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Procédé de pilotage magnétique de véhicules miniatures et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
La présente invention a pour objet un procédé de pilotage magnétique de véhiculesminiatures,, caractérisé par le fait que la route à suivre par un véhicule est pourvue d'au moins une piste ferromagnétique, couplée magnétiquement à un aimant pilote porté par le dit véhicule, les forces résultant de ce couplage étant transmises à un dispositif agencé de manière à assurer la direc- tion du véhicule.
'Dans le...procédé selon l'invention, les'pistes magnétiques sont composées de' bandes de métal ferromagnétique, fixées à la route. L'aimant pilote peut- être astreint à se déplacer soit'sur l'axe d'une piste magnétique unique, soit entre' deux piste.s magné- tiques. Dans ces deux cas, les forces de couplage.magnétique entre l'aimant et la piste se décomposent en forces actives et en forces inactives, les premières, prenant naissance lorsque l'aimant s'écarte de la trajectoire qui lui est assignée, sont utilisées à la commande, directe ou indirecte, de la direction du véhicule.
. L'invention se réfère également à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisé en ce qu'il comporte, guidé par une piste magnétique fixée à la route, un véhicule miniature équi-
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pé d'un aimant pilote destiné à la commande de sa direction, la dite piste magnétique pouvant comporter sur son parcours au moins une bifurcation télécommandée ainsi qu'au moins une station de charge pour véhicules du type à accumulation'd'énergie mécanique.
Le dessiri annexé, donné à titre d'exemple, représente une forme d'exécution du dispositif selon l'invention avec une va- riante de l'organe:de direction à pilotage indirect,'appliqué à une piste magnét-ique unique.
La fig. 1 est une vue schématique en élévation de l'aimant pilote en position'd'équilibre relatif par rapport à une route à piste magnétique unique, représentée en coupe.
La fig.' 2 est une vue schématique en élévation, semblable à la fig. 1, dans laquelle la route est à double piste magnétique.
La fig. 3 est une vue en élévation d'un véhicule miniature équipé d'un dispositif de commande indirecte de la direction à pilotage magnétique.
,
La fig. 4 est une vue schématique en plan de la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe, suivant la ligne V-V de la fige 4.
La fig. 6 ,est une vue en élévation d'une.variante de l'orga- ne de direction d'un véhicule miniature à pilotage indirect appli- . qué à une piste magnétique unique.
La fig. 7 est une coupe transversale, suivant la ligne VII- VII de la fig. 6. ' ,
La fig. 8 est une vue en élévation de l'aimant pilote repré- senté à la fig.. 6.
La fig. 9 est une vue latérale de la fig. 8.
, La fig.10 est une vue en élévation de l'essieu avant repré- .sente à la.fig. 6.
Les fige 11 et 12 représentent une bifurcation télécommandée d'une piste magnétique unique dont la fige 11 est une coupe par- tielle en élévation , suivant la ligne XI-XI de la fig. 12, et
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la fig. 12, une vue en plan de la fig. 11.
Enfin, les fig. 13 et 14 représentent schématiquement une station de charge de véhicules miniatures du type à accumulation d'énergie mécanique.
'Dans la forme d'exécution représentée, le dispositif de mise en oeuvre du procédé décrit comporte une route à piste unique P (fig. 1), cette dernière étant composée d'une bande en hélai fer- romagnétique. Sur cette piste P se déplace un aimant pilote A, porté par un véhicule miniature, non représenté sur la fig. 1 .
L'aimant pilote A pivote autour de'l'axe 0 en commandant, direc- tement ou indirectement, la direction du véhicule. Le couple de forces,¯engendré par le couplage magnétique et la réaction du pivot 0, entraîne une rotation de l'aimant à droite ou à gauche, selon que le véhicule se déplace vers la gauche, respectivement vers la droite, de la piste magnétique.
La route suivie par le véhicule miniature.pourrait également comporter une double piste magnétique P1 ,et P2, comme représenté à la fig. 2. L'aimant pilote A serait alors placé en position d'équilibre au milieu des deux pistes P1 et P2. Dans ce cas, le couple de forces;, engendré par le couplage magnétique et la réac- tion du pivot, entraîne une rotation de 1,''aimant' à droite ou µ gauche, selon que le véhicule se déplace'vers la droite ou res- pectivement vers la gauche de la piste magnétique.
