Brevet FR2797839A1 — publié le 20010302

TREUIL POUR UNE ROUE DE SECOURS D'UN VÉHICULE La présente invention concerne un treuil pour une roue de secours dan véhicule, le treuil comportant un tambour rotatif supporté par un corps fixé dans le plancher du coffre du véhicule, ce tambour étant couplé à un organe de commande par un ensemble de transmission de puissance monté dans ledit corps, l'organe de commande étant accessible de l'intérieur dudit coffre, le treuil comportant un câble enroulé autour dudit tambour, sa première extrémité étant liée au tambour et sa seconde extrémité étant à une bride de maintien de la roue de secours, cette bride de maintien étant disposée sous le plancher du véhicule. On connaît déjà un treuil pour une roue de secours d'un véhicule du type tel que décrit ci-dessus, qui permet de déplacer la roue de secours attachée à une bride de maintien entre une position de repos, dans laquelle elle est immobilisée généralement en appui sous le plancher du coffre, et une position d'utilisation, dans laquelle elle repose sur sol, de manière à attacher ou détacher plus aisément la roue de secours de sa bride de maintien. Dans ce type de treuil, l'axe de rotation du tambour est approximativement perpendiculaire plancher du coffre, c'est-à-dire approximativement vertical, et décalé par rapport à l'axe de la roue de secours, notamment pour des raisons d'encombrement et d'accessibilité l'intérieur du coffre. L'ensemble de transmission de puissance est logé dans le tambour rotatif et couple ce dernier à un arbre de commande. Cet ensemble de transmission de puissance est du type "à engrenages trocoïdes" qui comporte des engrenages satellites. L'arbre de commande est disposé coaxialement et au-dessus dudit tambour et reçoit une manivelle. Celle-ci est disposée au-dessus du plancher, dans coffre du véhicule, de manière à être manoeuvrée depuis l'intérieur du coffre. Le treuil comporte un câble enroulé autour du tambour, dont la première extrémité est au tambour et la seconde extrémité est liée à la bride de maintien. Le tambour étant 'loigné de la roue de secours, ce câble s'étend au travers d'un guide câble fixé dans le plancher et comportant au moins un tronçon horizontal et un tronçon vertical reliés par un coude sensiblement à angle droit. Les treuils de roue de secours de véhicule de l'art antérieur, et en particulier défini ci-dessus, presentent divers inconvénients. Lorsque le câble est enroulé autour ou déroulé du tambour, le guide câble génère des frottements sur le câble. Ces frottements sont sensiblement importants à l'endroit du coude à angle droit du guide "ble et provoquent perte de puissance élevée. Pour éviter un effort trop important de l'utilisateur lors de la manoeuvre de la manivelle, cette perte de puissance est compensée, en partie, par l'ensemble de transmission de puissance qui fournit une démultiplication sensiblement grande, par l'intermédiaire du mécanisme "à engrenages trocoïdes" comportant des engrenages satellites. Dyne part, l'ensemble de transmission est complexe et comporte de nombreuses pièces, d'autre part il est relativement volumineux. Comme ce mécanisme est logé à l'intérieur du tambour du uil, le tambour a nécessairement un diamètre relativement grand et est très encombrant. Finalement, ce treuil est complexe, encombrant, relativement lourd et coûteux. Il est également surdimensionné par rapport à son utilisation réelle, qui est estimée à approximativement cinquante cycles sur environ dix ans, un cycle correspondant à une descente et une remontée de la roue de secours, et dix ans correspondant à la durée de vie moyenne d'un véhicule automobile. Ce type de treuil est, par conséquent, inadapté aux exigences des constructeurs automobiles qui cherchent des dispositifs performants, faciles à utiliser, peu encombrants, légers, et peu coûteux, pour proposer des véhicules toujours mieux équipés, tout en limitant leur poids et leur prix afin de rester compétitifs. