Brevet FR3078939A1 — publié le 20190920

Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un diable comprenant un châssis muni d'un cadre et d'une pelle formant la surface de chargement, le châssis ayant des bras portant un axe transversal dont chaque extrémité est munie d'un module à plusieurs roues, notamment trois roues pivotant autour de l'axe pour le passage d'obstacles tels que marches ou dénivelés. Pour simplifier la présentation de l'invention, il sera fait référence aux diables à modules à trois roues sans que cette référence ne soit limitative puisque l'invention s'applique également à des modèles à plus de trois roues. Etat de la technique Bien que de tels diables dits à trois roues ou diables pour monter les marches soient une technique très connue, la description des inconvénients de ce type de diable se retrouve dans tous les diables à modules à plusieurs roues tels que des modules à quatre ou cinq roues. Ces diables facilitent en effet le passage de dénivelés ou de marches par le simple basculement des deux modules à trois roues ou plus généralement à roues multiples. Toutefois, ces diables ont l'inconvénient de ne pas pouvoir tourner facilement ou du moins pour tourner, ils nécessitent le ripage des roues puisqu'en position normale de roulage, en dehors du passage d'obstacles tels que des marches, le diable s'appuie sur le sol par deux roues de chaque module. Or, ces roues n'étant pas directrices, on ne peut naturellement tourner avec le diable. Seul un mouvement forcé qui se traduit par le ripage de certaines roues, permet d'exécuter une manoeuvre de virage. Si cet inconvénient n'est pas grave lorsque le diable transporte une charge légère, il est particulièrement rebutant lorsque le diable porte une charge lourde, ce qui est le cas le plus fréquent. Or, le trajet emprunté par un diable n'est qu'exceptionnellement rectiligne. Il s'agit souvent de contourner des obstacles ou de tourner pour toute autre raison. Il arrive également qu'après le passage de marches, il faille tourner. 2 Ces différentes manoeuvres de rotation du diable ne sont pas faciles à exécuter. Le ripage des roues peut abimer le sol si celui-ci est fragile. Dans le cas contraire, le ripage peut aller jusqu'à faire déjanter les roues au contact avec le sol, lorsque celles-ci sont munies 5 comme cela est souvent le cas, d'un bandage. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un diable à roues multiples facilitant les manoeuvres de rotation sur sa surface de roulement. 10 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un diable à roues multiples du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comporte un verrou commandé bloquant chaque module par rapport au châssis pour permettre de pivoter le diable et le faire tourner sur seulement une roue 15 de chaque module, le déverrouillage du verrou libérant ensuite le pivotement des modules pour circuler sur ou avec quatre roues. Le verrou commandé selon l'invention permet de bloquer chaque module du diable de façon à solidariser le module par rapport au châssis et ainsi basculer les deux modules par le mouvement de 20 basculement du châssis de façon à mettre le diable en appui sur une seule roue de chaque module. Suivant le cas et la position d'enclenchement du verrouillage, c'est-à-dire la position de pivotement ou d'inclinaison du châssis par rapport aux deux modules, ce sera la roue avant ou la roue arrière 25 de chaque module qui sera la roue d'appui pour effectuer la manoeuvre de rotation lorsque le verrou du diable est bloqué pour cette manoeuvre. S'agissant d'une manoeuvre commandée qui n'est utilisée que pour effectuer des rotations avec le diable, c'est-à-dire suivant une trajectoire courbe, à la fin de cette manoeuvre en général brève, le 30 verrou commandé est déverrouillé, libérant ainsi le pivotement des modules par rapport au châssis et permettant d'utiliser la fonction de pivotement des modules pour passer des dénivelés ou des marches. Ainsi, de façon générale, le verrou du diable est un moyen qui bloque les deux modules à trois roues par rapport au 3 châssis, c'est-à-dire le pivotement relatif du châssis par rapport à l'axe transversal auquel sont fixés les deux modules. Suivant une autre caractéristique avantageuse, chaque module a une butée associée à chaque roue et le verrou a un méca- 5 nisme de verrouillage associé à chaque module, ce mécanisme étant porté par le châssis et mis en position de coopérer ou position d'enclenchement avec une butée du module associé, par le pivotement relatif du châssis par rapport aux modules pour venir en position d'enclenchement du verrouillage. 