La ligne des pôles de l'aimant pilote 'peut être perpendicu- laite à la piste magnétique, comme représenté en fig. 1 et 2, ou parallèle à celle-ci. La direction perpendiculaire présente ce- pendant des avantages, notamment poux les bifurcations, qui peu- vent être assurées par un simple électro-aimant sans le secours d'aucun dispositif mécanique.
La commande directe de la direction du véhicule miniature par les forces actives agissant sur l'aimant pilote nécessite une réduction au minimum des forces de frottement, d'ou l'intérêt
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d'une commande indirecte qui n'est pas assujettie à cette res- triction.
.Dans cet ordre d'idées, le servo-mécanisme de direction du véhicule miniature comprend deux galets g1 et g2 (fig.3 à 5), tournant en sens inverse, entraînés par le moteur M du véhicule.
Ces saisis sont portés par un étrier E, solidaire de l'aimant pilote A et pivotant autour de l'axe 0. Selon que l'aimant pilo- te est sollicité par un couple de forces tournant à droite ou à gauche, c'est le galet de gauche ou de droite qui entraîne le disque D commandant la direction dû véhicule par l'intermédiaire d'un pignon I et d'une crémaillère J.
Pour permettre le déplacement 'angulaire de l'étrier E, cha- cun des galets gl et g 2 est entraîné par une transmission T1, T2 respectivement, constituée par exemple par des fils d'acier souples ou par des cardans. En l'absence de sollicitation de la part de l'aimant pilote, le disque D revient à sa position médiane par la force de rappel du fil de torsion F dont l'une des extré- mités est fixe et l'autre amarrée sur l'axe 0 du disque D. -'Le sens de rotation des'galets, indiqué sur la- fig. 5, correspond à une route à double piste magnétique.
Dans le cas d'une piste unique, le sens de rotation des dits galets est inversé. ;:'
Dans une variante de l'organe de direction du.type à pilotage indirect, avec piste magnétique unique, l'aimant pilote, est cons- titué par un barreau aimanté C (fig. 6 à 10), maintenu'entre les pièces polaires M, M' par une entretoise E, en forme de U renver- sé, en métal non magnétique. Les fenêtres L, respectivement L', pratiquées dans les pièces polaires et dans l'entretoise E, sont destinées au passage de l'essieu avant du véhicule, qui comprend une tige B, de section rectangulaire, en métal non magnétique, se terminant par les fusées F.
L'essieu est solidair e d'une boîte H, servant de support à l'aimant pilote et surmontée d'un pivot P' autour duquel peut tourner l'organe de direction. Un
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guide cylindrique G assure la liaison avec le châssis du véhicule uniquement dans le sens longitudinal, de manière à ce que les deux roues avant soient en contact permanent avec le sol, même lorsque celui-ci n'est pas parfaitement':plan.. La fiée T, décou- pée dans la pièce H, est le point d'attache 'd'un ressort de rappe R.
L'aimant pilote est constamment maintenu dans le plan de l'axe des roues avant du véhicule, entraînées indirectement par le moteur au moyen d'un dispositif de freinage, composé des becs Dl et D2, remplaçant le rôle joué.par les galets g1 et g2 de la forme d'exécution décrite. Une déviation du véhicule, par exem- ple sur la gauche de la piste magnétique, entraîne l'inclinaison à droite de l'aimant pilote dont le bec D2 vient appuyer sur la roue de droite, Il en résulte un frottement qui se traduit par une force tangentielle au contact du sol, force dont le moment par rapport à l'axe de pivotement G-P' (fig. 7) ramène le véhicule sur la piste magnétique.
Cette variante présente sur la forme d'exécution décrite l'avantage d'une'plus grande simplicité de.construction. D'autre part, les frottements d'articulation étant réduits au minimum, il en est de même de la puissance absorbée pour assurer le pilotage du véhicule.
On pourrait également asservir l'organe de direction ..en l'en- traînant au moyen d'un 'dispositif électro-magnétique'dont le cou- rant d'excitation serait commuté par l'aimant pilote.
La piste magnétique selon l'invention peut comporter sur son parcours des bifurcations télécommandées, de construction très simple..La bifurcation représentée aux fig. 11 et 12 comprend, dans le prolongement de la piste P un électro-aimant F, excité par la bobine B. Selon la polarité de 1'électro-aimant A, le cir- cuit magnétique de pilotage s'inclinera dans un sens ou dans l'au- tre en imposant la direction voulue au véhicule.
