Brevet FR2927843A1 — publié le 20090828

Dispositif à roue pivotante comportant des moyens d'indexation de la roue dans une position déterminée [001] L'invention concerne un dispositif à roue pivotante destiné à équiper des véhicules ou des plateformes roulantes. [002] L'invention concerne plus particulièrement un dispositif à roue pivotante comportant une roue définissant un plan de direction de roulement, un arbre porteur de la roue et un fût de fixation de la roue à un cadre d'un support, l'arbre porteur étant monté coulissant au travers du fût de fixation [3] Le dispositif à roue pivotante est destiné à équiper notamment, mais non exclusivement, des supports roulants mis en oeuvre dans des structures hospitalières ou médicalisées. [4] Il est répandu, dans de telles structures, d'équiper les lits, ou tout autre matériel supportant des patients, de roues pivotantes afin de pouvoir déplacer les patients d'un lieu à un autre sans avoir nécessairement recours à des transferts du patient de son lit à un chariot de transport, et inversement. [5] Afin de pouvoir immobiliser les lits, les roues sont équipées de moyens de blocage ou bien sont associées à des pieds, lesquels pieds se substituent aux roues lorsque l'immobilisation du lit est souhaitée, et inversement lorsque la mobilité du lit est souhaitée. Le lit peut ainsi passer d'une fonction dite de transport à une fonction dite d'immobilisation. [6] Lorsque le lit est en fonction d'immobilisation, les roues sont positionnées surélevées par rapport au sol (ou surface d'appui) de sorte que seuls les pieds du lit repose sur le sol. Les roues, qui ne sont donc plus en contact avec le sol, peuvent alors tourner librement autour de l'axe de l'arbre de la roue. [7] L'inconvénient d'un tel mouvement libre est la tendance des roues à se positionner dans des plans de direction de roulement quelconques, différents les uns des autres lorsque le lit est manipulé pour reprendre une position dans laquelle les roues sont à nouveau en contact avec le sol. Du fait de plans de roulement non parallèles, la mise en mouvement de l'équipement peut s'avérer alors difficile. [008] De même, lorsque les roues sont à nouveau mises en contact avec le sol, une certaine immobilité de l'équipement peut être souhaitée avant sa mise en roulement. L'équipement décrit précédemment ne permet pas d'assurer une telle immobilisation, la direction des roues n'étant pas contrôlée lors de leur mise en contact avec le sol. [009] Il est connu de la demande EP 0 625 434 un dispositif d'indexation de roue permettant de bloquer une roue d'un chariot de transport dans une direction de roulement privilégiée. Le dispositif d'indexation comprend un organe solidaire du châssis, un élément porteur libre en rotation autour d'un axe vertical par rapport à l'organe, une roue portée par l'élément porteur et des moyens pour positionner l'élément porteur autour de l'axe vertical selon une orientation prédéterminée par rapport à l'organe. Les moyens de positionnement comportent un chemin de came ménagé sur l'organe, et qui coopère avec un suiveur de came ménagé sur l'élément porteur. Le dispositif a pour but de maintenir les roues dans une direction de roulement privilégiée, ce maintien cessant lorsqu'une action délibérée sur le chariot est exercée pour modifier l'orientation de la roue de sorte à ne plus être positionnée dans la direction de roulement privilégiée. [0010] Le dispositif d'indexation précédemment décrit est cependant mis en oeuvre au cours du déplacement du chariot de transport. Il permet de maintenir une roue bloquée dans une direction privilégiée de roulement, la position des roues n'étant modifiée que pour faciliter un changement de direction. [0011] Il ne permet pas, lorsqu'elle est écartée du sol, d'indexer une roue dans une position déterminée de manière à ce que, lorsqu'elle repose à nouveau sur le sol, la roue soit positionnée dans une direction déterminée, pouvant différer, dans certain cas, de la direction privilégiée de roulement. [0012] L'invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un dispositif à roue pivotante permettant non seulement de bloquer les roues dans une position donnée lorsque celles-ci sont écartées du sol mais également de contrôler la direction donnée aux roues lorsque celles-ci accostent le sol. [0013] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un dispositif à roue pivotante comportant