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients en proposant un treuil pour une roue de secours d'un véhicule qui est simple, compact, léger, coûteux, aisé à utiliser et réduit au minimum les frottements sur le câble du treuil. Ce but est atteint par un treuil pour une roue de secours d'un véhicule tel décrit en préambule et caractérisé en ce que le tambour est disposé au droit de la roue de secours et son axe de rotation est sensiblement perpendiculaire à l'axe de ladite roue de secours, en ce que l'organe de commande comporte un arbre de commande sensiblement parallèle à l'axe de ladite roue de secours et disposé à distance du tambour, en ce que l'ensemble de transmission de puissance comporte au moins un arbre d'entraînement couplé audit tambour coaxialement à ce dernier ainsi qu'un renvoi d'angle couplant ledit arbre de commande audit arbre d'entraînement. Dans une forme de réalisation préférée, le renvoi d'angle comporte deux pignons dentés coniques disposé à 90 et est monté dans un carter distinct du corps, disp ' à distance de ce dernier. Le treuil comporte avantageusement un dispositif de couplage dispose entre l'arbre d'entraînement le tambour et agencé pour verrouiller automatiquement la roue de secours en position haute. Ce dispositif couplage peut comporter un ressort hélicoïdal logé dans un alésage prévu dans ledit corps et autour de l'extrémité dudit arbre d'entraînement, ce ressort comportant deux extrémités libres, et un élément de couplage solidaire du tambour et s'étendant entre les deux extrémités libres dudit ressort. Dans ce cas, l'extrémité dudit arbre d'entraînement peut comporter une rainure radiale périphérique s'étendant sur un secteur angulaire défini, les extrémités libres dudit ressort s'étendant à l'intérieur de cette rainure. Dans la forme de réalisation préférée, le treuil comporte un mécanisme de limitation de déroulement du câble. Ce mécanisme comporte, avantageusement, un écrou mobile en translation dans une rainure ménagée dans ledit corps, une partie filetée prévue sur l'arbre d'entraînement et formant une vis patronne couplée audit écrou et une butée axiale ménagée dans ledit corps pour arrêter la translation dudit écrou. vis patronne et l'arbre d'entraînement peuvent être deux pièces distinctes assemblées solidairement. Le carter et le corps peuvent être formés de deux parties emboîtables et etre réalisés en matières synthétiques. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble perspective du treuil de l'invention pour une roue de secours d'un véhicule automobile, monté dans le coffre du véhicule et représenté en position de repos, - la figure 2 est une vue latérale coffre du véhicule représentant les différentes positions de la roue de secours lors de l'utilisation du treuil de l'invention, c'est-à-dire la position de repos, la position normale sol et la position tirée au sol. - la figure 3 est une vue latérale en coupe longitudinale du treuil de la figure 1, - la figure 4 est une vue agrandie de zone cerclée A de la figure 3, représentant en détail le dispositif de couplage de l'arbre d'entraînement au tambour du treuil, et - la figure 5 est une vue en coupe transversale selon l'axe B de la figure 4 du dispositif de couplage. En référence aux figures 1 et 2, le treuil 10 selon l'invention, pour une roue de secours 11 d'un véhicule automobile 1, est monté dans le plancher 12 du coffre de ce véhicule 1. Le treuil 10 comporte une bride de maintien 13 liée à la roue de secours 11. Cette bride de maintien 13 est disposée sous le plancher 12 du coffre. La roue de secours 11 est agencée pour être fixée par des moyens de fixation amovibles, par exemple des vis, à cette bride de maintien 13, sous plancher 12 du coffre. Le treuil 10 est agencé principalement pour entraîner en déplacement la roue de secours 11 attachée à la bride de maintien 13 entre une position repos 11a, dans laquelle elle est immobilisée généralement en appui sous le plancher 12 du coffre, et une position normale d'utilisation 11b, dans laquelle elle repose sur le sol approximativement à la verticale de sa position de repos 11a. Dans position normale d'utilisation llb, la roue de secours 11 peut être détachée et attachée relativement aisément à la bride de maintien 13. Le treuil 10 est agencé de maniere avantageuse pour permettre à un utilisateur de traîner sur le sol la roue de secours 