Procédé de stabilisation d'un véhicule automobile et dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé Le motocycliste ou le cycliste abordant un virage incline son véhicule vers l'intérieur de ce dernier, que les roues parcourent par conséquent dans cette posi tion, assurant naturellement la stabilité de l'ensemble et réduisant le risque de dérapage latéral.
Il n'en est pas ainsi des véhicules automobiles, dont la position des roues ne suit pas cette loi et ten dent à glisser sur le sol en produisant un sifflement caractéristique.
Le procédé que comprend la présente invention a pour but d'atténuer cet inconvénient des véhicules automobiles. Le procédé en question consiste à établir une liaison desmodromique telle entre le volant de direc tion et les roues, que le fait d'actionner ce dernier en vue de faire virer le véhicule communique à l'en semble des roues une inclinaison talle de leurs plans respectifs que leurs points de contact avec le sol sont déportés,
par rapport au châssis du véhicule, en direction de l'extérieur du virage et les points diamé tralement opposés ramenés d'une quantité pratique ment égale vers l'intérieur du virage.
Le dispositif permettant la mise en #uvre de ce procédé sur un véhicule automobile consiste en ce que ses roues sont reliées chacune par une articulation permettant à leur plan de modifier son inclinaison par rapport au sol, des moyens agissant simultané ment sur l'ensemble des roues :
en vue de leur com muniquer des inclinaisons variables mais pratique ment toutes semblables, moyens qu'une chaîne ciné matique relie au volant de direction de telle sorte que l'inclinaison soit fonction de la direction en ce sens que les points de contact des roues avec le sol soient toujours déplacés vers l'extérieur des virages. Le dessin annexé illustre semi-schématiquement une forme d'exécution d'un tel dispositif, donnée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue de face d'un véhicule auto mobile et sert à expliquer le principe qui est à la base de la présente invention.
La fig. 2 est une vue en perspective des organes de commande de l'inclinaison d'une roue avant.
La fig. 3 en est une vue en élévation partielle avec coupe partielle.
La fig. 4 en est une vue partielle en plan, une moitié étant en coupe.
La fig. 5 montre schématiquement ,les organes de commande adaptés au volant de direction et leur liaison avec ceux commandant l'inclinaison des roues.
La fig. 6, enfin, montre l'application desdits organes à une roue arrière.
1l s'agit donc, selon ce qui a été énoncé au début de cette description, de donner aux roues d'un véhi cule automobile tel que celui de la fig. 1 l'inclinaison représentée en 1 et 2 lorsque le véhicule vire en direction de la flèche 3 et une inclinaison inverse lorsqu'il vire en sens inverse.
Ces inclinaisons seront simultanément semblables pour les quatre :roues.
Dans l'exemple d'application représenté, cette inclinaison est obtenue par voie hydraulique. La vue en perspective de la fig. 2 l'illustre dans le cas d'une roue avant.
En 4 apparaît une extrémité de l'essieu avant, se terminant par le palier 5 du pivot de fusée 6.
La fusée apparaît en 7 avec la plaque arrière 8 du frein. Elle est supportée par l'étrier 9 tournant sur le pivot 6. Normalement, il y a liaison indéformable entre la fusée et ledit étrier, auquel s'attachent les leviers non représentés de la barre de direction et de la barre d'accouplement.
Dans le cas présent, la liaison est telle qu'elle autorise un basculement de la fusée et par consé quent de la roue, autour d'un axe 10 perpendiculaire au pivot 6, c'est-à-dire pratiquement horizontal.
A cet effet, l'étrier 9 présente deux oreilles 11 et 12 par lesquelles l'axe 10 est soutenu et entre lesquelles il supporte une pièce 13 solidaire de la fusée, 7 et de la plaque arrière 8 du frein. Cela per met à ces éléments de tourner autour de l'axe 10 ou plus exactement avec lui, car sa rotation est en réalité commandée par le levier 14.
L'étrier 9 porte pour cela un cylindre 15 dont le piston attaque le levier précité par l'intermédiaire de sa tige.
II est clair qu'en disposant deux conduits à pres sion à l'endroit des flèches 17 et 18, soit reliés à la partie supérieure respectivement inférieure du cylindre 15, il sera possible hydrauliquement, par exemple au moyen d'huile sous pression, de faire monter ou descendre le piston et de faire osciller le levier 14 et avec lui la fusée 7 dans tel sens que l'on voudra.
