Brevet FR2843937A1 — publié le 20040305

La présente invention concerne un dispositif d'entraînement d'un véhicule pour enfant, ainsi qu'un véhicule pour enfant comportant un tel dispositif d'entraînement. Il est connu de la demande de brevet allemand N 32 22 736 un dispositif d'entraînement comprenant un arbre d'entraînement, sur lequel une roue est montée à rotation. Une bague d'accouplement coulisse sur l'arbre d'entraînement entre deux positions, dans l'une desquelles 10 elle se trouve à l'écart de la roue. Dans l'autre position, la bague d'accouplement est engagée dans un logement ménagé dans la roue et elle est ainsi en prise avec cette roue qu'elle accouple à l'arbre d'entraînement. Du fait de sa petite taille, la bague d'accouplement 15 présente l'inconvénient d'être difficile à déplacer manuellement, d'autant plus qu'elle est souvent grasse et poussiéreuse en raison de sa position à proximité du palier lisse entre la roue et l'arbre d'entraînement. De plus, si, au lieu d'être placée entre les deux 20 branches d'une fourche, la roue du dispositif d'entraînement décrit dans la demande de brevet allemand N 32 22 736 était montée à une extrémité libre de l'arbre d'entraînement par exemple situé à l'arrière d'un tricycle, la portion de cet arbre sur laquelle coulisse la bague 25 d'accouplement dépasserait d'un côté de ce tricycle, ce qui serait inesthétique et surtout dangereux. L'invention, qui entend remédier à l'inconvénient précité, à donc au moins pour but de faciliter l'accouplement et le désaccouplement d'une roue à un arbre 30 d'entraînement portant cette roue. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'entraînement d'un véhicule pour enfant, comprenant: - un arbre d'entraînement, - une roue montée folle sur l'arbre d'entraînement et pourvue d'une première denture ou analogue pour son accouplement à cet arbre d'entraînement, et - une deuxième denture ou analogue d'accouplement de la roue à l'arbre d'entraînement, cette deuxième denture étant complémentaire de la première denture et immobilisée angulairement par rapport à l'arbre d'entraînement, caractérisé en ce que la roue est apte à coulisser 10 axialement sur l'arbre entre une première position, dans laquelle la première et la deuxième denture sont en prise l'une avec l'autre (configuration d'entraînement), et une deuxième position, dans laquelle la première et la deuxième denture sont écartées l'une de l'autre (configuration en 15 roue libre), la deuxième denture étant immobilisée axialement au moins dans la direction opposée à la roue, le dispositif d'entraînement comportant un mécanisme de maintien de la roue dans la première et dans la deuxième position et de commande du déplacement de la roue entre ces 20 première et deuxième positions. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ce dispositif d'entraînement: - la deuxième denture est portée par une pièce qui est montée sur l'arbre d'entraînement de manière à être 25 immobilisée par rapport à cet arbre d'entraînement, angulairement d'une part, et axialement au moins dans la direction opposée à la roue d'autre part; - le mécanisme de maintien et de commande comprend un bouton de manoeuvre monté à rotation sur l'arbre 30 d'entraînement et bloqué axialement au moins dans une direction d'éloignement par rapport à la roue, au moins une rampe hélicodale et coaxiale avec l'arbre d'entraînement étant portée par la roue (ou par le bouton de manoeuvre), au moins un organe en saillie vers la roue (ou vers le bouton de manoeuvre) étant porté par le bouton de manoeuvre (ou par la roue) et placé pour coopérer avec ladite rampe; - le mécanisme de maintien et de commande comporte un organe élastique de rappel qui presse la roue contre le bouton de manoeuvre; - il comporte un organe annulaire d'arrêt qui est fixé sur l'arbre d'entraînement, cet organe annulaire d'arrêt formant butée pour le bouton de manoeuvre qui est monté fou sur l'arbre d'entraînement, entre cet organe 10 annulaire d'arrêt et la roue, alors que l'organe élastique de rappel est comprimé entre la roue et la pièce portant la deuxième denture; - l'élément qui porte la rampe porte également deux butées pour l'organe en saillie, chacune de ces deux 15 butées étant angulairement décalée de l'une des deux extrémités de la rampe; - l'élément qui porte la rampe porte au moins une autre rampe, les rampes étant sensiblement identiques et régulièrement disposées autour de l'arbre d'entraînement, 20 l'élément qui porte l'organe en saillie portant au moins un autre organe en saillie, les organes en saillie étant régulièrement disposés autour de l'arbre d'entraînement, chaque organe en saillie coopérant avec l'une des rampes; - le bouton de manoeuvre comporte une portion 25 ayant globalement la forme d'un disque logé dans la roue, une face de cette portion étant apparente et définissant un bourrelet qui s'étend globalement selon un diamètre du disque et permet la manoeuvre manuelle du bouton; - chacune des première et deuxième dentures ou 30 analogues d'accouplement s'étend selon une bande annulaire et coaxiale avec l'arbre d'entraînement, la première denture étant en regard de la deuxième denture lorsque la roue se trouve dans la deuxième position (roue libre). L'invention a également pour objet un véhicule pour enfant, notamment un tricycle ou une voiture à pédales, qui comporte au moins un dispositif d'entraînement tel que défini ci-dessus. