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Train unitaire de roulage et ensemble roulant en comprenant.
La présente invention concerne un train unitaire de roulage d'un
nouveau type et un ensemble mobile roulant en comprenant, prévu pour pouvoir
être
utilisé à la place de tout autre élément de roulage existant : roue, roulette
ou analogue.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un train unitaire de
roulage formé au minimum de deux roulettes dont les axes de roulement sont
déplaçables en éloignement l'un de l'autre et en rapprochement par l'effet de
rappel d'un
lien cinématique sans fin de roulage du type courroie porté à roulement par
les roulettes.
Les trains de roulage classiques n'offrent pas à eux seuls un confort
suffisant et lorsqu'un tel confort est souhaité, les trains de roulage sont
généralement
associés à une ou plusieurs suspensions. Ces suspensions sont onéreuses et ne
peuvent pas toujours être intégrées directement aux trains de roulage.
Pour les ensembles mobiles roulants comportant un ou plusieurs trains
de roulage, par exemple les meubles montés sur roulettes, les chariots et lits
d'hôpital,
les poussettes d'enfant, les valises, etc., il n'est généralement prévu aucune
suspension.
Ainsi, les roulettes habituellement montées sur ces ensembles mobiles ne
permettent
pas de rouler de manière satisfaisante sur un terrain mou, inégal ou encombré,
par
exemple par des gravillons. En outre, si elles sont utilisées sur des sols
rugueux,
difficiles, accidentés ou présentant des irrégularités, elles génèrent des
vibrations
inconfortables, dangereuses voire dommageables qui sont transmises au reste de
l'ensemble mobile. Ces vibrations sont très gênantes en ce qu'elles sont par
exemple,
ressenties par l'enfant assis dans la poussette, par le patient transporté
dans son lit, ou
se transmettant aux objets posés sur le meuble à roulettes, ce qui dans ce
dernier cas,
peut les endommager par des chocs ou provoquer leur chute.
Afin d'amoindrir ces vibrations, il est connu de garnir les surfaces de
contact des roues et roulettes par une bande de roulement en matière souple
déformable. Cette solution n'est cependant que partiellement satisfaisante,
notamment
parce qu'elle se traduit par une usure prématurée de la bande de roulement en
contact
avec le sol.
En outre, les roues et roulettes classiques ont tendance à s'enfoncer
dans les sols mous, ce qui rend leur utilisation assez difficile, notamment
sur des sols en
terre battue, en sable ou similaire. De ce fait, pour les véhicules devant
habituellement
circuler sur ce genre de terrain, on remplace les roues par des chenilles. Les
chenilles
présentent de nombreux désavantages, parmi lesquels on peut notamment citer
l'usure,
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une vitesse réduite, un bruit élevé et une dégradation préjudiciable de la
chaussée ou du
sol.
Enfin, dans le cas des chariots pour les commissions, des chariots du
type diable et des ensembles mobiles roulants analogues, les trains de roulage
sont
rarement adaptés au franchissement d'obstacles ni à la montée ni à la descente
d'un
escalier.
L'invention apporte une solution par un moyen de roulage qui permette
de circuler de manière confortable et silencieuse sur tout type de terrain et
peut être
adapté à la descente et la montée d'obstacles.
Un meilleur confort de roulage que celui apporté par les roues et
roulettes classiques est obtenu grâce à l'invention au moyen d'un nouveau
train unitaire
de roulage. Ce train unitaire de roulage comporte au moins deux roues ou
roulettes
alignées et montées ou portées chacune à roulement autour d'un ou par un axe
porté par
un support. L'axe de roulement d'au moins une de ces roues ou roulettes est
déplaçable
en éloignement par l'intermédiaire d'un moyen d'écartement prévu dans ou sur
le
support. Cet axe de roulement est monté libre en déplacement et de façon
guidée et
amortie sur une course prédéterminée pour se déplacer automatiquement en
fonctionnement en mouvement d'écartement par le moyen d'écartement sous le
seul effet
d'une force de pression sur le sol. Le moyen d'écartement peut se présenter
sous la
forme d'une rampe inclinée ou d'une fente-guide allongée inclinée par rapport
à
l'horizontale et dans laquelle coulisse l'axe de roulement déplaçable, ou sous
la forme
d'une pièce ou d'un mécanisme d'écartement prévu(e) pour pousser en
éloignement les
axes de roulement des roues ou roulettes. Le déplacement de l'axe de roulement
de la
roue ou roulette vers l'extérieur, apporte un effet amortisseur, dont le
retour en position
initiale s'effectue naturellement et automatiquement par la force élastique de
rappel de
rapprochement en position initiale exercée par un lien cinématique sans fin de
roulage
notamment du type courroie porté par les roues ou roulettes, celles-ci étant
alors reliées
cinématiquement entre elles par ce lien de roulage.