Ceci très succinctement expliqué et représenté, les détails constructifs ressortent de l'examen des fig. 3 et 4, où se retrouvent les références de la fig. 2.
A remarquer -en particulier que l'étrier 9 forme, entre les oreilles 11 et 12, un logement semi-circu laire concentrique à l'axe 10 et dans lequel tourne une partie cylindrique correspondante de la pièce 13, laquelle présente deux épaulements tels que 19 ayant pour but de limiter l'angle de rotation de la pièce en question.
Quant à la liaison entre le levier 14, l'axe 10 et la pièce 13, laquelle doit être particulièrement rigide, on voit qu'elle est réalisée par des cannelures longitudinales des parties correspondantes de l'axe, forcées dans la pièce 13 et le levier 14. L'axe 10 est par ailleurs lisse aux endroits où il tourne dans les oreilles 11 et 12. Un boulon 20 avec rondelle interposée constitue une sécurité supplémentaire. Levier 14 et axe 10 pourraient enfin être en une pièce.
La disposition actionnant la roue avant opposée sera semblable et symétrique de celle-ci. Elle auto rise dans les deux cas à la fois le braquage et l'incli naison des roues dans les virages.
Les deux mouvements devant avoir une liaison cinématique obligée seront dérivés du volant de direc tion, comme cela ressort de l'examen de la fig. 5.
La roue 21 à commander sera inclinée comme précédemment par l'action du piston contenu dans le cylindre 15, agissant par la tige 16 et le levier 14 sur la fusée 7. Le volant de direction 22, dont l'arbre 23 con duit à la boîte de direction non représentée porte, sur ledit arbre, un pignon 24 engrenant avec un autre pignon 25. Celui-ci sert d'écrou à une tige filetée 26 reliée au piston 27 d'un cylindre de commande prin cipal 28.
On remarque que la tige de ce piston traverse le cylindre de part en part, ceci pour réa liser l'égalité de déplacement de fluide pour les deux sens de déplacement du piston (surfaces du piston égales). II doit en être de même pour le piston du cylindre de commande individuel 15 et de ceux des trois autres roues.
Du cylindre principal 28 partent deux conduits 29 et 30, supérieur respectivement inférieur. Ces con duits se divisent en sorte de mener le fluide moteur aux conduits supérieurs et inférieurs tels que 17 et 18 des cylindres de commande individuels des roues de l'un des côtés du véhicule et inversement infé- rieurs et supérieurs des cylindres de commande indi viduels des roues du côté opposé.
En supposant que la fig. 5 corresponde au véhi cule vu de face, comme en fig. 1, un virage en direc tion de la flèche 3 de cette fig. 1 correspond à une rotation du volant 22 en direction de la flèche 31 de la fig. 5. Le pignon 25 tournera en sens inverse et la tige 26 ayant un pas à droite s'élèvera par rapport à la position dessinée. Il y aura élévation du piston 27, pression en 29 et dépression en 30, soit donc aussi pression en 17 et dépression en 18.
Le piston dans le cylindre 15 s'abaissera, ce qui correspond bien à une inclinaison de la roue 21 sem blable à celle de la roue 1 (fig. 1). Il en sera de même de la roue arrière située du même côté et agencée en, conséquence selon une forme d'exécution qui sera décrite ci-après.
Ce sont les tubulures 32 et 33 qui conduisent à cette roue, de même qu'aux dispositifs symétriques agissant sur les roues avant et arrière opposées. Mais, tandis que dans le cas présent les points de contact avec le sol des roues telles que 21 (côté droit du véhicule) doivent être déplacés vers l'exté rieur, ceux des roues opposées (côté gauche du véhi cule) doivent être déplacés d'autant vers l'intérieur.
Pour cette raison et à constructions symétriques, les actions des pistons de commande individuels doivent être inversés d'un côté à l'autre.
La fig. 6 montre, enfin, comment agencer le dispositif d'inclinaison d'une roue arrière 34.
Cette figure laisse voir une partie de la boîte 35 du différentiel et une moitié 36 du pont arrière. Deux oreilles telles que 37 permettent d'articuler la roue en 38 à l'extrémité du pont, sur laquelle se trouve le piston de commande individuel 39, agis- sant sur la roue par la tige de piston 40, le fluide moteur y parvenant par les conduits 41.