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue, en perspective et avec 10 arrachement partiel, d'un tricycle conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue, en perspective éclatée, d'un dispositif d'entraînement conforme à l'invention qui équipe le véhicule représenté à la figure 1, - la figure 3 est une autre vue, en perspective éclatée, du dispositif d'entraînement représenté à la figure 2, - la figure 4 est une coupe axiale selon le plan IV de la figure 2 et représente le dispositif 20 d'entraînement des figures 2 et 3 dans une première configuration, et - la figure 5 est une coupe analogue à la figure 4 et illustre une autre configuration du dispositif d'entraînement des figures 2 à 4. Sur la figure 1, un tricycle 1 pour enfant comporte un essieu ou arbre 2 d'entraînement, aux extrémités duquel deux roues arrières 3 et 3' sont montées à l'opposé l'une de l'autre. Un pignon 4, fixé à l'arbre d'entraînement 2, est accouplé par une chaîne 5 au pédalier 6, partiellement 30 masqué, du tricycle 1. L'arbre 2 fait partie d'un dispositif d'entraînement 7 qui comprend en outre un écrou d'arrêt 9, un bouton de manoeuvre 10, la roue 3, un organe élastique de rappel formé par un ressort hélicodal 11, ainsi qu'une couronne dentée d'accouplement de la roue 3 à l'arbre d'entraînement 2. Le bouton de manoeuvre 10 a globalement la forme d'une coupelle pourvue d'un moyeu de montage 13. Cette coupelle 5 comprend un fond 14, qui a globalement la forme d'un disque bombé et possède une face cachée 15 et une face apparente 16. Cette dernière est concave sauf au niveau d'un bourrelet diamétral 17, qui permet la manoeuvre manuelle du bouton 10. Ce dernier est pourvu de deux doigts 18, qui 10 s'étendent à partir de la face cachée 15 et sont symétriques par rapport à l'axe X-X' de rotation de l'ensemble 7. La roue 3 comporte un corps creux 19 et un moyeu 20 fixé dans un passage axial traversant de part en part ce 15 corps creux, à la périphérie duquel est monté un bandage 21. Un logement 22 pour le bouton de manoeuvre 10 et un logement 23 pour la couronne dentée 12 sont délimités par la roue 3 et sont disposés de part et d'autre de cette dernière. Le moyeu 20 porte deux rampes 24 hélicodales et symétriques par rapport à l'axe X-X'. Chaque rampe 24 se termine par une marche ou palier 24P que prolonge une saillie S. Cette dernière forme une butée 24B pour l'un des doigts 18 dans la configuration d'entraînement illustrée à 25 la figure 4 et une butée 24A pour l'autre doigt 18 dans la configuration en roue libre illustrée à la figure 5. A l'opposé des rampes 24, le moyeu 20 porte une denture radiale 25, qui définit le fond du logement 23. En outre, il délimite un logement annulaire 26 pour une 30 première portion d'extrémité du ressort 11, ce logement annulaire 26 débouchant dans le logement 23. La couronne dentée 12 comporte un moyeu 27 à partir d'une extrémité duquel s'étend radialement une paroi 28. Cette dernière définit une denture radiale 29, complémentaire de la denture 25. Un logement annulaire 30 pour une deuxième portion d'extrémité du ressort 11 est ménagé dans la couronne 12 et débouche dans la direction dans laquelle est tournée la denture 29. Deux rainures 5 intérieures 31 sont ménagées dans le moyeu 27 et s'étendent axialement depuis celle, référencée 32, des deux extrémités du moyeu 27 qui est à l'opposé de la denture 29. Ces deux rainures 31 s'arrêtent avant d'avoir atteint l'autre extrémité de ce moyeu 27. Pour assembler le dispositif d'entraînement 7, on commence par enfiler la couronne dentée 12 sur l'arbre 2, jusqu'à ce que cette couronne 12 atteigne deux nervures axiales 33 que porte l'arbre 2. On fait alors pénétrer à force ces nervures 33 dans les rainures 31, jusqu'à ce que 15 la couronne 12 soit en butée contre deux extrémités 34 respectives des nervures 33. Ensuite, on enfile le ressort 11, puis la roue 3 sur l'arbre 2. On prend soin de placer une extrémité du ressort 11 dans le logement annulaire 30, et l'autre extrémité de 20 ce ressort 