Le train de roulage peut être monté pivotant ou fixe sur une base
roulante servant de châssis à un ensemble mobile.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la
lecture de la description détaillée qui va suivre, description faite en
référence aux dessins
annexés, dans lesquels :
= les figures 1 à 4 sont de vues d'ensemble de profil d'un train unitaire de
roulage
simple selon divers modes de réalisation préférés et variantes de l'invention
comprenant deux roulettes ;
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= les figures 5 à 10 illustrent une variante de l'invention comprenant un
moyen de
réglage de l'inclinaison de l'effet de suspension pour l'axe de roulement
d'une roue
ou roulette ;
= la figure 11 est une vue d'ensemble de profil d'un train unitaire de roulage
selon le
second mode de réalisation préféré de l'invention comprenant deux roues ou
roulettes ;
= les figure 12 et 13 sont des vues en coupe verticale respectivement au
niveau
d'une roue ou roulette et au niveau d'un appui roulant intermédiaire du train
unitaire de roulage de la figure 11 ;
= la figure 14 est une vue d'ensemble dissociée du train unitaire de la figure
11 ;
= les figures 15 à 20 sont des vues en perspective illustrant différentes
variantes
pour la pièce d'écartement du train unitaire de roulage selon le second mode
de
réalisation préféré de l'invention ;
= la figure 21 est une vue d'ensemble de profil d'une variante du second mode
de
réalisation préféré de l'invention dans laquelle l'axe d'une seule roue ou
roulette
est monté déplaçable au moyen d'une pièce d'écartement ;
= la figure 22 est une vue d'ensemble de profil d'une variante du second mode
de
réalisation préféré de l'invention dans laquelle le train de roulage comporte
quatre
roues ou roulettes alignées, les axes de celles d'extrémité étant déplaçables
au
moyen d'une pièce d'écartement ;
= la figure 23 est une vue d'ensemble de profil d'une variante du second mode
de
réalisation préféré de l'invention dans laquelle le train de roulage comporte
trois
roues ou roulettes alignées, les axes de celles d'extrémité étant déplaçables
au
moyen d'une pièce d'écartement et les pièces de flanc du support présentant
chacune deux fentes-guides allongées sensiblement verticales ;
= la figure 24 est une vue d'ensemble de profil d'une variante du second mode
de
réalisation préféré de l'invention dans laquelle une troisième roue ou
roulette à axe
fixe est montée au dessus des deux autres roues ou roulettes à axe déplaçable
;
= la figure 25 est une vue d'ensemble de profil d'une variante du second mode
de
réalisation préféré de l'invention comportant trois roues ou roulettes dont
les axes
sont déplaçables en éloignement au moyen d'une pièce d'écartement commune ;
= les figures 26 à 28 sont des vues schématiques de profil du train unitaire
selon le
second mode de réalisation préféré de l'invention illustrant la façon selon
laquelle
la pièce d'écartement éloigne les axes de roulement de deux roues ou
roulettes,
une lumière étant représentée dans la pièce d'écartement pour des raisons de
clarté
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= les figures 29 à 34 sont des vues de détail en coupe transversale entre deux
roues
ou roulettes de l'invention et illustrant plusieurs exemples forme différentes
pour la
section du lien de roulage et pour la gorge des roues ou roulettes ;
= les figures 35 à 38 sont des vues de profil d'une section du lien de roulage
selon
différentes variantes de l'invention dans lesquelles ce lien présente une face
interne découpée ou non en entailles transversales régulières ;
= les figures 39 et 40 sont des vues en coupe verticale au niveau d'un galet
d'appui
lisse sur la face interne du lien de roulage selon différentes variantes de
l'invention
comportant un tel élément d'appui ;
= la figure 41 est une vue en coupe transversale d'un galet d'appui à gorge ;
= les figures 42 à 44 sont des vues schématiques en coupe transversale d'un
support comportant différentes variantes de guides latéraux pour le lien de
roulage ;
= les figures 45 et 46 sont des vues schématiques de profil d'une variante de
l'invention où la position verticale du galet d'appui est réglable par des
vérins ;
= la figure 47 est une vue schématique représentant une roue ou roulette selon
l'invention qui est motorisée par un moteur externe ;
= la figure 48 est une vue schématique représentant une roue ou roulette selon
l'invention qui est motorisée par un moteur interne sous la forme d'un moteur-
roue ;
= la figure 49 est une vue d'ensemble schématique en perspective d'un meuble
sur
lequel sont montés quatre ensembles de roulage selon l'invention à raison d'un
train unitaire de roulage selon l'invention par pied du meuble ;
= la figure 50 est une vue schématique de profil d'un véhicule sur lequel des
ensembles de roulage selon l'invention sont montés à la place des roues ; et
= les figures 51 à 58 sont des vues schématiques illustrant la descente d'un
escalier
par un ensemble roulant comportant deux trains de roulage selon l'invention.
Le train unitaire de roulage selon la présente invention va maintenant
être décrit de façon détaillée en référence aux figures 1 à 58. Les éléments
équivalents
représentés sur les différentes figures porteront les mêmes références
numériques.
Par souci de simplification, dans la suite de cette description, par roue
nous désignerons aussi bien une roue qu'une roulette ou tout moyen unitaire de
roulage
ou de roulement.
Les variantes représentées sur les figures sont données à titre
d'exemple uniquement et ne doivent pas être interprétées de manière
restrictive. Par
souci de simplification, la plupart des figures représentent. un train
unitaire de roulage
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selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Plusieurs variantes sont
cependant
envisageables pour l'invention. De même, le nombre d'éléments, tels que par
exemple,
les roues, la forme des moyens et leurs positions ne doivent pas être
interprétés de
manière restrictive. Ainsi, même si pour l'invention nous nous sommes limités
à
5 l'utilisation de deux à quatre roues, il peut être envisagé d'en intégrer un
plus grand
nombre dans un même train unitaire de roulage. De même, plusieurs trains
unitaires de
roulage de l'invention peuvent être montés sur un même ensemble mobile roulant
ou
déplaçable par roulage.
De manière générale, l'invention concerne un train unitaire de roulage 1
d'un nouveau type tel que représenté sur les figures 1 et 3 dans ses variantes
les plus
simples. Ce train unitaire de roulage 1 est prévu pour pouvoir être utilisé à
la place de
tout autre élément de roulage existant : roue, roulette ou analogue. Il
comporte au moins
deux roues 2 sur lesquelles porte à roulement un lien cinématique de roulage 3
monté en
circulation sur celles-ci.
