mécaniques de transmission qui de plus nécessitent un espace important. D'autres avantages sont obtenus en reliant le ti- mon à un élément amortisseur qui crée un couple d'opposition lorsqu'on fait tourner le timon autour de l'axe vertical. Le couple créé par l'élément amortisseur garantit que l'opérateur sent une résistance quand il dirige le chariot. Cette résistance au braquage évite des erreurs dues à un bra- quage involontaire et non contrôlé du chariot. Avantageusement, l'élément amortisseur est relié d'un côté à un composant solidaire en rotation du timon, de l'autre côté directement ou indirectement à un cadre du cha- riot élévateur. Est également avantageux le fait que le composant solidaire en rotation du timon est monté par des paliers à rouleaux dans un cadre du chariot. De préférence, comme émetteur de signaux, il est prévu un potentiomètre qui d'un côté est relié à un composant solidaire en rotation du timon tandis que de l'autre côté il est relié directement ou indirectement à un cadre du chariot élévateur. Avec cette disposition, le potentiomètre fournit un signal indiquant sans ambiguïté la position en rotation du timon. Selon une configuration avantageuse, comme émet- teur de signaux, il est prévu un potentiomètre qui d'un côté est relié à un composant solidaire en rotation du timon tan- dis que de l'autre côté il est relié directement ou indirec- tement à un cadre du chariot élévateur. Le long de cet arbre on peut monter, en les espaçant les uns des autres, les pa- liers à rouleaux, l'élément amortisseur et le potentiomètre. On peut relier l'élément amortisseur à l'arbre de manière particulièrement simple, en donnant à l'élément une forme annulaire et en montant l'arbre vertical coaxialement à cet élément. La face interne de l'élément annulaire présente de préférence une section appropriée à la transmission de couples. En ce qui concerne l'élément amortisseur, l'objectif de l'invention est atteint en prévoyant que l'élément amortisseur comprend au moins deux composants coaxiaux pouvant tourner l'un par rapport à l'autre et pré- sentant chacun au moins une surface de frottement cylindrique ou conique, une surface de frottement du premier composant étant en appui sur une surface de frottement du second compo- sant. La rotation des deux composants fait apparaître une force par glissement des surfaces de frottement l'une sur l'autre. Dans le cas indiqué d'application à un timon d'un chariot élévateur, cette force crée un couple qui s'oppose au mouvement de braquage du timon. De préférence, chacun des deux composants pouvant tourner l'un par rapport à l'autre présente plusieurs surfa- ces de frottement. Les deux composants sont en prise l'un dans l'autre, comme des peignes. Un avantage particulier est obtenu en réalisant en matière plastique les deux composants mobiles l'un par rapport à l'autre. Ces composants peuvent par exemple être réalisés par injection. L'élasticité de la matière plastique évite les problèmes de l'ajustage des deux composants. Un agent de glissement se trouve dans les espaces creux situés entre les composants pouvant tourner l'un par rapport à l'autre. On évite aussi une montée brutale de la force de frottement quand on passe du frottement d'adhérence au frottement de glissement. De préférence, on prévoit comme agent de glisse- ment une graisse de silicone. Celle-ci a pour caractéristique de tenir particulièrement, de sorte qu'il n'est pas néces- saire de la changer pendant la durée de vie de l'élément amortisseur. D'autres avantages et particularités de l'invention sont décrits en détail à l'aide des exemples de réalisation représentés schématiquement par les dessins an- nexés, dans lesquels: - la figure 1 représente un chariot de manutention du genre indiqué, - la figure 2 représente le montage d'un composant solidaire en rotation du timon, - la figure 3 représente en coupe un élément amortisseur. La figure 1 représente un chariot de manutention du genre indiqué, équipé d'un timon articulé. Le chariot com- prend un ensemble d'entraînement 1 qui