La présente invention se rapporte à des engins de transport tels que chariots, diables, chaises ou fauteuils roulants.
La présente invention a pour but la motorisation d'un engin de transport tel que cité plus haut qui soit simple, léger, fiable et peu encombrant.
La présente invention a pour objet un engin de transport muni d'un dispositif de transmission pour sa motorisation qui se distingue par les caractéristiques énumérées à la revendication 1.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution du dispositif de transmission selon l'invention.
La fig. 1 illustre un diable équipé du dispositif de transmission selon l'invention.
La fig. 2 illustre à plus grande échelle, partiellement en coupe, le dispositif de transmission.
La fig. 3 illustre un détail du dispositif de transmission vu suivant la flèche A de la fig. 2.
Dans l'exemple illustré le dispositif est appliqué, pour les besoins de sa description seulement, à la motorisation d'un diable.
La fig. 1 illustre un diable comportant un support 1 fai sant partie de sa structure, une plaque de charge 2 et des poignées de manoeuvre 3.
L'ensemble de propulsion ou de motorisation de ce diable comporte un moteur électrique 4 commandé par un servo-amplificateur (non illustré) et alimenté par des batteries 5. Ce moteur est solidaire d'une boîte de transmission 6 à vis sans fin et planétaire en prise directe avec le moteur 4. Le moteur 4, les batteries 5 et la boîte de transmission 6 sont montés sur le support 1 du diable. L'arbre de sortie de la boîte de transmission 6 ou arbre moteur 7 est creux, s'étend au travers de la boîte de transmission et est muni à chacunes de ces extrémités d'un train de roulement.
Dans l'exemple illustré chaque train de roulement comporte un flasque 8 pivoté par l'intermédiaire d'un palier ou roulement à bille (non illustré) sur la surface externe de l'arbre moteur 7 à proximité de ses extrémités. Ce flasque 8 comporte au moins une, trois dans l'exemple illustré, roue 9 pivoté folle sur des axes 10 solidaires du flasque 8. A cet effet le moyeu 11 de ces roues 9 est pivoté sur un axe 10 par l'intermédiaire d'un palier lisse 12. Chaque roue 10 comporte un boudin de roulement 13.
Le dispositif de transmission proprement dit comporte deux axes de transmission 14 montés coulissant dans l'arbre moteur 7 et dont les extrémités émergeant hors de cet arbre moteur 7 sont solidaires d'une jupe 15 entourant la partie terminale de l'arbre 7 et portant un pignon denté 16.
Chaque extrémité interne, pratiquement jointives des axes de transmission 14 est munie d'une goupille 17 traversant l'arbre moteur 7 par des fentes 18. Un ressort de rappel 19 est disposé entre chaque flasque 8 et une bague 20 prenant appui sur la goupille 17 correspondante et tend à rapprocher les extrémités internes des axes de transmission 14 l'un de l'autre, c'est-à-dire à appliquer les pignons 16 contre la face externe des flasques 8. Dans cette position les pignons 16 sont en prise avec la denture interne de couronnes dentées 21 fixées sur la face externe de ces flasques 8.
Ainsi lorsque le moteur est actionné, l'arbre moteur 7 entraîne les axes de transmission 14 en rotation par l'intermédiaire des goupilles 17 de sorte que les flasques 8 sont entraînés en rotation par ces axes de transmission 14, les jupes 15 et les pignons 16 engrènant avec les couronnes dentées 21 des flasques 8. Les roues 9 sont pivotées librement sur les axes 10 du flasque.
Dans cette configuration les trains de roulement du diable sont entraînés de manière à pouvoir gravir une marche ou monter et descendre des escaliers.
Le dispositif de transmission comporte encore une fourchette de commande 23 coulissant, autour de l'axe moteur 7, entre deux bagues 22 prenant appui contre les goupilles 17. Cette fourchette de commande 23 comporte une partie étroite 1 dont la largeur correspond à l'espace entre les bagues 22 lorsque les pignons 16 engrènent avec les couronnes dentées correspondantes 21 suivie d'une rampe reliant cette partie étroite à une partie large L. Par un déplacement linéaire de la fourchette, perpendiculaire à l'arbre moteur 7, introduisant la partie large L entre les bagues 22 les axes de transmission 14 sont écartés l'un de l'autre par les goupilles 17 contre l'action des ressorts 19 et les pignons 16 sont dégagés des couronnes dentées correspondantes 21. Dès cet instant les flasques 8 sont pivotés librement sur l'arbre moteur 7.
