Brevet FR2019008A1 — publié le 19700626

La présente invention se rapporte, d'une marnière généras aux véhicules automobiles et concerne plus particulièrement l1a- gencement des roues sur un chassies, leur freinage et la répartition des charges qu'elles portent. Le but de l'invention est de fournir un mode de construction perfectionné qui offre, entre autres, l'avantage que le véhicule a moins tendance à déraper latéralement en-cas de perte d'adhérence dans un virage. Selon l'invention, un véhicule automobile comprend un chassies, deux roues motrices latérales espacées transversalement dont les axes de rotation sont disposés approximativement au milieu de l'axe longitudinal du véhicule, une seule roue avant orientable montée approximativement au milieu de la dimension transversale du véhicule et une seule roue arrière orientable montee approximativement au milieu de la dimension transversale du véhicule, les deux roues motrices latérales et la roue avant orientable étant pourvues de dispositif9 de freinage, tandis que la roue arrière n'est pas freinée, le centre de gravité de la masse constituée par le châssis et par sa charge étant situé A un point le long de l'axe longitudinal du véhicule tel que, lors d'un freinage maximal des roues, au moins 90 % de la masse sont supportés par les roues motrices latérales et par la roue avant orientable. Dans le présent descriptif, le terme "approximativement" utilisé pour spécifier la position de l'axe de rotation des roues motrices le long de l'axe longitudinal du véhicule et celle des roues orientables avant et arrière transversalement au véhicule signifie que cette position ne s'écarte pas du point milieu de la dimension considérée de plus de 15 %. Un mode de réalisation préféré de l'invention comprend un ensemble composé d'un moteur, d'une boite de vitesses et d'un différentiel disposé approximativement au milieu de l'axe longitudinal du véhicule, le différentiel étant accouplé aux roues motrices latérales par des essieux oscillants. Les roues avant et arrière orientables peuvent, avantageusement, étre reliées par une tringlerie commune de façon à tourner également et en sens opposés, les roues avant et arrière étant à égale distance des roues centrales. Le véhicule comporte un volant de direction qui est accouplé à cette tringlerie commune. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés. Sur ces dessins Fig. 1 est une vue latérale d'un véhicule conforme à l'invention, montrant la position des divers composants internes, et Fig. 2 est une vue en plan du véhicule de la figure 1. En se référant aux dessins, on voit que le véhicule comprend un châssis 1 disposé à peu près symétriquement dans le sens longitudinal et dans le sens transversal, le chassies comportant une poutrelle tubulaire 3 qui est pourvue, à ses deux extrémités, d'un bras 4 destiné à supporter et à transmettre des forces élastiques aux roues 5. Cette disposition est classique et constitue une suspension indépendante des deux roues. A l'extrémité anté- rieure du chassies, (ctest-à-dire à son extrémité de gauche selon le dessin), on a prévu un seul bras de suspension 6 portant, à son extrémité libre, une fusée pour la roue avant 7. Les détails de la suspension du bras 6, de l'articulation de direction de la roue; de la colonne de direction, de la botte de direction et de la tringlerie de direction n'ont pas été représentés sur le dessin, ne faisant pas directement partie de l'invention et, de surcroit, étant universellement connus des techniciens avertis. A l'arrière du chassis est prévu un bras de suspension unique 8 portant, à son extrémité libre, une fusée pour la roue arrière 9o Ici également, les détails de la suspension et de l'orientation de la roue n'ont pas été représentés pour les m & - mes raisons que précédemment. Il suffit de dire que la roue avant 7 et la roue arrière 9 sont toutes deux orientables comme repre- senté, par exemple, par la position déviée ou tournée de chacune de ces roues, esquissée en tirets. A cette fin, chaque roue coi- porte un bras de direction 10 relié à son moyeu, les deux bras de direction étant reliés par des tringles 11 à une barre de direction commune 12. La disposition est telle qu'un mouvement longitudinal de la barre de direction 12 provoque des inclinaisons égales et opposées des roues avant et arrière. N'importe quelle forme convenable de transmission