Contrairement aux ensembles mobiles roulants classiques, on ne fait pas
rouler le train unitaire de roulage 1 de l'invention directement sur le
pourtour externe des
roues 2, mais sur un lien cinématique sans fin de roulage 3 porté en
circulation par les au
moins deux roues 2 du train de roulage 1. En effet, avec ce type de train
unitaire de
roulage 1, la surface d'appui sur le sol 4 est plus importante et linéaire, et
l'utilisateur
ressent moins les inégalités du sol 4 lorsqu'il fait rouler l'ensemble mobile
5 qui en est
pourvu.
Au moins deux roues 2 sont montées à roulement chacune autour d'un
axe 6 porté par un support 7 et alignées par ce support 7. L'axe de roulement
6 d'au
moins une des roues d'extrémité 2, 8, 9, c'est-à-dire des roues avant 2, 8 et
arrière 2, 9,
est monté déplaçable lors du fonctionnement selon une course linéaire, par
exemple le
long d'une fente-guide allongée 10 pratiquée dans les pièces de flanc 11, 12
du support
7 sur lequel sont montés les axes de roulement 6 des roues 2.
Sur les figures 2 à 4, on a représenté un mode de réalisation préféré de
l'invention dans lequel l'axe de roulement 6 des deux roues d'extrémité 2, 8,
9 est monté
déplaçable lors du fonctionnement.
Par axe de roulement déplaçable lors du fonctionnement, on entend un
axe de roulement qui peut se déplacer automatiquement en translation lors de
l'utilisation
du train roulant 1 sur lequel il est monté, par opposition à un axe de
roulement que l'on
déplace lors d'un réglage, par exemple un réglage de la tension du lien de
roulage 3.
Généralement, un tel réglage s'effectue avant l'utilisation du train roulant 1
par le
déplacement de l'axe de roulement, après dévissage d'une vis ou d'un ensemble
vis-
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écrou pour aboutir après vissage à une position fixe de cet axe. Dans
l'invention, les
axes de roulement 6 sont libres, c'est-à-dire qu'ils peuvent se déplacer et
ceci
automatiquement lors du fonctionnement à tout moment sous l'effet d'une force
provenant d'une pression sur le train roulant 1 avec un retour automatique en
position
initiale par rappel élastique provenant du lien cinématique.
Le concept inventif de l'invention réside dans le fait que l'axe de
roulement 6 d'au moins une des roues d'extrémité 2, 8, 9 est monté déplaçable
et en ce
qu'un moyen d'écartement 13 est prévu pour pousser cet axe de roulement
déplaçable 6
en éloignement lorsque ce moyen 13 ou le support 7 est déplacé verticalement
vers le
haut ou vers le bas sous le poids de l'ensemble mobile roulant 5 sur lequel il
est monté.
Le retour en position initiale s'effectue naturellement et automatiquement par
la force de
rappel exercée par le lien cinématique 3.
On remarquera que, plus le poids exercé sur le moyen d'écartement 13
est important, plus la tension élastique du lien cinématique de roulage 3 est
forte. Il s'agit
bien d'un effet d'amortissement s'adaptant de lui-même au poids de l'ensemble
mobile
roulant 5 sur lequel il est monté.
Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, au moins un
axe de roulement 6 de roue 2 est monté déplaçable et guidé le long d'une fente-
guide
allongée 10 inclinée par rapport à l'horizontale pratiquée dans les pièces de
flanc 11, 12
du support 7 sur lequel sont montés les axes de roulement 6 des roues 2. Dans
ce cas,
cette fente-guide 9 allongée et inclinée constitue le moyen d'écartement 13 de
l'invention, de sorte que lorsque le train unitaire de roulage 1 passe sur un
sol 4 inégal ou
un obstacle, l'axe de roulement 6 de la roue monté déplaçable, se déplaçant
par
exemple vers le haut si la fente-guide allongée 10, 13 est inclinée vers le
haut, présente
un effet amortisseur du choc, comme cela est représenté par une flèche pleine
sur la
figure 1. Dans ce cas, le retour en position de l'axe de roulement déplaçable
6 de la roue
se fait par le rappel élastique de la liaison cinématique apportée par le lien
cinématique
de roulage 3. En effet, ce dernier est préférentiellement monté tendu sur les
roues 2 du
train unitaire de roulage 1 et par conséquent contraint l'axe de roulement 6
de la roue 2
vers le bas dans la fente-guide allongée 10, 13 pratiquée dans les pièces de
flanc 11, 12
du support 7.
Lorsque l'axe de roulement 6 de la roue monté déplaçable remonte dans
la fente-guide allongée 10, 13 pratiquée dans les pièces de flanc 11, 12 du
support 7, la
forme du périmètre du lien cinématique de roulage 3 se modifie temporairement,
par
exemple par déformation spatiale ou par allongement élastique, puis retourne
dans sa
forme initiale. Puisque la fente-guide allongée 10, 13 est inclinée vers
l'extérieur, le lien
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cinématique de roulage 3 peut assurer tout ou partie de la force de rappel
nécessaire à
l'effet de suspension par simple déformation spatiale de son périmètre.
La tension du lien cinématique sans fin de roulage 3 maintient chaque
axe de roulement 6 en position de rapprochement, par exemple basse, dans la
fente-
guide allongée 10, 13 et exerce une force élastique de résistance et de rappel
lors de
son éloignement, par exemple son déplacement vers le haut. Ainsi, l'axe de
roulement
déplaçable 6 de la roue peut être monté avec effet de suspension sans qu'il
soit
nécessaire d'utiliser un autre moyen permettant d'obtenir un rappel élastique,
tel que par
des ressorts ou analogues. Cet effet d'amortissement, augmenté par la nature
antivibratoire du lien cinématique de roulage 3, assure entre autre, une
grande solidité
pour l'ensemble et une durée de vie accrue pour les roulements des roues 2.
