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"'"Dispositif de freinage et/ou de blocage de roue"
La présente invention est relative à un dispositif de freinage et/ou de blocage de roue, dans lequel la roue comporte un moyeu présentant une cavité axiale. Une telle roue peut servir à supporter un véhicule, notamment de type conteneur, et plus particulièrement des conteneurs en treillis qui sont chargés à plusieurs dans une caisse de camion.
Les roues de tels conteneurs sont généralement bloquées ou freinées par des freins à pédale ou à manette qui actionnent un élément de frottement sur une partie externe de la roue, en particulier son bandage (voir par exemple GB-A-2. 236.719, JP-20022104195, US-A-6. 098.999 et JP-11208482).
Ces dispositifs de freinage présentent le grand inconvénient d'endommager rapidement le bandage des roues et de nécessiter leur remplacement, ce qui augmente le coût d'entretien des conteneurs.
La présente invention a pour but de mettre au point un dispositif de freinage et/ou de blocage de roue qui surmonte cet inconvénient.
On résout ce problème suivant l'invention par un dispositif de freinage et/ou de blocage de roue, dans lequel la roue comporte un moyeu présentant une cavité axiale, ce dispositif comprenant - un arbre de commande qui est agencé au travers de la cavité axiale du moyeu et qui présente un axe longitudinal autour duquel lui-même et la roue sont capables de pivoter indépendamment l'un de l'autre, cet arbre de commande étant pourvu d'un premier filetage dans un
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premier sens, dans une première zone, et d'un deuxième filetage dans un deuxième sens opposé au premier, dans une deuxième zone, - un premier galet de frottement supporté sur l'arbre de commande et coopérant par un premier taraudage avec le premier filetage susdit de celui-ci,
- un deuxième galet de frottement supporté sur l'arbre de commande et coopérant par un deuxième taraudage avec le deuxième filetage susdit de celui-ci, - des moyens de retenue des galets de frottement qui empêchent une rotation des galets de frottement, en permettant leur déplacement en sens opposé, parallèlement à l'axe longitudinal susdit, en cas de pivotement de l'arbre de commande, ainsi que - un élément solidaire de la roue qui est situé entre les galets de frottement et qui, dans une première position angulaire de l'arbre de commande, est en contact avec les galets de frottement rapprochés, qui l'enserrent de manière à freiner et/ou bloquer la roue, et, dans une deuxième position angulaire de l'arbre de commande, est sans contact avec les galets de frottement, ce qui permet à la roue de tourner librement.
Ce dispositif offre l'avantage de réaliser un frottement entre des galets et un élément solidaire de la roue qui sont destinés uniquement au freinage et qui donc peuvent être, tous ou certains d'entre eux, réalisés en une matière résistante, favorisant la friction, comme par exemple des plaquettes de frein. En outre ce dispositif de freinage se trouve à l'intérieur du moyeu et il n'est donc pas visible de l'extérieur en tout cas pour une part importante. Il est à l'abri des saletés extérieures et protégé des chocs ou des obstacles qui apparaissent pendant la circulation du conteneur.
Un avantage important du dispositif suivant l'invention est qu'il ne demande qu'un pivotement très réduit de l'axe d'une de ses positions angulaires à l'autre. Un passage extrêmement rapide de l'état
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de freinage et blocage à l'état de déblocage est très rapidement réalisé. Un angle de pivotement de l'arbre de commande d'un ordre de grandeur de 3,6 par exemple peut s'avérer suffisant.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend une fourche qui supporte, d'une part, l'arbre de commande, en permettant son pivotement autour dudit axe longitudinal, et, d'autre part, la roue en permettant une rotation de celle-ci autour de ce même axe longitudinal. Avantageusement la fourche est agencée sur un véhicule, par exemple un conteneur, de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical. Celui-ci est de préférence décalé par rapport à l'axe longitudinal susdit, c'est-à-dire qu'il ne se trouve pas dans un plan par lequel passe cet axe longitudinal.
Suivant une forme perfectionnée de réalisation de l'invention, le dispositif comprend une rondelle enfilée sur l'arbre de commande entre le premier galet de frottement et le deuxième galet de frottement, cette rondelle rappelant élastiquement chaque galet de frottement à l'écart l'un de l'autre. Cette rondelle, par exemple du type étoilé, permet d'annuler les jeux propres aux vissages entre l'arbre de commande et les galets de frottement.