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four amorcer une bifurcation, il'suffit d'engendrer sur l'aimant pilote un couple de forces de sens convenable pour enga- ger le véhicule sur l'une ou l'autre des routes.
Les pistes magnétiques permettent, autre part, l'utilisa- tion des forces de couplage magnétique pour assurer l'adhérence des véhiculés à la route. On fixe à cet effet un aimant non re- présenté au dessin faisant fonction d'antidérapant à l'arrière d@ véhicule. La ligne des pôles de cet aimant sera, de préférence, parallèle à la direction de déplacement du véhicule, afin de ré- duire le freinage magnétique. Cette méthode présente l'avantage d'éviter une.augmentation de la masse du véhicule et de supprimer les inconvénients qui en résulteraient.
Afin d'assurer une progressivité dans l'action directive de l'aimant pilote, on pourrait ménager des échancrures sur le bord des pistes magnétiques.
En plus de la bifurcation télécommandée, la piste magnétique comporte sur son parcours une station de charge pour des véhicules miniatures selon l'invention, du type à accumulation d'énergie mécanique, de nature-potentielle, par exemple des véhicules pro- pulsés par un ressort, ou cinétique, par exemple à propulsion par gyroscope.
La station de charge comprend, à cet effet, 'un dispositif de transmission d'énergie mécanique, un dispositif pour maintenir'le véhicule dans une position déterminée pendant l'opération de char- ge et un dispositif des-biné à libérer le véhicule lorsque la char- ge désirée est atteinte.. '
L'organe de transmission de l'énergie mécanique est constitué par deux cylindres 0 1 et C2 (fig. 13 et 14) sur lesquels viennent s'appuyer les roues motrices R du véhicule. L'entraînement de ces dernières, par la rotation des cylindres, recharge l'organe d'ac- cumulation d'énergie du.véhicule.
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La position convenable du véhicule pendant l'opération de charge est déterminée'par un aimant S, solidaire d'une la,ne flexi- %le L. 'L'abaissement du véhicule, résultant du passade de ses roues motrices sur les cylindres Cl et C2, permet à l'aimant de se.plaquer contre une armature magnétique V, placée sous le fond du véhicule.
Tout en maintenait; celui-ci dans 'une position cor- recte, l'aimant exerce sur le véhicule une force dirigée vers le bas qui, en augmentantl'adhérence des roues motrices, permet d'accélérer l'opération de charge.
Un levier, non représenté au dessin, permet de dégager l'ai- inant de l'armature par laquelle il est attiré et de libérer le véhicule lorsque la charge convenable est atteinte.
Dans certains cas particuliers, des procédés automatiques de libération du véhicule peuvent être mis à profit. C'est ainsi que l'accroissement de résistance qui accompagne le remontage d'un véhicule à ressort peut être utilise.pour libérer automati- quement Lui tel véhicule lorsque sa chargenormale est atteinte.
Il arrive, en effet, un moment où les roues motrices refusent de tourner sous l'action des cylindres qui entraînent alors le véhi- cule,vers l'avant en l'élevant à son niveau normal. L'aimant, retenu par la tige N, se dégage.et le véhicule peut poursuivra sa route.
Lorsque l'entraînement des cylindres Cl et C2 est assuré par un moteur électrique, il est facile de réaliser un fonctionnement entièrement automatique. fin a prévu, à cet effet, Lui contact K qui, en se fermant, enclence le moteur au moment ou l'aimant est attiré par l'armature d'un véhicule.
Dans le cas ou le véhicule a recharger est du type à gyrosco- pe, l'aimant S est remplacé par un électro-aimant dont le courant d'excitation est assujetti à un relais thermique, chauffe par le courant du moteur. Lorsque le véhicule arrive en position de char-
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ge, l'électro-aimant est attiré en enclenchant le moteur qui, après un temps déterminé, fera déclencher le relai thermique en libérant l'électro-aimant, ce qui aura pour effet d'arrêter le moteur, tandis que le véhicule poursuivra sa.route.
Après refroi- dissement, le relais thermique enclenche à nouveau le courant d'excitation de l'électro-aimant en vue d'une nouvelle opération de charge.
Comme le montre la vue en plan de la fig. 14, l'entraînement des cylindres Cl et C2 peut être également effectué par voie ma- nuelle, notamment au moyen d'un train d'engrenages mû par une ma- nivelle U. Cet équipement, comme le précédent, pourra être placé avantageusement dans une colonne-fictive à essence W.
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B N R E S U M E