La fente-guide allongée 10, 13 pratiquée dans les pièces de flanc 11, 12
du support 7 sur lequel sont montées les roues 2 est préférentiellement
inclinée vers
l'extérieur selon un angle fixe ou modifiable permettant de modifier de façon
réglable la
direction du déplacement de la roue 2 et la force d'amortissement en fonction
du poids
de l'ensemble mobile 5 sur lequel est monté l'invention ou de la nature du sol
4 sur
lequel il roule. En effet, une fente-guide allongée 10, 13 à direction
longitudinale proche
de la verticale permet une remontée peu amortie de la roue 2, particulièrement
adaptée à
des ensembles mobiles 5 de poids faible ou à un sol 4 très accidenté, tandis
qu'une
fente-guide allongée 10, 13 à direction longitudinale inclinée ou plus
inclinée procure une
remontée plus amortie et donc plus difficile de celle-ci par l'effet du lien
cinématique 3,
particulièrement adaptée à des ensembles mobiles 5 de poids élevé ou à un sol
4
parfaitement lisse.
Les figures 5 à 10 détaillent une variante selon laquelle l'angle
d'inclinaison de la fente-guide allongée 10, 13 est réglable. Dans cette
variante, on
prévoit un disque pivotant de réglage 14 à inclinaison réglable et présentant
une fente-
guide 15 prévue pour le passage de l'axe de roulement 6 de la roue 2 monté à
coulissement le long de cette fente-guide 15. Ce disque pivotant de réglage 14
est monté
sur le support 7 au niveau de la fente-guide allongée 10, 13 d'au moins un axe
de
roulement 6 monté déplaçable. Dans cette variante, le support 7 présente une
fente-
guide agrandie 10, 13 qui coïncide sensiblement avec la fente-guide 15 du
disque
pivotant de réglage 14 de sorte que l'axe de roulement 6 de la roue 2 passe
dans la
fente-guide agrandie 10, 13 pratiquée dans les pièces de flanc 11, 12 du
support 7 sur
lequel sont montées les roues 2. Ce disque pivotant de réglage 14 présente
également
des lumières 16 en arc de cercle pour le passage de vis de guidage et de
serrage 17
servant de guide au mouvement de pivotement. Dans cette variante, la fente-
guide
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agrandie 10, 13 pratiquée dans les pièces de flanc 11, 12 du support 7 est
prévue pour
le passage et le déplacement de l'axe de roulement 6 monté déplaçable selon
différents
angles d'inclinaison prévus par le disque pivotant de réglage 14. Le support 7
sur lequel
sont montés les axes 6 des roues 2 présente également des perçages filetés 17
pour le
passage des vis de guidage et de serrage 16 précédentes. Lors du réglage, les
vis de
guidage et de serrage 16 sont desserrées afin que l'utilisateur puisse
orienter le disque
pivotant de réglage 14 selon l'inclinaison choisie. Cette orientation se fait
par un
pivotement du disque 14, pivotement qui est guidé par le coulissement des
lumières en
arc de cercle 16 du corps du disque 14 sur les vis de guidage et de serrage
16. Une fois
l'inclinaison choisie, le serrage des vis de guidage et de serrage 16 permet
d'immobiliser
en position le disque pivotant de réglage 14. Le déplacement de l'axe de
roulement 6 de
la roue 2 lors des amortissements se fera ensuite selon l'angle d'inclinaison
ainsi fixé.
Cet angle d'inclinaison par rapport à la verticale, par exemple vers
l'avant, est compris entre 0 et 90 , préférentiellement compris entre 0 et 45
et plus
préférentiellement compris entre 8 et 35 . Selon une variante préférée de
l'invention,
l'angle d'inclinaison peut être indexé par exemple au moyen de graduations 18
situées
sur le disque pivotant de réglage 14 en face desquelles correspond un repère
19 prévu
sur le support 7 sur lequel sont montées les roues 2 ou inversement.
Selon un second mode de réalisation préféré de l'invention, tel que
représenté sur la figure 3, le moyen d'écartement 13 se présente sous la forme
d'une
pièce ou d'un mécanisme d'écartement 20 prévu(e) pour pousser en éloignement
les
axes de roulement 6 des roues d'extrémité 2, 7, 8 montées déplaçables le long
d'une
fente-guide allongée 10 pratiquée dans les pièces de flanc 11, 12 du support 7
sur lequel
sont montées les roues 2. Un exemple illustrant la manière dont la pièce ou le
mécanisme d'écartement 20 éloigne les axes de roulement 6 de deux roues 2 lors
de
son déplacement vertical est représenté schématiquement sur les figures 26 à
28.
Selon ce second mode de réalisation, dans chacune de ses pièces de
flanc 11, 12, le support 7 présente préférentiellement au moins une fente-
guide allongée
21 par exemple sensiblement verticale le long de laquelle un élément de
liaison 22
sensiblement horizontal est monté déplaçable. Sur cet élément de liaison 22
est monté
au moins une pièce ou un mécanisme d'écartement 20, préférentiellement deux,
et de
part et d'autre des roues d'extrémité 2, 8, 9. Lorsqu'il(elle) est déplacé(e)
verticalement
vers le haut ou vers le bas, cet(te) pièce ou mécanisme d'écartement 20 est
prévu(e)
pour pousser en éloignement au moins un axe de roulement déplaçable 6.
De préférence, la pièce d'écartement 20 est conformée en plaque
verticale 23 dont au moins une des prolongations longitudinales présente une
découpe
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24 à son extrémité, cette découpe 24 étant préférentiellement conformée en V
dont les
branches sont respectivement orientées vers l'extérieur de manière à engager
dans le
creux du V les axes de roulement 6 des roues d'extrémité 2, 8, 9 montés
déplaçables.
