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" Véhicule automobile à trace unique ".
Le roulage dans les virages avec un véhicule automobile à trace unique (cycle à moteur ou motocyclette) de la construc- tion usuelle moderne exige pour la compensation des forces cen- trifuges une inclinaison du véhicule vers l'intérieur.
Le plan de symétrie vertical du véhicule dans la marche en ligne droite forme alors un angle aigu avec le plan horizon- tal. Cet angle doit décroître dans la mesure où les forces cen- trifuges augmentent. Lorsqu'un véhicule automobile à trace uni- que est fermé, il possède un fond. Pour assurer la stabilité du véhicule automobile, il faut que le centre de gravité de celui- ci et partant son fond soient placés aussi bas que possible.
Or, si le véhicule est fortement incliné dans le virage, le f. touche la route.
Il résulte des considérations qui précèdent, qu'il serait très avantageuxd'éviter une forte inclinaison du véhicule au-
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tomobile à trace unique dans les virages, puisque cela créerait la possibilité de fermer un véhicule de ce type.
L'invention concerne une disposition qui permet de tenir le véhicule sensiblement vertical dans le virage, du fait qu'elle déplace, pendant le roulage en virage, la droite qui relie les points d'appui théoriques des deux roués (droite d'appui) du plan médian du véhicule vers l'extérieur.
La disposition selon l'invention consiste, par exemple, en une direction de configuration spéciale pour la roue avant, qui effectue ce déplacement automatiquement et cela de façon telle qu'à un accroissement des forces centrifuges correspond aussi un plus grand déplacement de la ligne d'appui hors du plan de symétrie.
La fig. 5 illustre par une vue en plan d'une motocyclette la notion et le déplacement de la ligne d'appui. La roue arriè- re est désignée par 9C; son point d'appui sur la route, par m; la roue avant, par ?; son point d'appui, par 45. Dans un vira- ge vers la gauche, la ligne d'appui est amenée de la position m-45 (dans le plan de symétrie du véhicule) dans la position m-n.
La fig. 6 montre schématiquement, en élévation,la tenue ou position d'une motocyclette fermée,pendant qu'elle roule en ligne droite. La fig. 7 représente la même motocyclette dans la position en virage usuelle actuelle. et la fig. 8, une moto- cyclette selon l'invention dans la position en virage.
Pour le déplacement automatique de la ligne d'appui, il - est prévu, par exemple, un bras pivotant qui peut pivoter dans un plan à peu près horizontal et est monté pour tourner à une extrémité dans le châssis du véhicule, cependant que dans l'au- tre extrémité se trouve tourillonné l'axe de direction de la roue avant, que l'on peut faire pivoter des deux côtés du plan de symétrie du véhicule au moyen du bras pivotant. La rotation de l'axe de direction est effectuée par une roue à vis sans fin
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dont on fait tourner la vis sans fin, montée dans le bras pi- votant, au moyen du volant par l'intermédiaire d'un arbre flexible (ou d'arbres et de joints de cardan).
Dans la marche en ligne droite le bras pivotant se trouve dans le plan de symétrie du véhicule et est maintenu dans cette position par des ressorts qui opposent une résistance croissan- te à un pivotement hors de ce plan.
Le point d'appui théorique de la roue avant se trouve, lorsqu'on regarde dans la direction de marche, en avant du pro- longement de l'axe de rotation du bras pivotant.
Comme dans les virages la résistance de la route (force centripète) attaque en ce point d'appui, elle produit une rota- tion du bras pivotant autour d'un axe et, partant, de l'axe de direction et de la roue avant vers l'extérieur.
De ce fait, l'angle d'obliquité ou angle de braquage de la roue avant que le volant a provoqué, est réduit. Cette ré- duction est de nouveau rachetée par une rotation ultérieure du volant dans le même sens. Le volant doit donc produire un angle de braquage plus grand que le virage ne l'exigerait. Le pilote s'occupe simplement de la rectification de l'angle de braquage par des rotations convenables du volant, cependant que le dé- placement de la ligne d'appui s'effectue automatiquement.