Il est évident qu'à l'endroit de l'articulation 38, l'arbre de la roue devra comporter un joint de car dan autorisant l'inclinaison de cette dernière. On remarque également que, tant pour ce qui est de la liaison de la tige de piston 16 de la fig. 2 au levier 14, que pour ce qui est de la liaison sem blable de la tige 40 de la fig. 6 à la roue 34, il est inévitable, soit de prévoir un cylindre (15 ou 39) susceptible d'osciller, soit une tige de piston com portant une articulation,
soit enfin une liaison par trou légèrement ovalisé entre la tige (16 ou 40) et l'élément qu'elle entraîne.
Il est aussi évident, en ce qui concerne les roues avant, qu'au lieu d'adopter la disposition. classique d'une fusée supportée par un étrier embrassant le pivot de fusée, ce que l'on désigne souvent par gond, on pourrait adopter une disposition inverse, l'étrier étant fixé à l'essieu et le dispositif décrit, ainsi que la fusée, à la pièce entourant le pivot.
Method for stabilizing a motor vehicle and device for implementing this method The motorcyclist or cyclist approaching a bend tilts his vehicle towards the inside of the latter, that the wheels therefore travel in this position, naturally ensuring overall stability and reducing the risk of lateral skidding.
This is not the case with motor vehicles, the position of the wheels of which does not follow this law and tends to slide on the ground, producing a characteristic whistle.
The object of the method which the present invention comprises is to alleviate this drawback of motor vehicles. The process in question consists in establishing a desmodromic connection between the steering wheel and the wheels such that the act of actuating the latter in order to make the vehicle turn gives the whole of the wheels an inclination of their planes. that their points of contact with the ground are offset,
relative to the vehicle frame, towards the outside of the bend and the diametrically opposed points brought by a substantially equal amount toward the inside of the bend.
The device allowing the implementation of this method on a motor vehicle consists in that its wheels are each connected by an articulation allowing their plane to modify its inclination with respect to the ground, means acting simultaneously on all of the wheels:
with a view to communicating to them variable inclinations but practically all alike, means that a kinematic chain connects to the steering wheel so that the inclination is a function of the direction in the sense that the points of contact of the wheels with the ground are always moved to the outside of the bends. The appended drawing illustrates semi-schematically an embodiment of such a device, given by way of example.
Fig. 1 is a front view of a motor vehicle and serves to explain the principle which is the basis of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view of the inclination control members of a front wheel.
Fig. 3 is a partial elevational view thereof in partial section.
Fig. 4 is a partial plan view, one half being in section.
Fig. 5 schematically shows the control members adapted to the steering wheel and their connection with those controlling the inclination of the wheels.
Fig. 6, finally, shows the application of said members to a rear wheel.
It is therefore, according to what was stated at the beginning of this description, to give the wheels of a motor vehicle such as that of FIG. 1 the inclination represented in 1 and 2 when the vehicle turns in the direction of the arrow 3 and a reverse inclination when it turns in the opposite direction.
These inclinations will be simultaneously similar for the four: wheels.
In the example of application shown, this inclination is obtained hydraulically. The perspective view of FIG. 2 illustrates this in the case of a front wheel.
In 4 appears one end of the front axle, ending with the bearing 5 of the king pin 6.
The rocket appears at 7 with the rear plate 8 of the brake. It is supported by the caliper 9 rotating on the pivot 6. Normally, there is a non-deformable connection between the spindle and said caliper, to which the levers, not shown, of the steering bar and of the coupling bar are attached.
In the present case, the connection is such that it allows tilting of the rocket and consequently of the wheel, around an axis 10 perpendicular to the pivot 6, that is to say practically horizontal.
To this end, the caliper 9 has two ears 11 and 12 by which the axis 10 is supported and between which it supports a part 13 integral with the spindle, 7 and the rear plate 8 of the brake. This allows these elements to rotate around the axis 10 or more exactly with it, because its rotation is in reality controlled by the lever 14.
The caliper 9 carries for this a cylinder 15 whose piston attacks the aforementioned lever by means of its rod.
It is clear that by having two pressure conduits at the location of arrows 17 and 18, either connected to the upper respectively lower part of the cylinder 15, it will be possible hydraulically, for example by means of pressurized oil, to raise or lower the piston and oscillate the lever 14 and with it the rocket 7 in any direction you want.