Ainsi, lorsque la pièce d'écartement 13, 20 se déplace verticalement vers le
bas (figure
27) ou vers le haut (figure 28), les segments de ses découpes 24 jouent le
rôle de rampe
de conversion de mouvement en appuyant sur les axes de roulement 6 des roues 2
déplaçables pour les éloigner l'un de l'autre. Cet éloignement est guidé
horizontalement
par les fentes-guides 21 pratiquées dans les pièces de flanc 11, 12 du support
7.
Lorsque la pièce d'écartement 13, 20, par exemple sous la forme de plaques 23,
n'est
plus sollicitée en déplacement vertical, le retour en position initiale
(figure 26) s'effectue
automatiquement par la force de rappel élastique provenant du lien cinématique
de
roulage 3 tendu sur les roues 2. Ainsi, en position normale d'utilisation, les
axes de
roulement déplaçables 6 arrivent en butée contre la partie des fentes-guides
10 proche
du centre des pièces de flanc 11, 12 du support 7, par exemple à proximité
immédiate de
la pointe du V de chaque découpe 24.
On peut parfaitement envisager un autre moyen 13 permettant d'éloigner
du centre les axes de roulement 6 des roues d'extrémité 2, 8, 9. Le moyen
d'écartement
13 peut par exemple, comporter un mécanisme à biellettes ou analogues (non
représenté) ou tout autre moyen de conversion de mouvement permettant
d'éloigner les
axes de roulement 6 des roues d'extrémité 2, 8, 9 lorsqu'il est soumis à une
force d'appui
notamment verticale.
Bien que sur les figures on ait représenté une pièce ou un mécanisme
d'écartement 13, 20 situé de chaque côté du train unitaire de roulage 1 à
l'extérieur des
flancs 11, 12 du support 7 et contre ceux-ci, on peut parfaitement envisager
de monter
chacun(e) de ces pièces ou mécanismes d'écartement 13, 20 de chaque côté du
train
unitaire de roulage 1 entre les axes 6 de roues 2 déplaçables et les flancs
11, 12 du
support 7.
Dans le cas où la pièce ou le mécanisme d'écartement 13, 20 se
présente sous la forme d'une pièce d'écartement en plaque 23 avec des découpes
d'extrémité 24 en V, l'effet amortisseur obtenu est en principe proportionnel
à l'angle
d'ouverture du V de la découpe 24. Plus l'angle du V est ouvert, plus
l'amplitude de
l'éloignement des axes 6 de roues 2 déplaçables est faible et plus l'effet
amortisseur sera
faible (amortissement souple). Au contraire, plus l'angle du V est fermé, plus
l'amplitude
de l'éloignement des axes 6 déplaçables de roues 2 est importante et plus
l'effet
amortisseur sera important (amortissement dur).
Sur les figures 15 à 17 on a représenté des exemples de pièce
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d'écartement 13, 20 présentant des découpes 24 avec différentes ouvertures
d'angle.
L'angle d'ouverture de la découpe 24 en V est préférentiellement compris entre
60 et
160 , plus préférentiellement compris entre 100 et 130 . Comme représenté sur
la
figure 15, selon un mode de réalisation préféré, l'angle d'ouverture de la
découpe 24 en
5 V est sensiblement égal à 120 .
Bien que l'on ait seulement représenté la découpe 24 pratiquée dans la
pièce d'écartement en forme de V, cette découpe 24 peut présenter toute autre
forme
adaptée, qui permette à la pièce d'écartement d'éloigner les axes de roulement
montés
déplaçables.
10 Ainsi, la partie anguleuse du V de la découpe 24 peut être arrondie,
comme cela est représenté sur la figure 29, ou bien même la découpe 24 peut
être
totalement arrondie (figure 19), ce qui permet par exemple de procurer un
effet
amortisseur progressif. De même, la découpe 24 n'est pas nécessairement
symétrique.
Si elle est asymétrique (figure 20), elle procure un effet amortisseur
différent selon que la
pièce d'écartement 13, 20 est déplacée vers le haut ou le bas.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, le support 7 sur
lequel sont montés les axes de roulement 6 est préférentiellement constitué de
deux
pièces de flanc 11, 12 assemblées et maintenues parallèles à une distance fixe
l'un de
l'autre par des moyens d'assemblage adaptés 25 ou constitué d'une seule pièce,
par
exemple sous la forme d'une plaque métallique cintrée en U inversé 26 et dont
les deux
faces latérales constituent ses flancs 11, 12.
Les moyens d'assemblage adaptés 25 peuvent comprendre des tiges
transversales horizontales 27 qui sont montées entre les flancs du support,
par exemple
avec immobilisation par vissage, soudage, rivetage ou sertissage.
Selon une variante de l'invention représentée sur de nombreuses
figures, on prévoit au moins un appui roulant intermédiaire 28 sur ou à
proximité
immédiate de la face interne 29 du lien cinématique de roulage 3 dans sa
partie
inférieure et/ou supérieure, appui roulant intermédiaire 28 qui permet de
faciliter le
passage du lien cinématique de roulage 3 entre les roues 2 et de le maintenir
sur une
trajectoire rectiligne.
Cet appui roulant 28 se présente par exemple sous la forme d'au moins
un galet disposé entre deux roues 2 en position transversale par rapport au
lien
cinématique de roulage 3 ou monté en déplacement transversal par rapport à ce
lien
cinématique de roulage 3. Ce déplacement peut être amorti par une force
élastique
apportée par un ressort (non représenté). L'axe de roulement de ce galet est
alors guidé
le long de deux lumières transversales en regard et parallèles.