Suivant une forme avantageuse de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens de manoeuvre accessibles à une personne conduisant un véhicule portant ladite roue et des moyens de transmission entre ces moyens de manoeuvre et l'arbre de commande.
D'autres formes de réalisation de l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation de l'invention, avec référence aux dessins annexés.
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Les figures 1 et 2 représentent des vues en coupe d'un dispositif de freinage ou de blocage de roue suivant l'invention, l'une suivant le plan 1-1 de la figure 2 et l'autre suivant le plan II-II de la figure 1.
La figure 3 représente une vue en plan, partiellement brisée, d'un levier de transmission.
La figure 4 représente une vue en coupe de la fourche dans un plan passant par son axe vertical de rotation et par un plan perpendiculaire au plan de coupe I-I.
La figure 5 représente une vue en coupe des moyens de transmission d'un dispositif selon l'invention, dans un plan passant par l'axe vertical de rotation de la fourche et perpendiculairement au plan de la figure 4.
Sur les différents dessins, les éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes références.
Il faut noter que les dessins ne sont pas donnés à l'échelle et que la proportion des différents éléments n'est pas toujours respectée, cela dans un but de clarté et de lisibilité des dessins.
Sur les figures 1 et 2 on a illustré un dispositif de freinage et/ou de blocage de roue suivant l'invention. La roue 1 comprend de manière usuelle un moyeu 2, une toile 3 et une jante 4 munie d'un bandage 5. Tous ces éléments sont reliés l'un à l'autre de manière fixe.
Le moyeu 2 présente aussi une cavité axiale 6, où est logé un arbre de commande 7 qui présente un axe longitudinal 8.
L'arbre de commande est monté sur une fourche 9 de manière à pouvoir pivoter autour de cet axe et la roue 1 est montée sur l'arbre de commande 7 de manière à pouvoir tourner librement autour de ce même axe 8.
La fourche 9 elle-même est montée sur un véhicule, par exemple un conteneur en treillis, de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical 10 (voir figure 4) qui, dans l'exemple de réalisation illustré est décalé par rapport à l'axe longitudinal 8.
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L'arbre de commande 7 présente deux filetages sur sa surface périphérique, un premier filetage 11 et un deuxième 12 qui sont prévus, en sens opposés, sur des zones disposées de manière symétrique par rapport au plan médian qui divise l'arbre 7 en deux.
Un galet de frottement taraudé 13 est vissé sur le filetage 11 et un autre galet de frottement taraudé 14 est vissé sur le filetage 12.
Chaque galet est muni d'une bride annulaire 15 et respectivement 16.
Celles-ci se font face et entourent la toile en forme de couronne 3, qui fait saillie partiellement à l'intérieur du moyeu 2. Dans l'exemple illustré, celui-ci est formé de deux demi-moyeux réunis l'un à l'autre. On pourrait bien sûr aussi prévoir un moyeu d'une pièce relié de manière fixe à la toile et présentant à l'intérieur de sa cavité une cloison en forme de couronne. En fait, la couronne 3 divise la cavité axiale en deux compartiments et présente une ouverture centrale au travers de laquelle est passé l'arbre de commande de façon qu'un des filetages soit dans un compartiment et l'autre dans l'autre.
Les brides annulaires 15 et 16 et/ou la couronne 3 sont pourvues de surfaces de frottement en une matière appropriée connue en soi. Dans le cas illustré, seule la couronne présente deux surfaces de frottement 17 et 18 en une matière favorisant la friction, par exemple sous la forme de plaquettes de frein.
Entre les deux galets de frottement 13 et 14, dans l'ouverture centrale de la couronne 3, est logée une rondelle élastique 19, par exemple une rondelle étoilée connue en soi qui repousse les galets de frottement à l'écart l'un de l'autre.
Par ailleurs, on trouve en outre, dans l'exemple illustré, à l'intérieur de la cavité axiale 6 du moyeu 2, deux manchons bridés 20 et 21, dont les brides 22 et 23 ferment latéralement la cavité axiale 6, tout en permettant un passage de l'arbre de commande 7. Ces manchons bridés sont reliés de manière fixe à la fourche 9 par l'intermédiaire de vis non représentées qui sont à visser dans les trous taraudés 24, lorsque
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ceux-ci sont alignés avec les trous de passage 25 de la fourche. Les bouts d'arbre 28 et 29 faisant saillie hors du moyeu peuvent, pour réaliser cet alignement, être introduits dans les encoches 30 et 31 réalisées dans l'enveloppe de la fourche 9.