ne suit pas le mouve- ment de levage et qui se déplace sur une piste de circulation au moyen de roues non figurées, comprenant en général une roue d'entraînement et une roue pivotante. A l'ensemble d'entraînement est relié un mât de levage 4 sur lequel peut coulisser en hauteur une fourche de charge 5. Sur l'ensemble d'entraînement 1 peut tourner au- tour d'un axe vertical, un timon 2 qui commande le déplace- ment directionnel de la roue d'entraînement. La fixation du timon 2 a lieu par l'intermédiaire d'un axe vertical (cf. fi- gure 2) monté dans un cadre de l'ensemble d'entraînement 1. Une tête 3 prévue sur le timon 2 est équipée de divers orga- nes de service et de poignées. A la figure 2, on voit nettement la liaison du timon 2, représenté schématiquement, avec un composant 7 qui peut tourner autour de l'axe vertical 9. Ici, le timon 2 peut basculer par rapport au composant 7 autour d'un axe horizon- tal 8, l'inclinaison du timon 2 pivotant autour de l'axe 8 n'ayant aucune influence sur la direction du chariot éléva- teur. Par rapport à l'axe vertical 9 intervenant dans la di- rection, le timon 2 est solidaire en rotation du composant 7. La partie inférieure du composant 7 a la forme d'un arbre vertical monté tournant dans un cadre 10 de l'ensemble d'entraînement 1 du chariot élévateur, par l'intermédiaire de deux paliers à rouleaux 11 dont l'espacement axial est réglé par une douille espaceuse 12. Au cadre 10 est relié rigidement une pièce for- mant boîtier 13 dans laquelle est fixée une bague externe d'un élément amortisseur 14 (cf. figure 3). Une bague interne de cet élément est montée sur le composant 7 et une liaison en rotation de la bague interne avec le composant 7 est assu- rée, par combinaison de formes, par un plat 7a que présente le composant 7. A la partie inférieure du boîtier 13 est fixé un potentiomètre 15 qui saisit le mouvement de rotation du timon 2 et donc du composant 7 autour de l'axe vertical 9. Pour mettre le potentiomètre 15 à l'abri d'influences externes, le boîtier 13 est rendu étanche vis-à-vis du composant 7 par une bague d'étanchéité d'arbre 16. La partie inférieure du boî- tier 13 est obturée par un capot de fermeture 17. Le mode de fonctionnement du dispositif direc- tionnel du chariot repose sur le fait que le potentiomètre 15 délivre un signal électrique qui indique parfaitement la po- sition ou le mouvement de rotation du timon 2 autour de l'axe vertical 9. Ce signal est exploité dans un dispositif de com- mande approprié qui pilote un moteur électrique de direction de sorte que la roue directrice du chariot est braquée en correspondance avec la position du timon. La transmission du signal du timon 2 au moteur électrique a lieu exclusivement par voie électrique. Pour l'opérateur utilisant le chariot, il est im- portant qu'il perçoive une résistance quand il fait tourner le timon 2 autour de l'axe vertical 9; le timon ne doit donc pas tourner trop librement. L'élément amortisseur 14 est pré- vu pour exercer un couple résistant s'opposant à tout mouve- ment de rotation du timon 2 autour de l'axe 9. La figure 3 fait apparaître en détail la consti- tution de l'élément amortisseur 14. Celui-ci comprend deux composants 18, 19 annulaires, coaxiaux et pouvant tourner l'un par rapport à l'autre. Le composant 18 constitue la ba- gue interne de l'élément amortisseur 14. La face interne de ce composant 18, formant la bague interne, présente un méplat 26 qui assure la liaison solidaire en rotation du composant 18 et d'un arbre emmanché dans la bague interne et portant un méplat correspondant. La bague externe de l'élément amortis- seur 14 comprend une bague à collerette 22 reliée par combi- naison de forme au composant 19 par l'intermédiaire d'une liaison à encliquetage 23 qui, en direction axiale, fixe les deux composants coaxiaux 18 et 19 l'un sur l'autre. Ces deux composants 18 et 19 présentent, en appui les uns sur les autres, des surfaces de frottement 20a, 20b et 21a, 21b, cylindriques, qui glissent les unes sur les au- tres quand les composants 18 et 