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Selon cette variante préférée, on peut monter les appuis roulants 28 sur
les moyens d'assemblage adaptés 25, par exemple sous la forme de tiges
transversales
horizontales 27, qui maintiennent à une distance fixe les pièces de flanc 11,
12 du
support 7.
On peut envisager différentes variantes selon lesquelles la position
verticale d'un ou de plusieurs appuis roulants 28 peut être variable et
indexable au
moyen d'un dispositif adapté, par exemple au moyen d'une ou plusieurs vis 30
coulissant
librement dans une fente-guide 31 après desserrage d'un ou plusieurs écrou(s)
monté(s)
sur celle-ci (figure 2).
Selon une autre variante de l'invention, la position verticale d'un appui
roulant 28 peut être réglable ou déplaçable occasionnellement au moyen d'un
dispositif
mécanique 32 pouvant être commandé, par exemple par l'intermédiaire d'un vérin
hydraulique 33 (figures 45 et 46) afin de réaliser un contact d'appui ponctuel
utile dans
les manoeuvres. Modifier la position verticale d'un appui roulant 28 permet
avantageusement de déformer spatialement le périmètre du lien cinématique de
roulage
3, par exemple afin de réduire au minimum la surface de frottement entre ce
lien 3 et le
sol 4. Ainsi, la zone d'appui peut servir de point de pivotement, par exemple
pour faciliter
le pivotement du train unitaire de roulage 1 sur lui-même.
On peut aussi monter l'axe de roulement de l'appui roulant 28 en
suspension élastique le long d'une fente-guide, ou envisager de monter un ou
plusieurs
appuis roulants 28 sur un dispositif de poussée élastique, par exemple un
ressort, qui
contraint élastiquement ces appuis roulants 28 sur la face interne 29 du lien
cinématique
sans fin de roulage 3.
On peut envisager selon une variante perfectionnée non représentée,
d'assujettir le moyen 32 de déplacement du ou d'un galet d'appui constituant
l'appui
roulant 28 au moyen 13 provoquant l'écartement des axes des roues 2. Ainsi, le
mouvement de l'au moins un appui roulant 28 peut être indexé par un dispositif
adapté
32 moteur ou non ou être associé au mouvement de commande de la pièce ou du
mécanisme d'écartement 13, 20.
Selon une variante de l'invention, le support 7 peut présenter un ou
plusieurs guides latéraux de part et d'autre du lien cinématique de roulage 3.
Des
exemples de support 7 comportant des guides latéraux dans sa partie inférieure
sont
donnés sur les figures 42 à 44.
Selon une autre variante, le coulissement sensiblement horizontal de l'au
moins un axe de roulement 6 monté déplaçable est réglable au moyen d'un
mécanisme
de réglage 34 pouvant être commandé, par exemple par l'intermédiaire d'un
vérin
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hydraulique 35 comme cela est représenté sur la figure 4 dans une variante où
le
positionnement de deux axes 6 est réglable.
Ces dernières variantes sont particulièrement intéressantes dans le cas
où l'ensemble mobile 5 sur lequel le train unitaire de roulage 1 de
l'invention est prévu
pour être utilisé est un véhicule 36. Ainsi, la dureté de la suspension d'un
tel véhicule 36
peut-être réglable, tout comme la surface d'appui de ses liens cinématiques de
roulage
3.
Dans le cas où le train unitaire de roulage 1 de l'invention est prévu pour
être utilisé sur un véhicule 36, il est possible de prévoir un moyen moteur 37
pour au
moins une des roues 2. Il peut s'agir d'un moyen moteur 37 externe (non
représenté) qui
entraîne au moins une roue 2 par l'intermédiaire d'une cinématique adaptée. On
peut
également prévoir un moyen moteur individuel 37 pour une roue par exemple sous
la
forme d'un moteur-roue électrique M. Comme cela est représenté sur la figure
53, ce
moteur électrique 37 peut être situé à l'extérieur de la roue, ou à
l'intérieur de celle-ci
(figure 54). De même, dans le cas d'un véhicule 36, on peut prévoir une
suspension
supplémentaire 38 pour les roues 2.
De manière générale, il est possible de prévoir un effet de suspension
supplémentaire pour au moins une des roues 2 du train unitaire de roulage 1,
par
exemple au moyen de ressorts ou analogues 38.
La surface externe 39 du lien cinématique de roulage 3 présente
préférentiellement une forme sensiblement hémicylindrique, à savoir une forme
de
section sensiblement semi-circulaire. Ainsi, l'utilisation d'un lien
cinématique de roulage 3
de ce type diminue considérablement sa surface de frottement avec le sol 4, ce
qui se
traduit par une plus grande facilité de déplacement pour le train unitaire de
roulage 1
selon l'invention. Le lien cinématique de roulage 3 peut aussi présenter une
section
totale curviligne, par exemple ronde ou ovale, dont la face externe 39 permet
différentes
incidences avec le soi 4 tandis que la face interne 29 est en appui de
roulement sur la
face externe de chaque roue 2. Dans ce but, les roues 2 sont
préférentiellement des
roues à gorge 30 et présentent préférentiellement, bien que non
nécessairement, un
profil externe complémentaire à celui de la face interne 29 du lien
cinématique de
roulage 3.
Afin d'éviter que le lien cinématique de roulage 3 ne sorte de la gorge 30
des roues 2 ou d'un appui roulant intermédiaire 28, notamment en cas d'effort
latéral
important sur celui-ci, la surface interne 29 du lien de roulage 3, peut
présenter une
forme de section sensiblement semi-circulaire, trapézoïdale, triangulaire,
carrée,
rectangulaire ou autre.