Simultanément, ce déplacement axial des axes de commande provoque l'engrènement des pignons 16 avec des roues dentées 24 solidaires des moyeux de chaque roues 9. Ainsi une rotation des arbres de transmission 14 provoque un entraînement en rotation de toutes les roues 9 de chaque flasque. Dans une variante seule une des roues 9 par flasque 8 pourrait comporter une roue dentée 24 et seule cette roue la serait entraînée en rotation.
Dans cette configuration du dispositif de transmission le diable est entraîné par la rotation d'au moins une roue 9 par flasque 8 pour ses déplacements sur des surfaces planes.
Bien entendu suivant la course axiale des axes de transmission 14 pour passer de l'engrènement des pignons 16 avec les couronnes dentées 21 à leur engrènement avec les roues dentées 24 on peut prévoir une position intermédiaire pour laquelle les pignons 16 ne sont en prises ni avec les couronnes dentées 21 ni avec les roues 24. Dans cette position intermédiaire, qui correspondrait à une zone de largeur intermédiaire de la fourchette de commande 23, le diable n'est pas entraîné, il peut être manoeuvrer librement à la main.
Pour stationner le diable par contre, on place le dispositif de transmission dans l'une ou l'autre de ses deux positions actives et on arrête le moteur 4. L'inertie de la transmission permet un freinage efficace de sorte que le diable peut même être arrêté de cette façon sur des pentes relativement fortes.
La commande de la fourchette 23 dans ses déplacements linéaires peut s'effectuer soit manuellement soit par l'intermédiaire d'un système hydraulique, pneumatique ou électrique.
Dans un variante on peut prévoir des axes de commande 14 creux et on peut incorporer dans ceux-ci des tiges de commande, actionnées par une seconde fourchette, similaire à la fourchette 23, agissant sur des freins coopérant avec les boudins 13 des roues 9 comme décrit par exemple en détail dans le brevet No 679 238-8 déposée au nom de la même titulaire.
Il est évident que ce dispositif de transmission peut être appliqué à d'autres engins de transport par exemple des chaises roulantes ou à de plus gros engins auquel cas le moteur pourrait ne pas être électrique mais un moteur à combustion interne par exemple accouplé à une boîte à vitesse dont l'arbre de sortie traversant serait creux.
Dans une variante on peut également prévoir des trains de roulement formé chacun par une seule roue concentrique au flasque 8. Dans ce cas lorsque les pignons 16 sont en prises avec les couronnes dentées 21 l'engin est propulsé tandis que lorsque les axes de commandes 14 sont déplacés par l'action de la fourchette 23, les pignons 16 sont dégagés des couronnes 21 correspondantes et l'engin est alors en roue libre. Dans une telle exécution le flasque 8 peut être remplacé par un moyeu portant la couronne dentée et des rayons reliant ce moyeu à la gente de la roue unique.
The present invention relates to transport vehicles such as trolleys, hand trucks, chairs or wheelchairs.
The present invention aims to motorize a transport vehicle as mentioned above which is simple, light, reliable and compact.
The subject of the present invention is a transport vehicle provided with a transmission device for its motorization which is distinguished by the characteristics listed in claim 1.
The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example an embodiment of the transmission device according to the invention.
Fig. 1 illustrates a devil equipped with the transmission device according to the invention.
Fig. 2 illustrates on a larger scale, partially in section, the transmission device.
Fig. 3 illustrates a detail of the transmission device seen along arrow A of FIG. 2.
In the example illustrated, the device is applied, for the purposes of its description only, to the motorization of a hand truck.
Fig. 1 illustrates a hand truck comprising a support 1 forming part of its structure, a load plate 2 and operating handles 3.
The propulsion or motorization assembly of this hand truck comprises an electric motor 4 controlled by a servo-amplifier (not illustrated) and powered by batteries 5. This motor is integral with a planetary and worm gearbox 6 in direct contact with the engine 4. The engine 4, the batteries 5 and the gearbox 6 are mounted on the support 1 of the hand truck. The output shaft of the gearbox 6 or motor shaft 7 is hollow, extends through the gearbox and is provided at each of these ends with a running gear.