La fourche 9 supporte ainsi l'arbre de commande 7 de manière à lui permettre de pivoter autour de son axe longitudinal 8.
La fourche 9 supporte aussi le moyeu 2 par l'intermédiaire des manchons bridés 20 et 21 et de roulements 26 et 27 insérés entre les manchons et la surface interne du moyeu 2. La roue 1 est ainsi supportée par la fourche de manière à tourner librement sur elle-même.
Les bouts d'arbre 28 et 29 font encore saillie au-delà de la fourche 9 et, dans cette partie en saillie, il sont rainurés de façon à pouvoir recevoir chacun un levier de commande 32 ou 33, qui est représenté en coupe sur la figure 1 et en plan sur la figure 3. A une extrémité, chacun de ces leviers présente une ouverture cannelée 34 qui est adaptée pour coopérer avec un bout d'arbre rainuré 28 ou 29. Un mouvement du levier autour de l'axe 8 entraîne ainsi un mouvement de pivotement de l'arbre de commande 7 autour de celui-ci.
Les manchons bridés 20 et 21 entourent au moins partiellement les galets de frottement 13 et 14. Sur la surface périphérique externe des galets sont prévues des gorges 35,36 qui s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal 8. De même sur la surface interne des manchons bridés 20 et 21 on a agencé un nombre correspondant de gorges 37 et 38 qui s'étendent également parallèlement à l'axe longitudinal 8.
Dans chaque gorge 35,36 des galets de frottement est insérée une clavette 39,40 qui fait saillie jusque dans une gorge correspondante 37,38 des manchons bridés. De cette manière, lors d'un pivotement de l'arbre de commande 7, les galets de frottement ne peuvent être entraînés par celui-ci dans un mouvement rotatif; ils peuvent uniquement se déplacer parallèlement à l'axe 8, les clavettes
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servant de moyens de retenue et de guidage des galets de frottement. Dans la position représentée sur la figure 1, l'arbre de commande 7 est dans une position angulaire dans laquelle les galets de frottement 13,14 sont écartés l'un de l'autre ainsi que des surfaces de frottement de la couronne 3.
Si l'arbre de commande 7 amorce un très léger pivotement, les galets de frottement 13 et 14 sont rapprochés l'un de l'autre, étant donné les sens opposés des filetages 11 et 12, et ils viennent en contact avec les surfaces de frottement de la couronne 3, ce qui freine et puis bloque très rapidement la roue. A l'inverse un déblocage de la roue se réalise tout aussi rapidement.
On peut évidemment prévoir d'autres modes de guidage des galets de frottement parallèlement à l'axe longitudinal 8. On pourrait par exemple envisager que les manchons bridés soient pourvus de tiges de guidage faisant saillie parallèlement à l'axe longitudinal 8, ces tiges pénétrant dans des trous correspondant prévus dans les brides 15 et 16 des galets de frottement.
On peut noter que l'ensemble du dispositif suivant l'invention se trouve logé à l'intérieur du moyeu 2 qui est fermé latéralement par les brides 22 et 23 des manchons bridés 20 et 21. Il est donc particulièrement bien protégé, d'autant plus que le tout est enfermé dans la fourche 9. Les bandages de roue ne subissent aucune agression par usure de la part d'un patin de frein et les surfaces de friction sont bien adaptées l'une à l'autre et réalisées en une matière appropriée pour obtenir un freinage prononcé.
Sur les figures 3 et 5 on a représenté plus en détail une forme de réalisation de moyens de transmission d'une commande entre des moyens de manoeuvre, représentés de manière schématique par le bloc 41 sur la figure 5, et l'arbre de commande 7 représenté sur les figures 1 et 2. Les moyens de manoeuvre peuvent être n'importe quel moyen connu de l'homme de métier et par exemple une pédale, une manette, etc.
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Comme déjà indiqué plus haut, des leviers de commande 32,33 sont avantageusement agencés sur les bouts d'arbre 28,29 de manière à pouvoir entraîner l'arbre en rotation, si les leviers sont amenés à pivoter autour de l'axe longitudinal 8. A l'extrémité opposée de leur ouverture cannelée 34 ces leviers présentent une ouverture allongée 41 qui permet d'articuler ces leviers sur des pistons correspondants 42,43 qui sont logés dans des vérins 44,45 situés à l'intérieur de la fourche 9 et font partiellement saillie hors de celle-ci. Les pistons sont repoussés vers l'extérieur par des ressorts de compression 46 et 47.