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Divers exemples de formes de section pour la surface interne 29 du lien
cinématique de roulage 3 sont représentés sur les figures 29 à 34, où la
surface externe
39 du lien cinématique de roulage 3 présente une forme de section sensiblement
semi-
circulaire ou autrement convexe. Sur les figures 32 à 34, on peut remarquer
que la
surface externe 39 du lien cinématique de roulage 3 peut présenter une section
d'un
rayon supérieur à celui de la surface interne 29, de sorte que la forme
sensiblement
hémicylindrique de la surface de roulage présente un rebord en appui sur le
pourtour des
faces latérales des roues 2.
Selon une autre variante de l'invention, la surface interne 29 du lien
cinématique de roulage 3, peut être pleine (figure 35) ou peut présenter des
entailles 40
(figures 36 à 38), préférentiellement transversales et régulières, dont la
profondeur
permet une rotation et une déformation plus rapides et beaucoup plus
silencieuses du
lien cinématique de roulage 3. Ces entailles 40 peuvent présenter différentes
formes,
notamment un profil rectangulaire (figure 30), trapézoïdale (figure 31) ou
triangulaire
(figure 32). Elles accroissent également la souplesse globale du lien
cinématique de
roulage 3 et favorisent son aptitude à se cintrer sans pour autant utiliser
une matière plus
souple et donc moins résistante à l'usure. Ainsi, on peut utiliser un lien
cinématique de
roulage 3 relativement dur sans plasticité supérieure, préférentiellement
fabriqué en
matière polymère, et présentant avantageusement une armature filaire centrale
41.
Lorsqu'au moins un train unitaire de roulage 1 de l'invention est monté
sur un ensemble mobile roulant 5, il peut être fixé sur ce dernier par
l'intermédiaire de
l'élément de liaison 22 sensiblement horizontal qui est monté déplaçable dans
la fente-
guide allongée 21 sensiblement verticale, pratiquée dans chacune des pièces de
flanc
11, 12 du support 7. Ainsi, en cas de choc ou d'inégalité du terrain, la pièce
ou le
mécanisme d'écartement 13, 20 qui est monté(e) sur l'élément de liaison 22 est
déplacé(e) verticalement vers le haut ou vers le bas sous l'effet de la force
d'appui sur le
sol 4 de l'ensemble mobile roulant 5 sur lequel le train unitaire de roulage 1
de l'invention
est monté. Cet élément de liaison 22 peut être monté pivotant ou fixe sur un
ensemble
mobile 5 pour former une base roulante. Dans le cas où l'élément de liaison 22
est monté
pivotant, le train unitaire de roulage 1 de l'invention peut pivoter autour de
celui-ci, ce qui
permet par exemple de déplacer facilement cet ensemble mobile 5 sur un terrain
en
pente ou de négocier un passage difficile, par exemple lorsque le sol 4 est
encombré par
des cailloux ou d'autres obstacles. Avantageusement, le montage pivotant du
train
unitaire de roulage 1 de l'invention peut également permettre de monter ou de
descendre
un escalier. A titre d'exemple, sur les figures 51 à 58 on a représenté la
descente d'une
marche d'escalier 42 par un chariot pour les commissions 43 équipé d'une paire
de trains
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de roulage 1 pivotants de l'invention. Les avantages d'un tel montage pivotant
pour le
train unitaire de roulage 1 sont nombreux et ceux donnés ici n'en sont que des
exemples.
Une variante préférée du second mode de réalisation de l'invention est
représentée sur les figures 11 à 14. On peut envisager de nombreuses variantes
pour un
train unitaire de roulage 1 dont au moins un axe 6 de roue 2 est monté mobile
et
déplaçable en éloignement sous l'action du déplacement vertical d'une pièce ou
d'un
mécanisme d'écartement 13, 20. Ainsi, sur la figure 21 a été représentée une
variante du
train de roulage 1 de l'invention dans laquelle l'axe de roulement 6 d'une
seule roue 2 est
monté mobile et déplaçable en éloignement.
On peut également envisager un train de roulage 1 comportant plus de
deux roues 2, alignées ou non. Ainsi, sur la figure 22, on a représenté une
variante du
train de roulage 1 comportant quatre roues 2 alignées et dans lequel l'axe de
roulement
6 des roues avant 2, 8 et arrière 2, 9 est monté mobile et déplaçable en
éloignement
sous l'action du déplacement vertical d'une pièce ou d'un mécanisme
d'écartement 13,
20.
De même, dans le cas où le train de roulage 1 comporte plus de deux
roues 2, ces roues ne sont pas nécessairement alignées. On notera néanmoins
que les
roues 2 d'un même train unitaire 1 doivent généralement être situées dans un
même
plan pour recevoir un lien cinématique de roulage 3 porté à roulement en
circulation sur
celles-ci.
En outre, quel que soit le nombre de roues 2 que compte le train de
roulage 1, les pièces de flanc 11, 12 du support 7 peuvent chacune présenter
un nombre
quelconque de fentes-guides 21 sensiblement verticales. Lorsque ce nombre est
supérieur à un, ces fentes-guides 21 assurent un meilleur guidage pour le
coulissement
vertical de la pièce d'écartement 13, 20.
A titre d'exemple, sur la figure 23 on a représenté un train de roulage 1
comportant trois roues 2 alignées, avec les pièces de flanc 11, 12 du support
7
présentant chacune deux fentes-guides verticales 21 pour un meilleur guidage
vertical de
la pièce d'écartement 13, 20.
