Brevet FR2828469A1 — publié le 20030214

L'invention concerne un chariot de manutention à direction par timon, dans lequel la roue orientable est orientée par un timon qu'il est possible de faire pivoter autour d'un axe vertical, dans lequel il est en outre prévu un capteur d'orientation détectant l'angle de pivotement du timon, un moteur d'orientation pour la roue orientée et un capteur d'angle d'orientation détectant une butée d'orientation et dans lequel un arbre manoeuvré par le timon est disposé d'une manière rotative dans un dispositif de palier relié au châssis du chariot et comportant deux paliers espacés, mais est disposé d'une manière fixe axialement, et un moyen de freinage, au moyen duquel le mouvement d'orientation peut être freiné, est associé à l'arbre. Il est connu de diriger des chariots de manutention au moyen d'un timon, dans l'utilisation à accompagnement à pied, mais également dans l'utilisation à accompagnement assis. Le timon est monté rotatif autour d'un axe vertical et est accouplé à la roue orientée, laquelle est également la plupart du temps la roue motrice. Les forces d'orientation qui doivent être exercées par l'utilisateur croissent avec la charge de roue et le caractère irrégulier du sol. Les forces d'orientation peuvent se réduire au moyen de timons assez longs, des limites étant toutefois imposées par nature à un allongement. Dans le cas de chariots de manutention à accompagnement assis, le timon peut ne présenter qu'une dimension relativement courte. C'est pourquoi il est déjà connu d'utiliser une assistance à l'orientation dans le cas de chariots à orientation par timon. Par DE 23 19 618 C2, il est connu de relier la roue orientable d'un chariot de manutention à direction par timon à un moteur de direction assistée. Le timon est relié à un élément qui est réalisé sous forme d'un organe de commutation pour le moteur de direction assistée. Ce moteur de direction assistée peut être électrique, hydraulique ou pneumatique et l'organe de commutation est avantageusement ce qu'il est convenu d'appeler un capteur d'angle d'orientation qui détecte la position du timon, par exemple au moyen d'un potentiomètre. Un autre capteur détecte la position de la roue à orienter et une commande électrique analyse les signaux des capteurs et commande le moteur de direction d'une manière telle que la roue à orienter prenne la position préfixée par le timon. Les avantages d'une direction assistée sont évidents. Les forces d'orientation devant être exercées par l'utilisateur peuvent être réduites à une valeur très faible. Il n'existe pas de rétroaction de la roue à orienter sur le timon. La longueur du timon peut être réduite en raison de la réduction des forces de manoeuvre. Par DE 19901 451 C2, dans un chariot de manutention à direction par timon, il est connu d'amortir la manoeuvre du timon en reliant ce timon à un élément d'amortissement qui produit un couple antagoniste lors d'une rotation du timon autour 228545PRTGC24/10/2002 de l'axe vertical. Un tel amortissement empêche une oscillation des mouvements d'orientation et réduit un dépassement de direction. L'invention a pour but, dans un chariot de manutention à direction par timon, de simplifier le montage à palier de l'arbre vertical relié au timon et de le réaliser avec un faible encombrement, notamment en ce qui concerne le moyen d'amortissement. A ce cet effet, l'invention a pour objet un chariot de manutention, du type générique défini en introduction, caractérisé en ce qu'un disque de freinage est disposé, entre les paliers, dans un boîtier de palier du dispositif de palier et est accouplé à l'arbre en étant calé sur celui-ci et en ce qu'au moins un élément de freinage fixe vis-à-vis du boîtier et coopérant avec le disque de freinage est disposé sur au moins un côté du disque de freinage. Il est déjà connu, pour amortir l'arbre auquel le timon est accouplé, de fixer un disque de freinage qui coopère avec un élément de freinage. Dans l'agencement connu, le dispositif de freinage est disposé dans un boîtier séparé situé au-dessous du dispositif de palier prévu pour l'arbre. Dans le cas de la solution conforme à l'invention, l'agencement du montage à palier et du moyen d'amortissement prévu pour la manoeuvre d'orientation entraîne une réduction du nombre de pièces et un encombrement plus