est prévue entre la barre 12 et le volant de direction du véhicule, Le châssis 1 porte un moteur, une boite de vitesses et un differentiel, désignés ensemble par la référence 13, qui sont montés approximativement au centre de l'axe longitudinal du véhicule, l'entrainement de celui-ci étant assuré par le différentiel qui attaque les roues 5 par un dispositif classique d'essieux oscillants non représenté. Un siège 14 est installé au-dessus de l'ensemble moteur 13 comme esquissé en traits mixtes, lorsqu'une seule position de siège est prévue, ou bien à la fois en avant et en arrière du moteur, le moteur et les sièges constituant les composants principaux du poids du véhicule, quand il est chargé. Il est bien évident que l'on a également prévu un réservoir de carburant et un volume à bagages soit en avant, soit en arrière du siège, dans le contour général de la carrosserie, mais ceux-ci sont supposés ne constituer que des parties négligeables du poids du chassies, Un système de freinage est prévu pour les deux roues latérales 5, ainsi que pour la roue avant 7. Le dispositif de freinage utilisé peut être classique et n'a pas été représenté en détail. La roue arrière 9 n'est pas freinée, de sorte qu'elle tourne toujours librement quand le véhicule se déplace, sa fonction essentielle étant de contribuer au maintien de la trajectoire du mouvement du véhicule, c'est-à-dire de le maintenir en ligne droite quand le volant est ainsi placé, et de le faire tourner en rond au besoin. La transmission de charge à la roue arrière par le bras de suspension 8 est essentiellement celle nécessaire pour maintenir une adhérence convenable avec le solo Plus précisément, la disposition du centre de gravité du véhicule est choisie de façon que, quand on freine au maximum les roues avant et les roues motrices latérales, les roues ainsi freinées supportent, au moins, 90 % du poids du châssis du véhicule. La proportion de la charge supportée par la roue avant orientable varie en fonction du freinage, mais à tout instant la majeure partie du poids du ch ssis du véhicule est portée par des roues latérales motrices, ce qui permet d'espérer une excellente adhérence d'entrainement. De même, aux instants de freinage extrême, la roue avant 7 subit une augmentation de charge et, partant, une augmentation d'adhérence sur la route. En outre, la roue arrière 9 supporte 10 % du poids du véhicule pendant le freinage, mais n'étant elle-même pas freinée, et son adhérence naturelle étant plus grande, le déplacement en avant de la charge des roues, lors du freinage, a un effet proportionnellement plus petit sur l'adhérence totale des quatre roues, cette augmentation d'adhérence se produisant, en outre, au moment où elle a un effet maximal sur la position de l'arrière du véhicule. Le dispositif de suspension de la roue arrière pourrait comporter un ressort complémentaire ou supplémentaire afin d'étendre la gamme d'expansions du ressort principal, de manière à maintenir une charge utile sur la roue, dans le cas d'une combinaison de conditions telle qu'une distribution vers l'avant de la charge du véhicule, d'un fort freinage et d'un contour anormal de la roue, Le montage de la roue avant et/ou arrière pourrait étre conçu pour permettre de la ou de les lever au-dessus de la route afin de diminuer la somme des résistances s'opposant au passage du véhicule sur la neige ou sur la boue et, en mdme temps, pour augmenter la charge des roues motrices transmettant la force de propulsion. Une faible partie seulement du freinage est effectuée par la roue avant, de sorte que son frein peut être actionné par l'inertie de la batterie d'accumulateurs électriques habituels ou par la roue de secours, permettant ainsi de s'assurer facilement contre le blocage, Le mode de construction décrit ci-dessus offre les avantages suivants I - Il est moins susceptible aux dérapages latéraux dans les circonstances où ce phénomène se produit le plus souvent. II - Grace à la forte charge et, par conséquent, a' la forte adhérence des deux roues motrices latérales, on obtient une meilleure poussée propulsive que dans le cas d'un agencement classique de quatre roues comprenant deux roues avant ou arrière motrices. III - Du fait que les roues motrices latérales ne sont pas orientables, leur accouplement avec le différentiel ne nécessite qu'un mécanisme d'essieux oscillants simple