11 attachée à la bride de maintien 13 vers une position tirée d'utilisation 11c, dans laquelle la roue 11 est disposée au sol plus près du bord arrière du coffre 12 du véhicule qu'elle l'est dans sa position normale d'utilisation 11b, de manière à faciliter les opérations de détachement et d'attachement la roue de secours 11 de à la bride de fixation 13. En référence ' figure 3, le treuil 10 comporte un corps 14 fixé dans le plancher 12 du cogre du véhicule et un tambour rotatif 15 disposé dans un logement cylindrique 16 ménagé dans ledit corps 14. Le logement 16 et le tambour 15 sont coaxiaux et sont disposés approximativement parallèlement au plancher 12 du coffre, directement au- dessus de la roue de secours 11 représentée en traits interrompus. sont, par conséquent, approximativement horizontaux et parallèles à l'axe de ladite roue de secours 11. Le treuil 10 comporte un câble 17 ou tout autre élément de liaison souple équivalent. Une première extrémité du câble 17 est liée au tambour rotatif 15. seconde extrémité du ^ble 17 est liée à la bride de maintien 13 de la roue de secours 11 et est disposée sous le plancher 12 du co$re. Le câble 17 est agencé pour s'enrouler autour du tambour rotatif 15 dans le logement 16, qui permet de le guider radialement pour qu'il se déroule et s'enroule correctement autour du tambour 15. Le tambour 15 comporte à effet une gorge hélicoïdale 15' dans laquelle se loge ledit câble 17 enroulé. Le corps 14 comporte un passage de câble 18 sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du tambour 15 et au plancher 12 du coffre, et ménagé à la périphérie du tambour de sorte que le passage de câble 18 est sensiblement tangent au tambour 15 et s'étend verticalement. La partie non enroulée du câble 17 s'étend librement à l'extérieur corps 14, par le passage de câble 18, de façon sensiblement rectiligne et verticalement jusqu'à la bride de maintien 13, qui est disposée approximativement à la verticale du tambour 15, en regard du passage de câble 18. Par conséquent, lorsque le câble 17 est déroulé et enroulé autour du tambour rotatif 15, la tension exercée sur le câble 17 par le poids de la bride de maintien 13 et de la roue de secours 11 n'induit aucun frottement sur la partie non enroulée du câble 17. Le tambour 15 est couplé à un organe de commande 20 par un ensemble de transmission de puissance 19 monté dans le corps 14. L'organe de commande 20 comporte un arbre de commande 21 supporté par un carter 22 et ayant son axe de rotation approximativement perpendiculaire plancher 12 du coffre par exemple, c'est-à-dire sensiblement vertical. L'extrémité supérieure de cet arbre de commande 21 est accessible depuis l'intérieur du coffre 12 véhicule et comporte une empreinte pour recevoir de façon amovible une manivelle, non représentée, disposée dans le coffre 12. L'ensemble de transmission de puissance 19 comporte un arbre d'entraînement 23 sensiblement perpendiculaire à l'arbre de commande 21 et couplé à ce dernier par deux pignons dentés 24 et 25 formant un renvoi d'angle à quatre-vingt-dix degrés et un réducteur de vitesse. Le rapport de transmission le mode de réalisation représenté est approximativement égal à 1/2. L'arbre d'entraînement 23 et le tambour rotatif 15 sont sensiblement coaxiaux. Chaque pignon denté 24, 25 est couplé respectivement à son arbre 21, 23 au moyen d'une goupille 24', 25'. Le carter 22 est de préférence formé de deux parties emboîtables 22a, 22b, pour faciliter l'assemblage de ce renvoi d'angle, réalisées en matières synthétiques moulées ou injectées et définissant des surfaces de guidage intérieures pour les pignons et les arbres avec un minimum de frottement. L'arbre d'entraînement 23 est couplé au tambour 15 par un dispositif de couplage 26, représenté en détail par les figures 4 et 5. Ce dispositif de couplage 26 permet une rotation du tambour 15 uniquement lorsque la manivelle est manoeuvrée. En d'autres termes, en l'absence d'un couple de commande, le couple transmis par le câble 17 au tambour 15 sous l'effet du poids de la roue de secours 11 n'entraîne pas en rotation le tambour 15, qui est verrouillé automatiquement par ce dispositif de