réduit. Par ailleurs, l'invention peut s'adapter aisément à différents véhicules. Pour les paliers espacés, on utilise de préférence des roulements. A la place de roulements, il est également possible d'utiliser des coussinets de palier lisse qui prennent appui d'une manière appropriée sur le boîtier. Pour assurer un fonctionnement non perturbé, il est dans ce cas judicieux de prévoir une garniture d'étanchéité à lèvres qui empêche la pénétration d'impuretés dans le dispositif de palier. Suivant un développement de l'invention, le disque de freinage est monté sur l'arbre au moyen d'une broche de fixation. Une telle fixation peut être réalisée d'une manière extraordinairement simple. Suivant un autre développement de l'invention, le disque de freinage comporte, sur ses deux faces, un collet axial qui prend appui sur la bague intérieure d'un roulement respectif ou sur un coussinet de palier lisse. De cette manière, une immobilisation axiale du palier au moyen du disque de freinage est possible. En tant qu'élément de freinage, il est possible de faire appel à la bague extérieure, fixe vis-à-vis du boîtier, de l'un ou des deux roulements ou à une surface de butée du boîtier, laquelle bague extérieure ou surface de butée peut être amenée en prise sur le disque de freinage sous une certaine précontrainte. Plus précisément, suivant l'invention, le disque de freinage est appliqué par effet de frottement, sous une 228545PRTGC24/10/2002 certaine précontrainte, sur la bague extérieure d'au moins un roulement ou sur un coussinet de palier lisse. Suivant une variante de réalisation de l'invention, l'élément de frottement est constitué d'un élément à élasticité du type ressort qui est disposé entre un appui fixe vis-à-vis du boîtier et le disque de freinage. Le ressort peut par exemple être constitué d'un ressort ondulé. L'appui peut être la bague extérieure du roulement. Ainsi, suivant l'invention, il est prévu un ressort ondulé qui est disposé entre la bague extérieure d'un roulement ou une butée de boîtier et le disque de freinage. De préférence, le frottement entre le ressort ondulé et la bague extérieure du roulement est supérieur à celui existant entre le palier d'arbre et le disque de freinage. Ainsi, suivant l'invention, le frottement du ressort ondulé sur la bague extérieure ou sur la butée de boîtier est supérieur au frottement sur le disque de freinage. De ce fait, il n'est pas besoin d'une immobilisation radiale du ressort ondulé, celui-ci s'immobilisant par contre sur la bague extérieure, alors qu'il frotte sur le disque de freinage. En variante, le disque de freinage peut être constitué de plusieurs pièces, des segments étant appliqués par des ressorts intégrés en appui sur l'élément de freinage, par exemple la bague extérieure des roulements. Ainsi, suivant l'invention, le disque de freinage est constitué de plusieurs parties et, au moyen d'éléments intégrés disposés dans le disque de freinage, des segments de disque de freinage sont appliqués en appui sur l'élément de freinage ou la bague extérieure d'un roulement ou sur une butée de boîtier. Suivant un autre développement de l'invention, le boîtier est fermé, sur le côté inférieur, au moyen d'un couvercle par lequel les roulements sont immobilisés axialement. Dans le cas de l'utilisation d'un ressort en tant qu'élément de freinage, celui-ci peut être mis d'une manière appropriée sous une certaine précontrainte. Comme déjà indiqué, l'étendue de la manoeuvre d'orientation sur le timon doit être relevée, afin que puisse être produit un signal destiné au moteur de direction assistée. Suivant un développement de l'invention, le capteur d'orientation est monté sur la face inférieure du couvercle. Suivant un autre développement de l'invention, le boîtier est fixé sur le châssis du chariot de manutention au moyen d'une semelle et la semelle ferme le boîtier vers le haut. L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés aux dessins. La figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif de palier pour une manoeuvre de timon d'un chariot de manutention à direction par timon. La figure 2 représente, en vue en coupe, une seconde forme de réalisation d'un dispositif de palier conforme à l'invention. Aux dessins, le chariot de manutention devant être dirigé au moyen du timon n'est pas représenté. A cet