un élément mobile et un élément fixe, l'élément fixe définissant un axe vertical et étant pourvu de moyens de guidage de l'élément mobile en translation axiale et en rotation autour de l'axe vertical de l'élément fixe et l'élément mobile portant une roue tournant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe vertical, ainsi que des moyens d'indexation à came pour amener l'élément mobile dans une position indexée, les moyens d'indexation étant tels que lorsque une force verticale ascendante est appliquée à la roue, celle-ci se déplace de la position d'indexation à une position opérationnelle par translation axiale sans rotation. [0014] Ainsi, la combinaison de moyens respectivement de guidage et d'indexation permet le déplacement de l'élément mobile par rapport à l'élément fixe jusqu'à atteindre une position dans laquelle la roue est retenue. Cette position définit la position d'indexation de la roue laquelle correspond à la position de la roue lorsque celle-ci est soumise à une force ascendante verticale (position opérationnelle). [0015] Avantageusement, les moyens de guidage sont mis en oeuvre sous l'action de la force de gravité de la roue. De même, les moyens d'indexation sont avantageusement agencés pour maintenir la roue dans la position d'indexation correspondant à un plan de direction prédéterminé. [0016] Ainsi, de par la présence des moyens de guidage et leur agencement, la roue passe d'une position opérationnelle à une position où la roue n'est plus en contact avec le sol et ce, par la seule action du poids de la roue et de l'arbre associé, pour être maintenue bloquée dans un plan de direction particulier correspondant à la position dite d'indexation de la roue. L'agencement des moyens d'indexation établissant le plan de direction dans laquelle la roue est indexée permet par ailleurs de contrôler la position de la roue lorsqu'elle reprend une position opérationnelle, c'est-à-dire lorsqu'elle accoste le sol. Dans ce cas, la force ascendante verticale appliquée à la roue est la force exercée par le sol (ou surface d'appui) sur la roue. [0017] Selon une variante de réalisation, les moyens de guidage sont motorisés. [0018] Il peut être prévu que les moyens de guidage soient agencés pour que l'élément mobile effectue un mouvement de rotation de 90 degrés, 180 degrés ou 360 degrés. [0019] Selon une configuration particulière, l'élément mobile et l'élément fixe comprennent respectivement un arbre porteur de la roue et un fût de fixation de la roue à un cadre d'un support. [0020] Avantageusement, les moyens d'indexation comportent un chemin de came ménagé sur l'extrémité supérieure du fût de fixation et au moins une extension radiale ménagée sur l'arbre porteur, l'extension et le chemin de came étant apte à coopérer l'un avec l'autre. [0021] Selon une configuration particulière, le chemin de came présente un profil ondulant. Selon une autre configuration, le chemin de came présente un profil en forme d'hélice. [0022] Afin de bloquer le déplacement de l'extension le long du chemin de came, celui-ci présente, en partie basse, une butée d'arrêt de l'extension de l'arbre porteur. Cette butée forme alors les moyens d'indexation. [0023] Avantageusement, l'extension radiale s'étend sensiblement parallèlement au plan de direction de roulement de la roue. [0024] Il peut être également prévu que le dispositif à roue pivotante comporte un moyen élastique disposé entre l'extrémité inférieure du fût de fixation et un épaulement radial de l'arbre porteur de manière à écarter la roue du fût de fixation. [0025] Le moyen élastique, du type ressort de rappel, constitue avantageusement un amortisseur du mouvement du cadre par rapport à l'arbre. [0026] L'invention concerne également un support roulant comprenant un cadre pourvu d'un ensemble de dispositifs à roues pivotantes tels que décrits précédemment. Selon une application particulière, le support roulant est un lit médicalisé. [0027] Selon une configuration particulière, le support roulant comporte une pluralité de roues, l'élément fixe étant agencé par rapport au cadre de sorte que chaque roue indexée est maintenue dans un plan de direction perpendiculaire à celui de la roue indexée adjacente. [0028] Selon une autre configuration particulière, l'élément fixe est agencé sur le cadre de sorte que les roues indexées sont disposées dans des plans de direction