Plus la résistance de la route dans le virage est grande, plus grande est aussi l'écart ou déviation du bras pivotant.
D'autre part, la résistance des ressorts croit avec la dévia- tion. Par conséquent, pour chaque résistance de la route il s'établira un état d'équilibre pour un angle de déviation dé- terminé du bras pivotant. Aussitôt qu'il est sorti du virage, le pilote réduit l'angle de braquage à zéro. La force centripè- te tombe à zéro et la force des ressorts ramène le bras pivo- tant dans sa position médiane.
Afin que le point d'appui de la roue avant sur la route dans la position médiane, quand on regarde dans la direction de marche, vienne se placer en avant du prolongement de l'axe du
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bras pivotant et que dans le cas d'une grande longueur du bras pivotant une avance R voulue déterminée soit conservée, on monte l'axe de direction sous un'angle aigu avec la verticale de niè- re que sa partie supérieure précède la partie inférieure dans le sens de la marche. Par ce moyen il devient possible de donner à l'avance la faible grandeur nécessaire tout en conservant la longueur de bras pivotant désirée pour le pivotement vers l'ex- térieur et en même temps de placer le point d'appui en avant du prolongement de l'axe de rotation du bras pivotant.
Or, c'est la condition pour que le bras pivotant pivote vers l'extérieur dans le sens correct sous l'action de la force centrifuge. Une grande longueur du bras pivotant est désirable, car on obtient alors pour un même angle de déviation un plus grand déplacement de la ligne d'appui. Conformément à l'invention, on obtient d'ailleurs aussi une grande longueur du bras pivotant du fait que l'ae de rotation du bras =5,votant forme un angle aigu. arec la verticale.
La fig. 1 est la vue de dessus en plan d'un dispositif de direction conforme à l'invention; la fig. 2 en est une vue en élévation latérale. Les fige 3 et 4 sont des vues en éléva- tion latérale de deux variantes de construction; la fig. 5 met en lumière le déplacement de la ligne d'appui; les fig. 6, 7 et 8, la position du véhicule dans le virage.
Dans les fige 1, 2, 63 désigne le bras pivotant prévu pour le déplacement de la ligne d'appui, lequel tourne autour de l'axe vertical 64, qui est monté dans le chevalet ou support 65. Ce dernier est relié rigidement au châssis 1 du véhicule par des traverses ou poutres transversales 54. L'axe de direc- tion 10 est monté dans le bras pivotant 63, sous un angle aigu avec la verticale, de façon telle que son extrémité supérieure précède son extrémité inférieure dans la direction de marche.
Il est articulé à la fourche 8 de la roue avant au moyen des biellettes 9.
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L'axe de direction 10 porte la roue hélicoïdale 12, qui est actionnée par la vis sans fin 13, qui est montée dans des paliers 14 fixés au bras pivotant 63 ou faits d'une pièce avec lui. La vi s sans fin 13 est mise en rotation par l'arbre flexi- ble 15, qui est relié au volant, non représenté. Une manivelle 66, sur laquelle une articulation 68 est montée pour tourner au moyen de la cheville ou pivot 67, est clavetée sur l'axe de rotation 64. Dans cette articulation un ressort 69 est accro- ché de façon à pouvoir tourner, cependant que par son autre extrémité celui-ci est accroché dans l'oeillet d'une cheville horizontale 70. Celle-ci est reliée rigidement au chevalet 65 par des écrous 71.
Lorsque, en abordant un virage on fait tourner la roue hélicoïdale 12 en sens inverse de celui du mouvement des ai- guilles d'une montre au moyen du volant et de l'arbre 15 ainsi que de la vis sans fin 13, l'axe de direction tourne dans le même sens et braque la roue avant 7. Il en résulte une force centripète, qui agit au point d'appui 45 de la roue avant (fig 1) et fait tourner le bras pivotant 63 avec l'axe de direction 10 et la roue avant 7 autour de l'axe 64 dans le sens du mou- veent des aiguilles d'une montre.