10 Cette solution pour le verrouillage est imposée par la liberté de pivotement des deux modules l'un par rapport à l'autre. Si les deux modules sont solidaires à l'axe transversal et que cet axe transversal peut ainsi tourner pour associer le mouvement de rotation d'un module à l'autre module, il suffit en principe d'un seul 15 mécanisme de verrouillage bloquant ce pivotement de l'axe transversal ou de l'un des modules solidaire de cet axe transversal. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la position d'enclenchement du verrou est la position debout du diable, sa pelle étant sur le sol ou une position légèrement basculée du châssis 20 par rapport aux modules. Ces deux positions sont faciles à atteindre et à apprendre pour automatiser le geste de verrouillage. Si la position d'enclenchement est celle du diable en position debout, c'est-à-dire du châssis avec son cadre en position debout, cette position est la position naturelle de repos du diable, qu'il 25 soit chargé ou vide. L'autre position nécessite un léger basculement du châssis par rapport au diable pour arriver dans la position d'enclenchement. Le passage sur la position d'enclenchement si le verrou est commandé, peut produire automatiquement l'enclenchement 30 du mécanisme de verrouillage qui bloque l'angle entre le châssis et le ou les modules. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le verrou a une commande par le pied ou par la main, la commande par le pied étant située de préférence en partie inférieure du châssis à l'arrière de 4 celui-ci et la commande manuelle est avantageusement fixée à la poignée du cadre. Dans le cas de la commande manuelle sur la poignée, la liaison peut se faire par un câble Bowden relié au mécanisme de 5 verrouillage de chacun des deux modules par cette liaison par câble Bowden. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation d'un diable équipé de 10 deux modules de trois roues, pour passer des dénivelés ou des marches, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'ensemble d'un diable selon l'invention, la figure 2 est une vue de côté schématique de la partie inférieure 15 du diable au niveau de son module à trois roues, en position debout, la figure 3 montre schématiquement le diable selon la figure 2 : * à la figure 3A en position debout, non verrouillé, et * la figure 3B est une vue du châssis en position basculée 20 d'enclenchement du verrou, la figure 4, dans ses parties 4A, 4B, 4C, montre trois états de fonctionnement du diable à deux modules de trois roues : la figure 4A montre la position debout du diable, la figure 4B montre la position de verrouillage du diable, 25 la figure 4C montre la position de manoeuvre du diable s'appuyant sur une roue de chacun de ses deux modules, la figure 5, dans ses parties 5A, 5B, montre une variante du diable selon l'invention, schématisé, limité à la partie inférieure du châssis et de ses modules à trois roues, 30 la figure 5A montre la position debout du diable, la figure 5B montre la position de manoeuvre. Description de modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, le diable 100 selon l'invention se compose d'un châssis 1 formé d'un cadre 11 terminé en partie basse 5 par une pelle 12 pour constituer la surface de chargement et en partie haute, par une poignée 13. Le châssis 1 a deux bras 14 en saillie vers l'arrière et portant un axe transversal 15 dont les deux extrémités sont munies 5 d'un module à trois roues 2, pivotant librement pour passer un obstacle tel qu'un dénivelé ou des marches. Suivant une variante, les deux modules 2 sont solidaires de l'axe transversal 