égard, on se reportera par exemple à DE 23 19 618, DE 198 09 892 ou DE 199 01 451 dans lesquels sont décrits des dispositifs d'orientation par timon comportant des moyens de direction assistée. Sur chaque figure, il est uniquement indiqué, par le repère 10, ce qu'il est convenu d'appeler un support de timon sur lequel le timon est articulé, plus précisément de façon à pouvoir basculer autour d'un axe horizontal. Un arbre vertical 12 est relié au support de timon 10 au moyen d'une broche de fixation 14a qui traverse un alésage radial de l'arbre 12 et une partie formant manchon 14 du support de timon. L'arbre 12, constitué d'un matériau plein, pénètre dans un boîtier de palier 16. Ce boîtier de palier comporte une enveloppe de boîtier 18, un couvercle 20 inférieur et, sur le côté supérieur, une semelle 22 qui ferme le boîtier 16 et est une partie constitutive du châssis, non représenté, du chariot de manutention. Au moyen de trois boulons, dont deux sont représentés en 24, la semelle est fixée à l'enveloppe de boîtier 18 qui comporte des perçages filetés borgnes correspondants. Le couvercle 20 est également fixé au moyen de boulons qui sont indiqués en 26 et qui coopèrent avec des perçages filetés borgnes de l'enveloppe de boîtier 18. Il est prévu, disposés dans le boîtier 18, un premier roulement 28 et un second roulement 30 qui sont disposés à une certaine distance axiale. La bague intérieure et la bague extérieure du roulement supérieur, qui est par exemple un roulement rainuré à billes, prennent appui sur une rondelle élastique 32 qui est logée dans une gorge de la paroi intérieure de l'enveloppe de boîtier 18. La bague extérieure du roulement inférieur 30, qui est également un roulement rainuré à billes, prend appui par l'intermédiaire d'une rondelle d'étanchéité 34 sur le couvercle 20. Les bagues extérieures des roulements 28,30 sont montées d'une manière ajustée dans l'enveloppe de boîtier 18 et sont empêchées de tourner. Un disque de freinage 36 est disposé entre les roulements 28,30. Ce disque de freinage est fixé sur l'arbre 12 au moyen d'une broche de fixation 38 qui traverse un alésage radial de l'arbre 12 et le disque de freinage 36. De ce fait, le disque de freinage 36 est accouplé à l'arbre 12 en étant calé sur celui-ci, l'arbre étant par ailleurs approximativement ajusté à travers l'alésage central du disque de freinage 36. Sur le bord, le disque de freinage 36 présente un espacement radial suffisant vis-à-vis de la paroi intérieure de l'enveloppe 18. Le disque de freinage 36 comporte un collet axial supérieur 40 et un collet axial inférieur 42 qui sont en appui respectivement sur les bagues intérieures, leur faisant face, des roulements 28,30. Un ressort ondulé respectivement 44 ou 46 est disposé dans l'espace formé par chaque collet 40,42 entre le disque de freinage 36 et le roulement 28,30 associé. Chaque ressort ondulé prend appui sur la bague extérieure du roulement 28,30. Les ressorts ondulés 44,46 sont donc placés sous une certaine contrainte axiale au moyen du couvercle 20. Les surfaces associées du disque de freinage 36 sont pourvues d'une garniture de freinage ou analogue, dans chaque cas d'une rugosité relativement importante, et les ressorts ondulés 44,46 jouent le rôle d'éléments de freinage qui coopèrent avec les surfaces correspondantes afin de produire un couple de freinage. Sur leur face tournée vers la bague extérieure respective du roulement, les ressorts ondulés 44,46 présentent un coefficient de frottement relativement élevé, de sorte que, bien qu'ils frottent sur le disque de freinage 36, ils ne tournent toutefois pas par rapport à la bague extérieure. Il est prévu, monté au dessous du couvercle 20, un capteur d'orientation 48, se présentant par exemple sous forme d'un potentiomètre ou analogue, qui convertit la rotation de l'arbre 12 en un signal correspondant destiné à la commande assistée de direction, afin que la roue à orienter, qui n'est pas non plus représentée, soit amenée au moyen du moteur de direction assistée dans sa position d'orientation voulue. Dans la mesure où la forme de réalisation de la figure 2 coïncide avec celle de la figure 1, des repères identiques sont utilisés pour des parties identiques. Cette forme de réalisation se distingue de celle de la figure 1 par le fait qu'à la place des roulements, on