A ce couple ou moment de rotation provoqué par la force centripète (résistance de la route) s'oppose le couple du res- sort 69 qui se tend, et ce dernier couple croît avec le pivo- tement du bras pivotant 63 vers l'extérieur, car non seulement la tension du ressort, mais aussi le bras de levier par rappon à l'axe de rotation 64 augmente.
Le bras pivotant 63 pivotera vers l'extérieur jusqu'à ce qu' il s'établisse un état d'équilibre et que le bras pivotant 63 se trouve par exemple dans la nouvelle position a-b (fig.
1). La fourche 8 de la roue avant se trouve alors avec celle- ci dans la direction b-c, dans laquelle c désigne la nouvelle position du point d'appui 45, à laquelle correspond la nou- velle direction c-d de la force centripète.
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Les butées fixes 72 du chevalet 65, contre lesquelles la manivelle 66 bute dans ses deux positions extrêmes, limitent le pivotement du bras pivotant 63 vers l'extérieur.
La position particulière de l'axe de direction (en contras te avec les motocyclettes usuelles) permet la conservation d'une avance R déterminée (fig.2) malgré la grande longueur du bras pivotant 63.
Théoriquement, le point 45 doit se trouver en avant du prolongement de l'arbre 64 quand on regarde dans la direction de la marche. La pratique a montré que dans le cas extrême il peut se trouver aussi dans le prolongement de l'arbre 64, car la moindre rotation de l'axe de direction 10 provoque une résistan- ce de la route, dont la direction, regardée dans la direction de la marche, vient se placer en avant du prolongement de l'ar- bre 64.
La direction ou commande de la roue avant est améliorée par une suspension particulière de la roue avant. En contraste avec les véhicules à trace unique habituels, il faut, pour un véhicule stabilisé, compter avec de grandes forces agissant perpendiculairement au plan de la roue avant, qui provoquent des efforts de flexion. La suspension de la roue avant conforme à la fig.3 est propre à absorber ces efforts. Dans le cas de cette suspension, l'axe de direction et la fourche de la roue avant forment une pièce rigide épaisse, qui s'avance jusqu'à proximité de l'axe de la roue avant. Seules les extrémités des fourchons ou branches de la fourche sont reliées élastiquement et articulées aux deux paliers de l'axe de la roue avant.
La fourche 73, dont les deux branches sont reliées par des chevilles 75 aux deux leviers 74 de façon à pouvoir tourner, est fixée sur l'axe de direction. Les deux leviers 74 sont re- liés rigidement l'un à l'autre par une tôle 79. Cette tôle por- te une patte 78, à laquelle est accroché un ressort 76. L'autre extrémité du ressort est accrochée à une patte 77, qui est sou-
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dée sur la branche 73. Les deux leviers 74 portent par leurs extrémités intérieures les paliers de l'axe 80 de la roue avant. Les disques 82 amortissent les oscillations des leviers 74.
La fig. 4 représente un mode de construction dans lequel l'axe de direction 10 a, en contraste avec les modes de cons- truction selon les fig.2 et 3, l'inclinaison usuelle par rap- port à la route et cela sous conservation de l'avance R. Dans Ce mode de construction on renonce à donner une grande longueur au bras pivotant et l'on obtient des avantages quant à la so- lidité de la construction et à sa fabrication plus facile. En- fin, les parties sensibles de la construction (fourche 73 et dispositif de suspension 76) sont reportées vers l'arrière hors de la zone dangereuse située en avant de la roue avant.
REVENDICATIONS.
1. Véhicule automobile à trace unique caractérisé par un dispositif par lequel,pendant la marche en virage,la droite qui relie les points d'appui théoriques des deux roues (droite d'appui) est déplacée du plan médian du véhicule vers l'exté- rieur.
2. Véhicule automobile à trace unique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le déplacement des droites d'ap- pui a lieu avec la coopération de la résistance opposée par la route dans les virages.
3. Véhicule automobile à trace unique selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2 caractérisé par une direc- tion de la roue avant. dont la manoeuvre dans les virages a pour effet de déplacer la droite d'appui automatiquement vers l'extérieur à une distance du plan médian vertical du véhicule qui est proportionnelle à la grandeur de la force centripète qui agit.
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