parallèles. [0029] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif à roue pivotante selon un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif étant représenté dans son état lorsque la roue est au contact du sol ; - la figure 2 représente une vue du dispositif à roue pivotante de la figure 1 lorsque la roue n'est plus au contact du sol ; - la figure 3 représente une vue de détail des moyens d'indexation du dispositif à roue pivotante de la figure 1 ; - la figure 4 représente une vue schématique d'un dispositif à roue selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le dispositif étant représenté dans son état lorsque la roue est au contact du sol ; - la figure 5 représente une vue du dispositif à roue pivotante de la figure 4 lorsque le roue n'est plus au contact avec le sol ; - la figure 6 représente une vue de détail des moyens d'indexation du dispositif à roue pivotante de la figure 4 ; ù la figure 7 représente un organe de fixation selon une variante de réalisation ; - la figure 8 représente une vue schématique de dessous d'un support roulant, les roues du support étant positionnées de manière à ce que le support roulant soit maintenu immobile ; et - la figure 9 représente une vue schématique de dessous d'un support roulant, les roues du support étant disposées selon une même direction de roulement. [0030] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. [0031] En relation avec les figures 1 à 3, il est décrit un dispositif à roue pivotante 1 fixé sur un cadre 10 d'un support roulant tel qu'un lit ou chariot de transport (non représenté). [0032] Le dispositif à roue pivotante 1 comprend un élément fixe formé par un fût de fixation 3 et un élément mobile comportant un arbre cylindrique 4. [0033] Le fût de fixation 3 comporte un alésage traversant d'axe AA, l'arbre cylindrique 4 étant disposé dans l'alésage AA de sorte à s'étendre de part et d'autre du fût de fixation. Le fût de fixation 3 et l'arbre 4 sont agencés de manière à permettre un mouvement de translation de l'arbre 4 par rapport au fût de fixation 3, selon l'axe AA, ainsi qu'un mouvement de rotation de l'arbre 4 par rapport au fût de fixation 3, autour de l'axe AA. [0034] Selon le mode de réalisation décrit, le dispositif 1 est rendu solidaire du cadre 10 du support roulant par l'intermédiaire du fût de fixation 3. Pour ce faire, le fût de fixation 3 comporte avantageusement une extension radiale externe 31. Cette extension constitue un collier de fixation 31 assurant, avec des moyens complémentaires associés, la fixation du fût 3 sur le cadre 10. Avantageusement, il est prévu que le fût de fixation 3 soit fixé sur le cadre 10 de manière amovible. [0035] L'arbre 4 est pourvu, au niveau de son extrémité inférieure 40, d'une roue pivotante 2. On parlera par la suite d'arbre porteur 4. La roue 2 est avantageusement montée mobile en rotation autour d'un axe BB perpendiculaire à l'axe AA. [0036] Le dispositif à roue pivotante 1 comprend en outre des moyens de guidage de l'arbre porteur 4 par rapport au fût de fixation ainsi que des moyens d'indexation de la roue dans une position donnée lorsque celle-ci n'est plus en contact avec le sol 100 (ou tout autre surface d'appui). [0037] Les moyens de guidage comprennent au moins une extension radiale 5 ménagée sur l'arbre porteur 4 et un chemin de came 6 formé au niveau de l'extrémité supérieure 41 de l'arbre porteur 4. [0038] Plus particulièrement, dans le mode de réalisation décrit, l'arbre porteur 4 comprend deux extensions 5a, 5b disposées diamétralement opposées, de part et d'autre de l'arbre porteur 4. Les extensions 5a, 5b sont ménagées sur la partie supérieure de l'arbre porteur 4, et s'étendent selon un axe CC sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation BB de la roue 2 par rapport à l'arbre porteur 4. Par partie supérieure de l'arbre porteur 4, on entend la partie de l'arbre porteur 4 s'étendant au-dessus de le fût de fixation 3. De même, par partie inférieure de l'arbre porteur 4, on entendra la partie de l'arbre porteur 4 s'étendant au-dessous du fût de fixation 3. [0039] Selon une configuration particulière, les extensions 5a, 5b sont formées par les parties extérieures d'une tige transversale traversant de part et d'autre un alésage formé dans l'arbre porteur 4. [0040] Concernant le chemin de came 6, celui-ci présente, dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, un profil ondulant comprenant deux crêtes 