11 dans le logement annulaire 26, après quoi l'on enfile le bouton de manoeuvre 10 sur l'arbre 2. Enfin, on visse puis on immobilise par serrage l'écrou d'arrêt 9 sur une portion d'extrémité filetée de l'arbre 2. En variante, un épaulement peut être prévu sur 25 l'extrémité de l'arbre 2, cet épaulement étant coiffé par un capuchon emmanché en force et remplissant la fonction de l'écrou 9. Il ressort de ce qui précède que l'assemblage du dispositif d'entraînement 7 présente l'avantage d'être 30 particulièrement simple et rapide à réaliser. Sur les figures 4 et 5, le dispositif d'entraînement 7 est assemblé. Le bouton de manoeuvre 10 est logé dans la roue 3, si bien qu'il ne peut guère blesser un enfant qui le heurterait. Sa forme est également destinée à éviter les blessures. La roue 3 et le bouton de manoeuvre 10 sont montés fous sur l'arbre 2. Le ressort 11, comprimé, prend appui sur la 5 couronne dentée 12, qui est en butée contre les nervures 33, et il presse la roue 3 contre les doigts 18 du bouton de manoeuvre 10, lequel est en butée contre l'écrou d'arrêt 9. Comme les nervures 33 sont en prise avec le moyeu 27 10 de la couronne dentée 12, la denture 29 est immobilisée angulairement par rapport à l'arbre 2. Dans la configuration de la figure 4, chaque doigt 18 porte contre une butée 24B et s'applique sur un palier 24P en partie haute de la rampe 24 adjacente. Comme les 15 dentures 25 et 29 sont en prise, la roue 3 est accouplée à l'arbre d'entraînement 2. Plus précisément, le bouton de maneuvre 10 et la couronne dentée 12 serrent entre eux la roue 3, en sorte que toutes les pièces représentées à la figure 4 sont immobilisées les unes par rapport aux autres. 20 Lorsque le dispositif d'entraînement 7 est tel qu'à la figure 4, le tricycle 1 est destiné à être propulsé par un enfant installé dessus. La puissance qu'un tel enfant fournit au pédalier 6 en pédalant, est transmise par la chaîne 5 à l'arbre 2, lequel entraîne la roue 3. Dans la configuration de la figure 5, chaque doigt 18 porte contre une butée 24A et se trouve en bas d'une rampe 24. Le ressort 11 maintient la roue 3 à distance de la couronne dentée 12 et les dentures 25 et 29 sont axialement décalées l'une de l'autre. La roue 3 peut librement tourner 30 sur elle-même, par rapport à l'arbre 2, et elle entraîne avec elle le bouton 10, contre lequel elle est pressée par le ressort 11. Lorsque le dispositif d'entraînement 7 est en position débrayée, c'est-àdire tel qu'à la figure 5, la roue 3 est désaccouplée de l'arbre 2 et le pédalier 6 est en roue libre. Par exemple en employant la canne amovible 35 visible à la figure 1, une personne peut pousser le tricycle 1 sans que les jambes d'un enfant installé sur ce tricycle 1 ne soient entraînées par le pédalier 6. Pour passer de la position embrayée ou d'entraînement, illustrée à la figure 4, à la position débrayée ou de roue libre, illustrée à la figure 5, on fait manuellement pivoter le bouton de manoeuvre 10 d'environ un quart de tour 10 par rapport à la roue 3, si bien que chaque doigt 18 se déplace sur une rampe 24 en s'éloignant d'un palier 24P et en passant d'une position en appui contre une butée 24B à une position en appui contre une butée 24A. Il s'ensuit que le ressort 11 se détend en déplaçant axialement la roue 3 à '15 l'écart de la couronne dentée 12. Lorsque chaque doigt 18 porte contre une butée 24A, le dispositif d'entraînement 7 est tel qu'illustré à la figure 5 et la roue 3 est désacouplée de l'arbre d'entraînement 2. Pour passer de la position débrayée, représentée à la 20 figure 5, à la position embrayée, représentée à la figure 4, on procède de la manière inverse. Cela se fait aisément, et ce, quelle que soit la position angulaire de la roue 3 par rapport à la couronne dentée 2. En effet, lorsqu'elles s'atteignent, les dentures 25 et 29 se font face, si bien 25 que ces dentures 25 et 29 se positionnent d'elles-mêmes l'une par rapport à l'autre au moment o elles s'interpénètrent. Comme les dentures 25 et 29 sont en regard lorsqu'elles se déplacent l'une par rapport à l'autre, le 30 passage de l'une des positions embrayée et débrayée à l'autre présente l'avantage de ne requérir qu'un faible déplacement de la roue 3, ce déplacement devant être légèrement supérieur à la hauteur des dents des dentures 25 et 29. Il ressort de ce qui précède que, conformément au but de l'invention, l'opération permettant de passer de l'une des positions embrayée et débrayée à l'autre position ne nécessite aucun outil et ne comporte qu'un seul geste qui est particulièrement simple à effectuer. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, les dentures 25 et 29 peuvent avoir une autre forme que celle qui est représentée. Par exemple, elles peuvent être constituées de 10 plusieurs rangées accolées de pyramides elles aussi accolées. Un véhicule pour enfant peut être équipé non pas d'un seul mais de deux dispositifs d'entraînement 7 ayant un arbre d'entraînement 2 commun. Au lieu d'être un tricycle, 15 ce véhicule peut, par exemple, être une voiture à pédales, auquel cas le ou les dispositifs d'entraînement 7 peuvent être prévus à l'avant ou à l'arrière. REVEND I CATIONS 1. Dispositif d'entraînement d'un véhicule pour enfant, comprenant: - un arbre d'entraînement (2), - une roue (3) montée folle sur l'arbre d'entraînement (2) et pourvue d'une première denture (25) ou analogue pour son accouplement à cet arbre 10 d'entraînement (2), et - une deuxième denture (29) ou analogue d'accouplement de la roue (3) à l'arbre d'entraînement (2), cette deuxième denture (29) étant complémentaire de la première denture (25) et immobilisée angulairement par 15 rapport à l'arbre d'entraînement (2), caractérisé en ce que la roue (3) est apte à coulisser axialement sur l'arbre (2) entre une première position, dans laquelle la première (25) et la deuxième denture (29) sont en prise l'une avec l'autre, et une deuxième position, 20 dans laquelle la première (25) et la deuxième denture (29) sont écartées l'une de l'autre, la deuxième denture (29) étant immobilisée axialement au moins dans la direction opposée à la roue (3), le dispositif d'entraînement comportant un mécanisme (10, 11, 18, 24) de maintien de la 25 roue (3) dans la première et dans la deuxième position et de commande du déplacement de la roue (3) entre ces première et deuxième positions. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième denture (29) est portée par une pièce 30 (12) qui est montée sur l'arbre d'entraînement (2) de manière à être immobilisée par rapport à cet arbre d'entraînement (2), angulairement d'une part, et axialement au moins dans la direction opposée à la roue (3) d'autre part. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mécanisme de maintien et de commande comprend un bouton de manoeuvre (10) monté à rotation sur l'arbre d'entraînement (2) et bloqué 5 axialement au moins dans une direction d'éloignement par rapport à la roue (3), au moins une rampe (24) hélicodale et coaxiale avec l'arbre d'entraînement (2) étant portée par un premier élément du groupe comprenant la roue (3) et le bouton de manoeuvre (10), au moins un organe (18) en 10 saillie vers ledit premier élément étant porté par le deuxième élément de ce groupe et placé pour coopérer avec ladite rampe (24). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme de maintien et de commande comporte un 15 organe élastique de rappel (11) qui presse la roue (3) contre le bouton de manoeuvre (10). 5. Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte un organe annulaire d'arrêt (9) qui est fixé sur l'arbre d'entraînement (2), 20 cet organe annulaire d'arrêt (9) formant butée pour le bouton de manoeuvre (10) qui est monté fou sur l'arbre d'entraînement (2), entre cet organe annulaire d'arrêt (9) et la roue (3), alors que l'organe élastique de rappel (11) est comprimé entre la roue (3) et la pièce (12) portant la 25 deuxième denture (29). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément qui porte la rampe (24) porte également deux butées (24A, 24B) pour l'organe en saillie (18), chacune de ces deux butées 30 (24A, 24B) étant angulairement décalée de l'une des deux extrémités de la rampe (24). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'élément qui porte la rampe (24) porte au moins une autre rampe (24), les rampes (24) étant sensiblement identiques et régulièrement disposées autour de l'arbre d'entraînement (2), l'élément qui porte l'organe en saillie (18) portant au moins un autre organe en saillie (18), les organes en 5 saillie (18) étant régulièrement disposés autour de l'arbre d'entraînement (2), chaque organe en saillie (18) coopérant avec l'une des rampes (24). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le bouton de 10 manoeuvre (10) comporte une portion (14) ayant globalement la forme d'un disque logé dans la roue (3), une face (16) de cette portion étant apparente et définissant un bourrelet (17) qui s'étend globalement selon un diamètre du disque et permet la manoeuvre manuelle du bouton (10). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des première et deuxième dentures (25, 29) ou analogues d'accouplement s'étend selon une bande annulaire et coaxiale avec l'arbre d'entraînement (2), la première 20 denture (25) étant en regard de la deuxième denture (29) lorsque la roue (3) se trouve dans la deuxième position. 10. Véhicule pour enfant, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.