utilise, pour le montage à palier de l'arbre 12, deux coussinets de palier lisse 49,51 situés à une certaine distance axiale et comportant tous les deux une collerette 50,52. La collerette 50 prend appui sur un épaulement du boîtier 16 et la collerette 52 sur une partie en surélévation 62 du couvercle 20a, de sorte que les coussinets de palier lisse 49,51 sont chacun immobilisés axialement dans un sens. Le disque de freinage 36 situé entre les coussinets 49,51 est identique en structure au disque 36 de la figure 1. Toutefois, les ressorts 44,46 prennent appui sur un épaulement respectivement du boîtier 16 ou de la partie en surépaisseur 62, mais ils ont par ailleurs la même fonction que dans le cas de la forme de réalisation de la figure 1. Une garniture d'étanchéité à lèvres 53 disposée dans une gorge annulaire du boîtier 16 assure l'étanchéité de l'arbre 12 vers l'extérieur, de sorte que des impuretés ne peuvent pas pénétrer dans le palier. REVENDICATIONS 1. Chariot de manutention à direction par timon, dans lequel la roue orientable est orientée par un timon qu'il est possible de faire pivoter autour d'un axe vertical, dans lequel il est en outre prévu un capteur d'orientation détectant l'angle de pivotement du timon, un moteur d'orientation pour la roue orientée et un capteur d'angle d'orientation détectant une butée d'orientation et dans lequel un arbre manoeuvré par le timon est disposé d'une manière rotative dans un dispositif de palier relié au châssis du chariot et comportant deux paliers espacés, mais est disposé d'une manière fixe axialement, et un moyen de freinage, au moyen duquel le mouvement d'orientation peut être freiné, est associé à l'arbre, caractérisé en ce qu'un disque de freinage (36) est disposé entre les paliers (28,30), dans un boîtier de palier (16) du dispositif de palier et est accouplé à l'arbre (12) en étant calé sur celui-ci et en ce qu'au moins un élément de freinage (44,46) fixe vis-à-vis du boîtier et coopérant avec le disque de freinage est disposé sur au moins un côté du disque de freinage (36). 2. Chariot de manutention suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de freinage (36) est monté sur l'arbre (12) au moyen d'une broche de fixation (38). 3. Chariot de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le disque de freinage (36) comporte, sur ses deux faces, un collet axial (40,42) qui prend appui sur la bague intérieure d'un roulement respectif ou sur un coussinet de palier lisse (28,30). 4. Chariot de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le disque de freinage (36) est appliqué par effet de frottement, sous une certaine précontrainte, sur la bague extérieure d'au moins un roulement ou sur un coussinet de palier lisse. 5. Chariot de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de frottement est constitué d'un élément à élasticité du type ressort qui est disposé entre un appui fixe vis-à-vis du boîtier et le disque de freinage. 6. Chariot de manutention suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu un ressort ondulé (44,46) qui est disposé entre la bague extérieure d'un roulement ou une butée de boîtier et le disque de freinage (36). 7. Chariot de manutention suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le frottement du ressort ondulé sur la bague extérieure ou sur la butée de boîtier est supérieur au frottement sur le disque de freinage (36). 228545PRTGC24110/2002 8. Chariot de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le disque de freinage est constitué de plusieurs parties et, au moyen d'éléments intégrés disposés dans le disque de freinage, des segments de disque de freinage sont appliqués en appui sur l'élément de freinage ou la bague extérieure d'un roulement ou sur une butée de boîtier. 9. Chariot de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le boîtier (16) est fermé, sur le côté inférieur, au moyen d'un couvercle (20) par lequel les roulements (28,30) sont immobilisés axialement. 10. Chariot de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le capteur d'orientation (48) est monté sur la face inférieure du couvercle (20). 11. Chariot de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le boîtier (16) est fixé sur le châssis du chariot de manutention au moyen d'une semelle (22) et la semelle (22) ferme le boîtier (16) vers le haut.