61 et 63 symétriques séparées par deux cavités 62 et 64 symétriques. Avantageusement, il est prévu des cavités 62 et 64 présentant une pente suffisamment importante pour que la partie basse de celles-ci forment une butée d'arrêt des extensions 5a, 5b associées. [0041] Ainsi, lorsque le cadre 10 est écarté du sol 100, le fût de fixation 3, solidaire du cadre 10, coulisse le long de l'arbre porteur 4 jusqu'à ce que le chemin de came 6 entre en contact avec les extensions 5a et 5b. Une fois le chemin de came 6 et les extensions 5a, 5b en contact, ces dernières � glissent � le long du chemin de came 6, sous l'action conjointe de la force de levée du cadre 10 et de la force du poids de l'arbre porteur 4 et de la roue 2, entraînant la rotation de l'arbre porteur 4 et donc de la roue 2 autour de l'axe AA. Le mouvement de rotation de l'arbre porteur 4 se poursuit jusqu'à ce que la roue 2 atteigne la position déterminée. Cette position correspond à une position dite d'indexation. Dans le mode de réalisation décrit, la position d'indexation correspond au positionnement des extensions 5a et 5b dans les cavités respectives 62 et 64 du chemin de came 6. [0042] La position dans laquelle la roue 2 est indexée détermine la position dans laquelle la roue 2 est disposée lorsque la roue 2 accoste à nouveau le sol 100, suite à l'abaissement du cadre en direction du sol 100. Cette position d'indexation est établie suivant la position du fût de fixation 3 sur le cadre 10 du support roulant. [0043] Les figures 8 et 9 illustrent une vue de dessous d'un cadre 10 de 8 support roulant pourvu de quatre roues 2. Chacune des roues 2 est pourvue d'un dispositif permettant leur indexation (non représenté). [0044] Dans l'exemple illustré sur la figure 8, les organes de fixation 3 ont été disposés de sorte que, lorsque le support roulant est à nouveau en contact avec le sol 100, chaque roue est maintenue dans un plan de direction perpendiculaire au plan de direction des roues adjacentes. Ainsi, lorsque les roues 2 accostent le sol 100, le support roulant est maintenu avantageusement immobile. [0045] Au contraire, la figure 9 illustre les roues lorsque les organes de fixation 3 sont disposés avec le cadre 10 du support roulant de telle manière que, lorsque les roues 2 accostent le sol 100, le support roulant, elles sont disposées dans un même plan de direction de roulement. Le support roulant est alors prêt à repartir en roulant dans une direction précise. [0046] Comme cela a été indiqué précédemment, la direction donnée aux roues est déterminée au moment du montage de leur organe de fixation associé 3 sur le cadre 10du support roulant. [0047] Afin de faciliter le mouvement de l'arbre porteur 4 par rapport à l'organe de fixation 3, et éventuellement de palier d'éventuels blocages de ce mouvement, il peut être prévu un moyen élastique 7 agencé pour entraîner l'arbre porteur 4, et donc la roue 2, en direction du sol 100. Dans le mode de réalisation décrit, le moyen élastique 7 est un ressort disposé entre le collier de fixation 31 du fût de fixation 3 et un épaulement radial 41 formé au niveau de la partie inférieure de l'arbre porteur 4. Le ressort est disposé de manière à présenter un état comprimé lorsque la roue est en contact avec le sol 100, le cadre du support n'étant pas en position relevée. [0048] Il peut être également prévu une butée à bille 8 insérée entre le ressort et l'épaulement 41 de l'arbre porteur 4. [0049] Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, les moyens d'extension comportent une seule extension 5 ménagée sur l'arbre porteur 4 et un chemin de came 6 présentant un profil hélicoïdal. Plus particulièrement, le chemin de came 6 correspond à une spire de 360 degrés. [0050] Afin de bloquer l'extension 5 de l'arbre porteur 4, l'extrémité inférieure 65 du chemin de came 6 est pourvue d'un relief de matière configurée pour former une butée d'arrêt de l'extension (non représentée). Cette buttée d'arrêt constitue les moyens d'indexation définissant la position dans laquelle la roue est indexée. [0051] Comme précédemment, l'extension est ménagée sur l'arbre porteur 4 pour s'étendre perpendiculaire à l'axe de rotation BB de la roue 2 par rapport à l'arbre porteur 4. [0052] La figure 7 illustre un autre exemple de profil de chemin de came 6 du fût de fixation 3 (profil ogival incliné). Ainsi, le chemin de came 6 présente deux sillons de trajectoire 