couplage 26. Ce dispositif de couplage 26 comporte un ressort hélicoïdal 27 logé dans un alésage cylindrique 28 du corps 14. L'extrémité de l'arbre d'entraînement 23 est disposée à l'intérieur du ressort 27 et comporte une rainure radiale périphérique 29, s'étendant approximativement sur quatre-vingt-dix degrés. Les deux extrémités 27a et 27b du ressort 27 s'étendent radialement à l'intérieur cette rainure 29, approximativement en direction de Taxe de rotation de l'arbre d'entraînement 23, et à proximité des deux bords longitudinaux opposés de la rainure radiale périphérique 29. Le tambour rotatif 15 comporte un élément de couplage 30 s'étend dans la rainure 29 de l'arbre d'entraînement 23, à l'intérieur du ressort 27 et entre ses deux extremitês 27a et 27b. En l'absence d'un couple transmis par l'arbre d'entrainement 23, le couple généré sur le tambour par le poids de la roue de secours 11 sollicite l'élément de couplage 30 contre l'extrémité 27b du ressort selon la flèche F. Cela produit augmentation du diamètre ressort 27 qui se bloque par frottements dans l'alésage 28 et verrouille automatiquement le tambour 15 en rotation. Lorsqu'un couple commande est transmis par l'arbre d'entraînement 23, dans l'un des deux sens de rotation, l'un des deux bords de la rainure 29 sollicite l'une des deux extrémités 27a 27b vers l'autre extrémité 27b ou 27a, respectivement, ce qui réduit le diamètre du ressort 27 et permet la rotation de celui-ci dans son alésage 28. L'arbre d'entramement entraîne alors en rotation l'élément de couplage 30, et donc le tambour rotatif 15. En référence à la figure 3, le treuil 10 comporte également un mécanisme de limitation du déroulement du câble 31. Ce mécanisme comporte un écrou libre 32 guidé en translation dans une rainure longitudinale 33 ménagée dans le corps 14, parallèlement à l'arbre d'entraînement 23. L'écrou 32 est monté sur un tronçon fileté 34 de l'arbre d'entraînement 23, lequel définit une vis patronne. Lorsque l'arbre d'entraînement 23 tourne lui-même, dans un sens de rotation de sorte que le câble 17 se déroule, l'écrou libre 32 est entraîné en translation selon la flèche G dans sa rainure de guidage 33 par vis patronne 34. Une butée 35, ménagée par exemple sur le corps 14, limite la course de l'écrou 32 et bloque la rotation du tambour 15. Lors de l'enroulement du câble 17 autour du tambour 15, la bride de maintien 13 de la roue 11 vient s'appuyer contre le dessous du plancher 12 du coffre, qui forme une butée à l'enroulement. Comme représenté dans la figure 3, la vis patronne 34 peut être distincte de l'arbre d'entraînement 23 et couplée solidairement à ce dernier par une goupille 34' ou tout autre moyen équivalent. Le corps 14 est de préférence formé de deux parties emboîtées 14a, 14b pour faciliter l'assemblage du treuil 10 et réalisé en matières synthétiques moulées ou injectées définissant des surfaces intérieures de guidage avec un minimum de frottement. Le fonctionnement du treuil 10 selon l'invention est très simple. Quand l'utilisateur veut accéder à sa roue de secours 11, par exemple en cas de crevaison, il actionne treuil 10 de l'intérieur du coffre du véhicule au moyen d'une manivelle. Il fait tourner l'arbre de commande 21 qui entraîne l'arbre d'entraînement 23 par l'intermédiaire renvoi d'angle conique 24, 25 qui démultiplie la vitesse et le couple de rotation. L'arbre d'entraînement 23 transmet son mouvement de rotation au tambour par l'intermédiaire du dispositif de couplage 26, qui déroule le câble 17 pour déposer la roue de secours 11 sur le sol. L'utilisateur peut alors saisir sa roue de secours 1 pour la dégager du véhicule afin de pouvoir la détacher de sa bride de maintien 13. Sous l'effet de la traction, le câble 17 continue à se dérouler, jusqu'à ce que l'écrou arrive contre la butée permettant de limiter la longueur de câble dévidé. Quand l'utilisateur a terminé sa réparation et son changement de roue, il fixe la bride de maintien à sa roue usagée actionne le treuil 10 en sens inverse à l'aide de la manivelle pour remonter la roue sous le plancher du véhicule. Enfin de course, quand la roue 11 arrive en butée contre le dessous de la caisse du véhicule, l'utilisateur retire la manivelle et la roue reste en position haute grâce au dispositif de couplage 26. En effet, le poids de la roue 11 exerce un couple de rotation sur le tambour 15 qui provoque, par l'intermédiaire l'élément de couplage 30, le gonflement du ressort 27 dans l'alésage 28 et freine la rotation du tambour 15 empêchant le dévidage du câble 17. De cette description, il apparaît clairement que le treuil de l'invention permet d'atteindre les buts mentionnés. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute variante et modification évidente pour l'homme du métier. Notamment, le renvoi d'angle 24, 25, le mécanisme de limitation de déroulement du câble 31, le dispositif de couplage 26 peuvent être remplacés par tout moyen équivalent. Revendications 1. Treuil (10) pour une roue de secours (11) d'un 'hicule, comportant un tambour rotatif (15) supporté par un corps (14) fixé dans le plancher du coffre du véhicule, ce tambour étant couplé à un organe de commande (20) par un ensemble de transmission de puissance (19) monté dans ledit corps, l'organe de commande étant accessible de l'intérieur dudit coffre, le treuil comportant un câble (1 enroulé autour dudit tambour, sa première extrémité étant liée au tambour (15) et sa seconde extrémité étant liée à une bride de maintien (13) de la roue de secours, cette bride de maintien étant disposée sous le plancher du véhicule, caractérisé en ce que le tambour (15) est disposé au droit de la roue de secours (11) et son axe de rotation est sensiblement perpendiculaire à l'axe de ladite roue de secours, en ce que l'organe commande (20) comporte un arbre de commande (21) sensiblement parallèle à l'axe de ladite roue de secours et disposé à distance du tambour (15), en ce que l'ensemble de transmission de puissance (19) comporte au moins un arbre d'entraînement (23) couplé audit tambour (15) coaxialement à ce dernier ainsi qu'un renvoi d'angle 25) couplant ledit arbre de commande (21) audit arbre d'entraînement (23). 2. Treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le renvoi d'angle comporte deux pignons dentés coniques (24, 25) disposé à 90 . 3. Treuil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le renvoi d'angle (24, 25) est monté dans un carter (22) distinct du corps (14) et disposé à distance de ce dernier. 4. Treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de couplage (26) disposé entre l'arbre d'entraînement (23) et le tambour (15) et agencé pour verrouiller automatiquement la roue de secours en position haute. 5. Treuil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de couplage (26) comporte un ressort hélicoïdal (27) logé dans un alésage (28) prévu dans ledit corps (14) et autour de l'extrémité dudit arbre d'entraînement (23), ce ressort comportant deux extrémités libres (27a, 27b), et un élément de couplage (30) solidaire du tambour (15) et s'étendant entre les deux extrémités libres dudit ressort. 6. Treuil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité dudit arbre d'entrainement (23) comporte une rainure (29) radiale périphérique s'étendant sur un secteur angulaire défini, les extrémités libres dudit ressort (27a, 27b) s'étendant à l'intérieur de cette rainure (29). 7. Treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme limitation de déroulement du câble (31). 8. Treuil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme de limitation (3 comporte un écrou (32) mobile en translation dans une rainure (33) ménagée dans ledit corps (14), une partie filetée (34) prévue sur l'arbre d'entraînement (23) et formant patronne couplée audit écrou (32) et une butée axiale (35) ménagée dans ledit corps (14) pour arrêter la translation dudit écrou. Treuil selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le carter (22) et le corps (14) sont formés de deux parties emboitables (22a, 22b, 14a, 14b). Treuil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le carter (22) et le corps (1 sont réalisés en matières synthétiques. 1 Treuil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la vis patronne (34) et l'arbre d'entraînement (23) sont deux pièces distinctes assemblées solidairement.