15 qui peut tourner dans des paliers. Le châssis 1 est équipé d'un verrou commandé 3 pour 10 bloquer le pivotement de chaque module 2 par rapport au châssis 1. Le verrou 3 a un mécanisme de verrouillage 31 associé à chaque module 2 et fonctionnant en synchronisme. La commande se fait par une commande par le pied 34 agissant sur un levier de manoeuvre ou une commande par la main 35, installée sur la poignée 13 du haut du cadre 15 11 et reliée par un câble Bowden 351 au mécanisme de verrouillage 31 associé à chaque module 2. Le verrou 3 est de préférence normalement en position ouverte et son actionnement bloque le châssis 1 par rapport aux deux modules 2. En bloquant le châssis 1 par rapport aux deux modules 20 2, on réalise un ensemble rigide permettant de pivoter le châssis 1 et ses deux modules 2 solidaires de celui-ci pour ne plus appuyer le diable 100 que sur une roue 24 de chaque module 2 et permettre ainsi de décrire une courbe sans que les roues 24 du module 2 ne soient obligées de ripper sur la surface de roulement. La manoeuvre terminée, 25 on déverrouille les deux modules 2 pour les faire reposer sur deux roues 24 et passer ainsi un dénivelé tel qu'une marche, ce qui est la fonction première des modules à trois roues 2. Le basculement du diable 100 sur une roue 24 de chaque module 2 dépend de la position angulaire du châssis 1 par rapport aux 30 deux modules 2, par définition appuyés sur deux roues 24 et qui est la position habituelle de roulement d'un tel diable sur une surface de roulement. Si le verrouillage de l'angle entre le module 2 et le châssis 1 est fait lorsque le châssis 1 est debout en position d'appui sur le sol, 35 le diable 100 bloqué ne pourra être basculé que vers l'arrière et donc 6 prendre appui sur les deux roues 24 en position arrière AR des modules 2. Si le verrouillage de l'angle se fait lorsque le châssis 1 est basculé vers l'arrière à partir de sa position debout, alors le diable 100 5 pourra être mis sur ses deux roues 24 en position avant AV par le basculement en sens inverse. Le verrouillage selon l'une ou l'autre des positions d'enclenchement évoqué ci-dessus se fait quelle que soit la roue 24 qui est en position avant AV ou en position arrière AR du fait du libre 10 pivotement du module 2 ou de la paire de modules 2 en fonction du nombre de marches ou de dénivelés parcourus. Par définition, la roue 24 en position avant AV d'un module 2 est celle qui s'appuie sur le sol le plus près du châssis 1 et la roue 24 en position arrière AR est l'autre roue au contact du sol, la 15 troisième roue 24 étant en position haute AH. Le premier mode de réalisation sera décrit ci-après de façon plus détaillée à l'aide des figures 2, 3A, 3B, 4, schématisant le diable 100 et se limitant à la partie inférieure du châssis 1 et aux modules 2 dont un seul sera décrit, le second étant identique. 20 Le module 2 se compose d'un corps 21, schématisé par un triangle équilatéral dont les sommets portent chacun un axe 22 d'une roue 24 (R1-R3) ; le centre du corps 21 est un pivot 23 monté sur l'extrémité de l'axe transversal 15 du châssis 1. Les roues 24 (R1-R3) occupent la position avant AV et la position arrière AR par rapport au 25 cadre 11, selon le pivotement imposé au module 2 par le passage de marches ou obstacles nécessitant le basculement du module 2. Dans les conditions de fonctionnement normal, le module 2 roule sur le sol en appui par ses deux roues 24 avant AV et arrière AR. 30 Le châssis 1 est relié à l'axe transversal 15 par ses bras 14 situés chacun près d'un module 2. Le châssis 1 porte un verrou commandé 3 composé d'un mécanisme de verrouillage 31 associé à chaque module. Le mécanisme de verrouillage 31 est solidaire du châssis 1, par exemple du bras 14 pour coopérer avec les butées 33 35 (B1-B3) du module 2 et réaliser le blocage du pivotement. 