In the example illustrated, each undercarriage comprises a flange 8 pivoted by means of a bearing or ball bearing (not shown) on the external surface of the drive shaft 7 near its ends. This flange 8 comprises at least one, three in the example illustrated, wheel 9 pivoted idly on axes 10 integral with the flange 8. For this purpose the hub 11 of these wheels 9 is pivoted on an axis 10 by means of a plain bearing 12. Each wheel 10 has a rolling flange 13.
The transmission device proper comprises two transmission axes 14 slidably mounted in the motor shaft 7 and whose ends emerging from this motor shaft 7 are integral with a skirt 15 surrounding the end part of the shaft 7 and carrying a toothed pinion 16.
Each internal end, practically contiguous with the transmission axes 14 is provided with a pin 17 passing through the motor shaft 7 by slots 18. A return spring 19 is disposed between each flange 8 and a ring 20 bearing on the pin 17 corresponding and tends to bring the internal ends of the transmission axes 14 closer to each other, that is to say to apply the pinions 16 against the outer face of the flanges 8. In this position the pinions 16 are engaged with the internal toothing of toothed crowns 21 fixed on the external face of these flanges 8.
Thus when the engine is activated, the drive shaft 7 drives the transmission axes 14 in rotation by means of the pins 17 so that the flanges 8 are driven in rotation by these transmission axes 14, the skirts 15 and the pinions 16 meshing with the toothed rings 21 of the flanges 8. The wheels 9 are pivoted freely on the axes 10 of the flange.
In this configuration the undercarriages of the devil are driven so as to be able to climb a step or go up and down stairs.
The transmission device also comprises a control fork 23 sliding around the motor axis 7, between two rings 22 bearing against the pins 17. This control fork 23 has a narrow part 1 whose width corresponds to the space between the rings 22 when the pinions 16 mesh with the corresponding toothed crowns 21 followed by a ramp connecting this narrow part to a wide part L. By a linear displacement of the fork, perpendicular to the motor shaft 7, introducing the wide part L between the rings 22 the transmission axes 14 are spaced from each other by the pins 17 against the action of the springs 19 and the pinions 16 are released from the corresponding toothed crowns 21. From this moment the flanges 8 are pivoted freely on the motor shaft 7.
Simultaneously, this axial movement of the control axes causes the pinions 16 to mesh with toothed wheels 24 integral with the hubs of each wheel 9. Thus a rotation of the transmission shafts 14 causes all of the wheels 9 of each flange to rotate. . In a variant, only one of the wheels 9 per flange 8 could comprise a toothed wheel 24 and only this wheel 1a would be driven in rotation.
In this configuration of the transmission device, the hand truck is driven by the rotation of at least one wheel 9 per flange 8 for its movements on flat surfaces.
Of course, along the axial travel of the transmission axes 14 to pass from the meshing of the pinions 16 with the toothed rings 21 to their meshing with the toothed wheels 24, an intermediate position can be provided for which the pinions 16 are neither engaged nor the toothed rings 21 nor with the wheels 24. In this intermediate position, which would correspond to an area of intermediate width of the control fork 23, the hand truck is not driven, it can be maneuvered freely by hand.
To park the hand truck, on the other hand, the transmission device is placed in one or other of its two active positions and the engine 4 is stopped. The inertia of the transmission allows effective braking so that the hand truck can even be stopped this way on relatively steep slopes.
The control of the fork 23 in its linear movements can be carried out either manually or by means of a hydraulic, pneumatic or electric system.
In a variant, hollow control axes 14 can be provided and control rods can be incorporated therein, actuated by a second fork, similar to fork 23, acting on brakes cooperating with the flanges 13 of the wheels 9 as described for example in detail in patent No. 679 238-8 filed in the name of the same owner.
It is obvious that this transmission device can be applied to other transport vehicles for example wheelchairs or to larger vehicles in which case the engine may not be electric but an internal combustion engine for example coupled to a box at a speed whose through output shaft would be hollow.
In a variant, it is also possible to provide undercarriages each formed by a single wheel concentric with the flange 8. In this case when the pinions 16 are engaged with the toothed rings 21 the machine is propelled while when the control axes 14 are moved by the action of the fork 23, the pinions 16 are released from the corresponding crowns 21 and the machine is then coasting. In such an embodiment, the flange 8 can be replaced by a hub carrying the toothed crown and spokes connecting this hub to the gente of the single wheel.