66 et 67 partant d'un point supérieur pour s'étendre, symétriquement par rapport à l'axe AA, jusqu'à une zone de rupture inférieure 68. Avantageusement, la zone de rupture 68 est délimitée de part et d'autre par un relief de matière 69 définissant les extrémités des sillons de trajectoire 66 et 67. Ainsi, la zone de rupture 68 définit la position dans laquelle la roue 2 doit être maintenue lorsque cette dernière n'est plus en contact avec le sol 100 (position d'indexation), les reliefs de matière 69 constituant des butées d'arrêt de l'extension 5. [0053] L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention.25 REVENDICATIONS 1. Dispositif à roue pivotante (1) comportant un élément mobile et un élément fixe, l'élément fixe définissant un axe vertical (AA) et étant pourvu de moyens de guidage de l'élément mobile en translation axiale et en rotation autour de l'axe vertical (AA) de l'élément fixe et l'élément mobile portant une roue (2) tournant autour d'un axe (BB) perpendiculaire à l'axe vertical (AA), ainsi que des moyens d'indexation à came pour amener l'élément mobile dans une position indexée, les moyens d'indexation étant tels que lorsque une force verticale ascendante est appliquée à la roue, celle-ci se déplace de la position d'indexation à une position opérationnelle par translation axiale sans rotation. 2. Dispositif à roue pivotante (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont mis en oeuvre sous l'action de la force de gravité de la roue (2). 3. Dispositif à roue pivotante (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont motorisés. 4. Dispositif à roue pivotante (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'indexation sont agencés pour maintenir la roue (2) dans la position d'indexation correspondant à un plan de direction prédéterminé. 5. Dispositif à roue pivotante (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont agencés pour que l'élément mobile effectue un mouvement de rotation de 90 degrés, 180 degrés ou 360 degrés. 6. Dispositif à roue pivotante (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément mobile et l'élément fixe comprennentrespectivement un arbre porteur (4) de la roue (2) et un fût de fixation (3) de la roue (2) à un cadre (10) d'un support. 7. Dispositif à roue pivotante (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent un chemin de came (6) ménagé sur l'extrémité supérieure du fût de fixation (3) et au moins une extension (5, 5a, 5b) radiale ménagée sur l'arbre porteur (4), l'extension et le chemin de came étant apte à coopérer l'un avec l'autre. 8. Dispositif à roue pivotante (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le chemin de came (6) présente un profil ondulant. 9. Dispositif à roue pivotante (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le chemin de came (6) présente un profil en forme d'hélice. 10. Dispositif à roue pivotante (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le chemin de came (6) présente une butée d'arrêt de l'extension (5, 5a, 5b) de l'arbre porteur (4), la butée d'arrêt de l'extension (5, 5a, 5b) formant les moyens d'indexation. 11. Dispositif à roue pivotante (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'extension (5, 5a, 5b) s'étend sensiblement parallèlement au plan de direction de la roue (2). 12. Dispositif à roue pivotante (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen élastique disposé entre l'extrémité inférieure du fût de fixation (3) et un épaulement radial (41) de l'arbre porteur (4) de manière à écarter la roue (2) du fût de fixation (3). 13. Dispositif à roue pivotante (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur du mouvement du châssis par rapport à l'arbre, l'amortisseur étant formé par le ressort de rappel. 14. Support roulant, de type lit médicalisé, comprenant un cadre pourvu d'un ensemble de dispositifs à roue pivotante (1) selon l'une quelconque desrevendications 1 à 13. 15. Support roulant selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de roues (2), l'élément fixe étant agencé par rapport au cadre (10) de sorte que chaque roue (2) indexée est maintenue dans un plan de direction perpendiculaire à celui de la roue indexée adjacente. 16. Support roulant selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élément fixe est agencé sur le cadre (10) de sorte que les roues (2) indexées sont disposées dans des plans de direction parallèles. 13