Sur la figure 24 on a représenté un train de roulage 1 comportant trois
roues 2 disposées verticalement en triangle, les deux roues 2, 7, 8 du bas
étant
sensiblement similaires à celles du train de roulage 1 représenté sur les
figures 3 et 11,
tandis que la troisième roue 2, 44, à savoir celle du haut, est montée à
roulement autour
d'un axe fixe au dessus des deux autres 2, 7, 8. Sur cette figure, la
troisième roue 2, 44
est représentée en position centrale par rapport aux autres roues 2, 7, 8,
mais ceci n'est
pas obligatoire. Selon cette variante, le lien cinématique sans fin de roulage
3 porté à
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roulement et en circulation sur les trois roues 2, 7, 8, 44 subit un cintrage
de renvoi de
mouvement moins important que lorsqu'il est porté par deux roues 2. Ceci
diminue les
efforts de torsion exercés sur celui-ci et facilite considérablement le
passage du lien de
roulage autour des roues 2. Selon cette variante, si l'élément de liaison 22
sensiblement
5 horizontal monté sur la pièce ou le mécanisme d'écartement 13, 20 est fixé
de manière
pivotante sur un ensemble mobile roulant 5, l'ensemble du train de roulage 1
peut
librement pivoter autour de cet élément de liaison 22 formant un axe de
pivotement.
Néanmoins, en raison de la position basse de l'élément de liaison 22 dans
cette variante,
la position représentée sur la figure 24 pour le train de roulage 1 est celle
correspondant
10 à la position d'équilibre, à laquelle le train de roulage 1 retourne
automatiquement après
un mouvement de pivotement sur lui-même par exemple dans le cas d'une marche.
On
notera que cette position basse pour l'élément de liaison 22 n'est pas
obligatoire et que
celui-ci peut être situé sensiblement n'importe où au sein du périmètre
délimité par l'axe
de roulement 6 des trois roues 2, 7, 8, 44.
15 Sur la figure 25, on a représenté un train de roulage 1 comportant trois
roues 2 disposées verticalement en triangle, l'axe de roulement 6 de chacune
de ces
roues 2 étant monté mobile et déplaçable en éloignement sous l'action du
déplacement
vertical d'une même pièce ou d'un même mécanisme d'écartement 13, 20
sensiblement
central(e). Selon cette variante, l'élément de liaison 22 sensiblement
horizontal monté sur
la pièce ou le mécanisme d'écartement 13, 20 est monté de manière pivotante
sur un
ensemble mobile roulant 5. Le train de roulage 1 étant symétrique selon un axe
de
pivotement de 2rr/3, l'élément de liaison 22 est monté sensiblement central
par rapport à
l'ensemble du train de roulage 1 de sorte qu'après pivotement sur lui-même de
2rr/3, le
train de roulage 1 se retrouve dans une position équivalente. Selon cette
variante, la
fente-guide allongée 21 pratiquée dans les pièces de flanc du support présente
une
branche supplémentaire, de manière à former une conformation en étoile à trois
branches.
Un autre perfectionnement de l'invention consiste à monter l'axe de
roulement 6 d'au moins une roue 2 à coulissement dans une fente-guide allongée
10
présentant en outre une partie rectiligne supplémentaire sensiblement
horizontale 45,
comme représenté sur les figures 2 et 4. L'indexage en position de l'axe de
roulement 6
dans la partie rectiligne sensiblement horizontale 45 de la fente-guide 10
permet un
réglage de la tension du lien cinématique de roulage 3 autour des roues 2 et
sert à la
mise en place du lien cinématique de roulage 3 ou au remplacement de celui-ci.
Cet
indexage s'effectue au moyen d'un mécanisme de. réglage 46 rapide, pratique et
peu
onéreux, par exemple au moyen d'un excentrique 47 en appui sur l'axe de
roulement 46
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d'une des roues 2. Ce mécanisme de réglage 46 peut être adapté par l'homme du
métier
à n'importe quel mode de réalisation de l'invention.
Comme expliqué précédemment, le train unitaire de roulage 1 de
l'invention peut être monté sur tout ensemble mobile 5 en lieu et place des
roues 2
existantes sur celui-ci afin de constituer un ensemble roulant ou une base
roulante.
Ainsi, l'invention se rapporte également à tout ensemble mobile roulant 5
comportant un châssis supporté par des moyens de roulage 1 dont au moins un
train
unitaire de roulage 1 selon l'invention, au moins un train de roulage 1
pouvant être
directif.
Elle peut également s'appliquer à tous les meubles 48 mobiles ou
déplaçables habituellement montés sur roues, qu'il s'agisse de meubles
d'intérieur, de
chariots ou de lits d'hôpital, de dessertes, de chaises, de fauteuils, de
tables, d'établis,
etc.
Enfin, l'application de l'invention n'a pas de limite et peut s'appliquer à
tout ensemble mobile 5 comportant habituellement des roues : chariot de
supermarché,
jouet, poussette d'enfant, robot, portique, valise, échafaudage, etc.
Elle intéresse tous les domaines, et plus particulièrement celui du
transport, de l'ameublement, de la restauration, de la santé, de l'agriculture
et de la
mécanique en général.
Résistant, silencieux et confortable sur tout type de terrain, le train
unitaire de roulage 1 de l'invention constitue un nouveau type de moyen de
roulage qui
apporte une amélioration conséquente à l'état de la technique.
De manière évidente, l'invention ne se limite pas aux modes de
réalisation préférentiels décrits précédemment et représentés sur les
différentes figures,
l'homme du métier pouvant y apporter de nombreuses modifications et imaginer
d'autres
variantes sans sortir ni de la portée, ni du cadre de l'invention.
De même, bien que sur les différentes figures on ait représenté un train
unitaire de roulage 1 comportant un seul lien cinématique sans fin de roulage
3, on peut
parfaitement envisager un train unitaire de roulage 1 en comportant deux ou
plus, par
exemple en associant plusieurs trains unitaires de roulage 1 selon
l'invention. Dans ce
cas, les liens cinématiques de roulage 3 peuvent être alignés l'un derrière
l'autre, ou être
situés sensiblement au même niveau, parallèles l'un à l'autre.