19 tournent. L'élasticité de la matière plastique, dont sont faits les composants 18, 19, fait que les surfaces de frottement 20a, 21a du composant 18 sont en pression sur les surfaces de frottement 20b, 21b du composant 19. Dans les espaces creux situés entre les compo- sants 18, 19 se trouve de la graisse de silicone qui empêche l'usure par abrasion des composants 18, 19 et de la bague 22. En même temps, la graisse de silicone garantit la résistance du couple de rotation quand les composants 18, 19 tournent. En particulier, on peut ainsi empêcher que le frottement aug- mente brutalement quand on passe du frottement d'adhérence au frottement de glissement. Pour empêcher que la graisse sorte de l'élément amortisseur, il est prévu deux bagues O-Ring 24, 25. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Chariot élévateur à timon directeur, comportant au moins une roue directrice et un timon (2) tournant autour d'un axe essentiellement vertical (9), le timon étant en interaction avec la roue de manière qu'une rotation du timon (2) autour de l'axe vertical (9) entraîne un mouvement de braquage de la roue, caractérisé en ce que le timon (2) est relié à un émetteur de signaux électriques10 saisissant le mouvement de rotation et/ou la position de ro- tation du timon (2), l'émetteur de signaux étant en liaison active, par un conducteur des signaux électriques, avec un moteur électrique assurant la direction de la roue. 2 ) Chariot élévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le timon (2) est relié à un élément amortisseur (14) qui crée un couple résistant s'opposant à la rotation du timon (2) au- tour de l'axe vertical (9). 3 ) Chariot élévateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément amortisseur (14) est relié d'un côté à un composant (7) solidaire en rotation du timon (2), de l'autre côté di- rectement ou indirectement à un cadre (10) du chariot éléva- teur. 4 ) Chariot élévateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant solidaire en rotation du timon (2) est monté par des paliers à rouleaux (11) dans un cadre (10) du chariot. ) Chariot élévateur selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que comme émetteur de signaux, il est prévu un potentiomètre (15) qui d'un côté est relié à un composant (7) solidaire en rota- tion du timon (2) tandis que de l'autre côté il est relié di- rectement ou indirectement à un cadre (10) du chariot éléva- teur. 6 ) Chariot élévateur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le composant (7), solidaire à rotation du timon (2), a la forme d'un arbre essentiellement vertical. 7 ) Chariot élévateur selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément amortisseur (14) a essentiellement une forme annu- laire et l'arbre vertical est monté coaxial à l'élément amor- tisseur (14). 8 ) Elément amortisseur pour utilisation dans un chariot se- lon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément amortisseur (14) comprend au moins deux composants (18, 19) coaxiaux pouvant tourner l'un par rapport à l'autre et présentant chacun au moins une surface de frottement cy- lindrique ou conique (20a, 20b, 21a, 21b), une surface de frottement (20a, 21a) du premier composant (18) étant en ap- pui sur une surface de frottement (20b, 21b) du second compo- sant (19). 9 ) Elément amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun des deux composants (18, 19) pouvant tourner l'un par rapport à l'autre présente plusieurs surfaces de frottement (20a, 20b, 21a, 21b). ) Elément amortisseur selon les revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les deux composants (18, 19) pouvant tourner l'un par rapport à l'autre sont en matière plastique. 11 ) Elément amortisseur selon l'une des revendications 8 à , caractérisé en ce qu' un agent de glissement se trouve dans les espaces creux si- tués entre les composants (18, 19) pouvant tourner l'un par rapport à l'autre. 12 ) Elément amortisseur selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que l'agent de glissement est une graisse de silicone.