7 Les butées 33 (B1-B3) sont associées à chaque roue 24 (R1-R3) et sont ainsi réparties de façon équiangulaire autour du pivot 23. Le mécanisme de verrouillage 31 porté par le bras 14 est 5 dans la position relative du châssis 1 par rapport au module 2, cachant partiellement la butée 33 (B1) associée à la roue 24 (R1). Du fait de cette position du mécanisme 31 sur le dessin, la butée 33 (B1) n'est pas en face de la roue 24 (R1) mais décalée angulairement. Le châssis 1 est debout dans une position pratiquement 10 verticale ; sa pelle 12 est horizontale, par exemple en appui sur le sol. Le mécanisme de verrouillage 31 n'étant pas bloqué, le châssis 1 peut pivoter librement autour de l'axe 15 et les pivots 23. Le diable 100 se manoeuvre comme un diable de l'état de la technique. 15 Pour le verrouillage du module 2 par rapport au châssis 1, il faut, selon l'orientation choisie par convention à la figure 2, pivoter le châssis 1 autour du pivot 23 pour mettre le mécanisme de verrouillage 31 en position d'enclenchement sur la butée 33 (B1) associée à la roue 24 (R1). A ce moment, le verrou 3 est commandé et le mécanisme 20 31 se bloque sur la butée 33 (B1) solidarisant ainsi le module 2 par rapport au châssis 1. La figure 3A met en évidence l'angle cc suivant lequel on a pivoté le châssis 1 pour enclencher le mécanisme de verrouillage 31 sur la butée 33 du module 2. Cet angle cc choisi est défini par la position 25 angulaire du mécanisme 31 autour de l'axe transversal 15 et la position des butées 33. Pour simplifier le dessin, les butées 33 sont sur les médianes du triangle du corps 21. Une orientation différente peut être clairement choisie en fonction des données pratiques d'intégration du mécanisme 31 du châssis 1 au niveau du module 2. La seule condition 30 imposée est le respect de la symétrie ternaire du module 2. Le verrouillage étant bloqué, on peut ensuite pivoter le châssis 1 en sens inverse (figure 3B) pour que le module 2 pivote vers l'avant et soulève sa roue 24 arrière R2 pour que le module 2 ne s'appuie plus que sur sa roue 24/R1, en position avant AV, la roue 24 35 R2 en position arrière AR étant soulevée de la surface de roulement. 8 Comme indiqué ci-dessus, le verrou 3 se compose de deux mécanismes 31 associés chacun à un module 2 de sorte que ces deux modules 2 sont bloqués par rapport au châssis 1 dans la même orientation et avec les roues avant 24/R1 du module 2 en appui sur le 5 sol dans la position de la figure 3B. Il est facile de manoeuvrer alors le diable 100 et de le faire tourner. Il a été indiqué qu'à chaque roue 24 du module 2, est associée une butée 33 pour coopérer avec le mécanisme de verrouillage 31 parce que le module 2 n'a pas de rotation privilégiée autour de son 10 pivot 23 et selon le dénivelé franchi, l'une des trois roues 24 occupe la position avant AV. Il faut donc une butée 33 associée à chaque roue 24 pour que n'importe quelle roue en position avant puisse être bloquée. En d'autres termes, sur un même trajet et selon les dénivelés parcourus, l'une des roues 24 (R1, R2, R3) sera en position 15 avant AV et sera bloquée le temps d'une manoeuvre puis débloquée ; le diable 100 peut franchir un autre obstacle se traduisant simultanément par un basculement du module 2 d'une ou de deux étapes et une autre roue sera la roue d'appui en position avant AV. En ligne droite, le diable 100 pourra rouler sur les quatre roues des modules. 20 La figure 4 résume les étapes de verrouillage du module 2 d'un diable 100. La figure 4A montre la position debout du diable 100. La figure 4B montre la position basculée du châssis par rapport aux modules 2, qui est la position d'enclenchement du verrou. 25 La figure 4C montre la position verrouillée des modules 2 par rapport au châssis 1 permettant de faire rouler le diable sur une roue de chaque module et manoeuvrer pour tourner. La figure 5 montre une variante de réalisation qui diffère du mode de réalisation précédent par l'angle entre le châssis 1 et le 30 module 2 selon lequel se fait le verrouillage. Dans cette variante, la position d'enclenchement du mécanisme de verrouillage 31 par rapport au module 2 est celle face à la butée 33 (B1) lorsque le châssis 1 est debout comme représenté à la figure 5A, la pelle 12 étant parallèle au sol, voire en appui. 