Les vérins 44 et 45 sont supportés dans la fourche 9 par une barre de support 48 qui elle-même est reliée de manière fixe à un bloc creux 49 à section circulaire. Celui-ci est capable de coulisser dans une cavité à section circulaire d'un coulisseau tubulaire 50 faisant saillie hors de la fourche 9 au sommet de celle-ci, au travers d'un trou circulaire 51. Ce coulisseau tubulaire 50 est guidé de manière à pouvoir coulisser verticalement par le bloc creux 49 et par des tiges de guidage 52,53 fixées à un boîtier 54 solidaire du véhicule.
La fourche 9 est supportée par ce boîtier 54 par l'intermédiaire d'une plaque pivotante 55, supportée par des roulements 56 et 57 à l'intérieur du boîtier 54, et de boulons 58 et 59.
Ces boulons 58 et 59 passent au travers, non seulement de la plaque pivotante 55, mais aussi d'un disque 60 et d'une rondelle 61.
La plaque pivotante 55, le disque 60 et la rondelle 61 présentent chacun une ouverture centrale circulaire au travers de laquelle passe le coulisseau 50, ce qui leur permet de tourner autour de l'axe vertical 10 avec la fourche 9.
Des ressorts de compression 62 et 63 maintiennent écartés la rondelle 61 et le disque 60. Celui-ci porte une couronne en matière favorisant la friction 64 qui, dans la position illustrée, est en appui sur une surface du boîtier 54 et bloque ainsi la rotation de la fourche 9 autour de l'axe vertical.
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Au sommet du boîtier 54 est montée une poulie 65 autour de laquelle passe un câble de transmission 66 qui est relié, d'une part, aux moyens de manoeuvre 71 schématiquement illustrés et, d'autre part, à un tube à section quadrangulaire 67, dont l'extrémité 68 est emprisonnée dans le bloc 49. Le bloc 49 et le tube 67 et en particulier son extrémité 68 sont avantageusement en une matière autolubrifiante, par exemple du bronze.
Le dispositif de freinage est bloqué et la fourche 9 l'est aussi dans la position des moyens de transmission représentés sur la figure 5.
Lorsqu'à la suite d'une commande des moyens de manoeuvre 71, une traction est exercée sur le câble 66, le tube 67, le bloc 49 et la barre de support 48 sont amenés à coulisser vers le haut, à l'encontre de la force des ressorts de rappel 46 et 47. Les pistons 42 et 43 accompagnent ce mouvement et font pivoter les leviers de commande 32 et 33 de telle façon que le dispositif de freinage soit débloqué. Tant que le bloc 49 n'a pas atteint l'épaulement interne 69 du coulisseau 50, le dispositif de freinage de la roue est débloqué, mais le pivotement de la fourche 9 reste empêché. Cela permet un déplacement du véhicule en ligne droite, ce qui est intéressant lorsque des conteneurs stockés l'un contre l'autre par exemple dans un camion doivent être extraits de celui-ci.
Quant le bloc 49 entre en appui sur l'épaulement interne 69 du coulisseau 50, il entraîne celui-ci vers le haut. Le coulisseau 50, par un épaulement externe 70, va alors soulever le disque 60 et décoller la couronne de friction 64 de son appui sur le boîtier 54. La fourche est alors libérée et peut pivoter autour de l'axe vertical 10.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.
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On pourrait par exemple prévoir des moyens de manoeuvre et de transmission qui ne permettent que deux positions, un blocage et un déblocage du dispositif de freinage, sans se préoccuper du blocage du pivotement de la fourche.
Le rabattement d'un timon de remorquage en position horizontale venant en contact avec le système de manoeuvre pourrait permettre également un déblocage de la roue et du pivotement de la fourche.
On pourrait aussi remplacer la poulie et le câble par d'autres moyens de transmission équivalents comme des vérins, des courroies de transmission ou des engrenages.
En ce qui concerne le centrage de l'arbre de commande 7, il suffit d'amener par rotation de celui-ci les galets de frottement 13 et 14 en position de blocage de la roue, placer les leviers de commande 32, 33, et puis serrer des écrous autour des extrémités filetées de l'arbre de commande, telles qu'illustrées sur la figure 1.