This very succinctly explained and represented, the constructive details emerge from an examination of FIGS. 3 and 4, where the references of FIG. 2.
Note -in particular that the caliper 9 forms, between the ears 11 and 12, a semi-circular housing concentric with the axis 10 and in which turns a corresponding cylindrical part of the part 13, which has two shoulders such as 19 aimed at limiting the angle of rotation of the part in question.
As for the connection between the lever 14, the axis 10 and the part 13, which must be particularly rigid, it can be seen that it is produced by longitudinal grooves of the corresponding parts of the axis, forced into the part 13 and the lever 14. The axis 10 is also smooth at the places where it turns in the ears 11 and 12. A bolt 20 with interposed washer constitutes an additional security. Lever 14 and axis 10 could finally be in one piece.
The arrangement operating the opposite front wheel will be similar and symmetrical to it. In both cases, it authorizes both steering and inclination of the wheels when cornering.
The two movements which must have a forced kinematic connection will be derived from the steering wheel, as emerges from the examination of fig. 5.
The wheel 21 to be controlled will be inclined as before by the action of the piston contained in the cylinder 15, acting by the rod 16 and the lever 14 on the spindle 7. The steering wheel 22, of which the shaft 23 leads to the The steering box (not shown) carries, on said shaft, a pinion 24 meshing with another pinion 25. The latter serves as a nut for a threaded rod 26 connected to the piston 27 of a main control cylinder 28.
Note that the rod of this piston passes right through the cylinder, in order to achieve equality of fluid displacement for the two directions of displacement of the piston (equal piston surfaces). The same must be done for the piston of the individual control cylinder 15 and those of the other three wheels.
From the main cylinder 28 start two conduits 29 and 30, upper respectively lower. These conduits are divided so as to lead the working fluid to the upper and lower conduits such as 17 and 18 of the individual control cylinders of the wheels on one of the sides of the vehicle and conversely to the lower and upper of the individual control cylinders. wheels on the opposite side.
Assuming that fig. 5 corresponds to the vehicle seen from the front, as in fig. 1, a bend in the direction of arrow 3 of this fig. 1 corresponds to a rotation of the flywheel 22 in the direction of the arrow 31 of FIG. 5. The pinion 25 will rotate in the opposite direction and the right-pitched rod 26 will rise from the drawn position. There will be an elevation of the piston 27, pressure at 29 and depression at 30, so also pressure at 17 and depression at 18.
The piston in the cylinder 15 will lower, which corresponds to an inclination of the wheel 21 similar to that of the wheel 1 (FIG. 1). The same will apply to the rear wheel located on the same side and arranged accordingly according to an embodiment which will be described below.
It is the pipes 32 and 33 which lead to this wheel, as well as to the symmetrical devices acting on the opposite front and rear wheels. But, while in the present case the points of contact with the ground of the wheels such as 21 (right side of the vehicle) must be moved outwards, those of the opposite wheels (left side of the vehicle) must be moved outwards. 'so much inward.
For this reason and with symmetrical constructions, the actions of the individual control pistons must be reversed from side to side.
Fig. 6 shows, finally, how to arrange the tilting device of a rear wheel 34.
This figure shows part of the differential box 35 and half 36 of the rear axle. Two lugs such as 37 make it possible to articulate the wheel at 38 at the end of the bridge, on which the individual control piston 39 is located, acting on the wheel by the piston rod 40, the working fluid reaching it by conduits 41.
It is obvious that at the location of the articulation 38, the shaft of the wheel must include a dan bus seal allowing the inclination of the latter. It should also be noted that, both as regards the connection of the piston rod 16 of FIG. 2 to the lever 14, that as regards the similar connection of the rod 40 of FIG. 6 to the wheel 34, it is inevitable either to provide a cylinder (15 or 39) capable of oscillating, or a piston rod comprising an articulation,
or finally a connection by slightly ovalized hole between the rod (16 or 40) and the element which it drives.
It is also evident, as regards the front wheels, that instead of adopting the arrangement. classic of a rocket supported by a stirrup embracing the kingpin, which is often referred to as a hinge, a reverse arrangement could be adopted, the stirrup being fixed to the axle and the device described, as well as the rocket , to the part surrounding the pivot.