9 Le verrouillage se fait sur la butée 33 (B1). A partir de cette position, on ne peut que pivoter le diable 100 vers l'arrière en prenant appui sur les roues arrière 24 (R2) ou manoeuvrer le diable dans cette position pour tourner. 5 Les différences entre les deux modes de réalisation sont notamment les suivantes : - le bras de levier pour passer en appui sur une roue 24 du premier mode de réalisation est plus court que celui du second mode de réalisation, 10 lorsque le diable est debout, la pelle (12) en appui sur le sol : * dans le premier cas, le diable repose déjà sur seulement une roue 24 de chaque module 2. Le diable 100 pourra facilement tourner car il suffit de pivoter légèrement le diable autour de la roue d'appui pour soulever la pelle 12 du contact avec le 15 sol, * dans le second cas, le verrouillage se fait facilement lorsque le diable 100 est debout, en appui par sa pelle 12. Mais pour tourner sur les deux roues 24 qui sont en position arrière, il faut plus soulever la charge et avec un bras de levier plus 20 grand. En résumé, le diable selon l'invention est d'une réalisation particulièrement simple et son utilisation pour tourner facilement est particulièrement simple et efficace. Le blocage des modules 2 par rapport au châssis 1 25 nécessite simplement la mise en position d'enclenchement du châssis 1 par rapport aux modules 2 sensés s'appuyer par deux roues sur la surface de roulement. Dans un cas, la position d'enclenchement est la position debout du châssis 1, sa pelle 12 s'appuyant sur le sol. Dans l'autre cas, 30 la position d'enclenchement est celle du châssis 1 ou du cadre 11 légèrement basculé. Pour déverrouiller les modules 2, il suffit de mettre le châssis dans la même position que celle de l'enclenchement de façon à éviter tout mouvement brusque que pourrait exécuter le châssis avec sa 10 charge si le déverrouillage se faisait alors que le châssis n'est pas en appui sur le sol. La description et les explications données ci-dessus s'appliquent de façon analogue ou identique à des diables équipés de 5 modules à quatre ou cinq roues avec les mêmes effets et avantages que ceux décrits à l'aide des dessins. 10 11 100 NOMENCLATURE Diable 1 Chassis 5 11 Cadre 12 Pelle 13 Poignée 131 Commande 14 Bras 10 15 Axe transversal 2 Module 21 Corps 22 Axe de roue 15 23 Pivot 24 Roues R1-R3 3 Verrou commandé 31 Mécanisme de verrouillage 20 32 Support 33 Butées B1-B3 34 Commande par le pied 35 Commande par la main 351 Câble Bowden 25 AV Position avant d'une roue 24 (R1-R3) AR Position arrière d'une roue 24 (R1-R3) AH Position haute d'une roue 24 (R1-R3) REVENDICATIONS1°) Diable comprenant un châssis (1) muni d'un cadre (11) et d'une pelle (12) formant la surface de chargement, le châssis ayant des bras (14) portant un axe transversal (15) dont chaque extrémité est munie d'un module à au moins trois roues (2), pivotant autour de l'axe (22) pour le passage d'obstacles tels que marches ou dénivelés, diable caractérisé en ce qu'il comporte un verrou commandé (3) bloquant chaque module (2) par rapport au châssis (1) pour permettre de pivoter le diable et le faire tourner sur seulement une roue (24) de chaque module (2), le déverrouillage du verrou (3) libérant ensuite le pivotement des modules (2) pour circuler sur les quatre roues (24). 2°) Diable selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque module (2) a une butée (33) associée à chaque roue (24) et le verrou (3) a un mécanisme de verrouillage (31) pour chaque module (2), ce mécanisme étant porté par le châssis (1) et mis en position de coopérer avec une butée (33) du module associé (2) par le pivotement relatif du châssis (1) par rapport aux modules (2) pour venir en position d'enclenchement du verrou. 3°) Diable selon la revendication 2, caractérisé en ce que la position d'enclenchement du verrou est la position debout du diable, sa pelle (12) étant sur le sol ou une position légèrement basculée du châssis (1) par rapport aux modules (2). 4°) Diable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou (3) a une commande par le pied (34) ou par la main (35), ces commandes étant respectivement situées à la partie inférieure arrière du châssis (1) ou sur la poignée (13) du cadre (11).35