sans disposition d'orientation autour d'un axe vertical. IV - La poussée latérale exercée sur les roues est distribuée en trois points situés dans l'ordre le long de l'axe longitudinal du véhicule, le premier et le troisième points étant séparés par une distance presque égale à la longueur totale du véhicule. V - La poussée propulsive des roues motrices a lieu approximativement au centre de l'axe longitudinal du véhicule et non pas près de l'avant ou de 11 arrière. En conséquence, le décalage de cette position, lorsqu'il se produit en mdme temps une poussée latérale, ne tend pas à désaligner l'axe longitudinal du véhicule par rapport à sa direction. VI - Par suite de la position des roues motrices et de la charge, le chassis n'est pas soumis à des efforts de torsion par des forces relativement grandes. VII - Lorsqu'un frein à main indépendant est prévu pour agir sur les deux roues motrices latérales, la force de freinage applicable par ce frein est plus grande que dans le cas des roues arrière non motrices ou motrices d'un agencement classique i quatre roues. VIII - Du fait de l'orientabilité des roues avant et arrière, le véhicule tout entier reste tangent i un rayon joignant le centre de son axe longitudinal au centre de courbure de la trajectoire, de sorte que la largeur effective du véhicule dans les virages et, en particulier, dans les virages accentués, est réduite, comparativement aux agencements classique: à quatre roues. IX - L'effacement des cahots dépend, dans une large mesure, de deux roues, l'énergie de rebond de chacune d'elles pouvant dissiper virtuellement la moitié du poids ou de l'inertie du Véhicule. X - En tant que structure mécanique statique simple et du fait que le chtssis d'un tel véhicule constitue une poutre chargée équilibrée sur un support central, la disposition probable des masses (près du centre) a pour résultat des forces ayant un petit moment de flexion. XI - La principale structure de support de contraintes d'un tel véhicule peut-comprendre deux poutres longitudinales incurvées, ayant approximativement, en plan, la forme d'une ellipase approximativement aussi large que le véhicule près des roues latérales, bien que convenablement incurvées, au besoin, pour leur laisser le passage ainsi qu'd leurs essieux ou à leur arbre de transmission, conférant ainsiune bonne protection directe du passager et offrant une haute probabilité que le véhicule fera ricocher tout objet avec lequel i-l pourrait entrer en collision. XII - Un tel véhicule est plus facile à mouler suivant une forme aérodynamique. XIII - Etant donné que la majeure partie du freinage est assurée par des roues non orientées et, éventuellement, non suspendues de façon indépendante, le système d'actionnement des freins pourrait etre principalement ou même entièrement mécanique. XIV - Un tel véhicule, avec des roues de direction ai légèrement chargées même lorsqu'il est relativement grand et lourd, ne nécessite pas une grande force de direction. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de -réalisation décrit et représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. R E V F: If D I C A T I O N S RVICATIONS 10 - Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un chtssis, deux roues motrices latérales espacées transversalement, une seule roue avant orientable montée approximativement au milieu de la dimension transversale du véhicule et une seule roue carrière orientable montée approximativement au milieu de la dimension transversale du véhicule, les deux roues motrices et la roue avant étant pourvues de dispositifs de freinage, le centre de gravité de la masse constituée par le chassis et par sa charge étant situé à un point le long de l'axe longitudinal du véhicule tel que, lors d'un freinage maximal des roues, au moins 90 % de la masse sont supportés par les roues motrices latérales et par la roue avant orientable. 20 - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble composé d'un moteur, d'une botte de vitesses et d'un différentiel disposé approximativement au milieu de l'axe longitudinal du véhicule, le différentiel étant accouplé aux roues motrices latérales par des essieux oscillants. 3- - Véhicule selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les roues avant et arrière orientables sont accouplées par une tringlerie commune de façon à tourner également et suivant des directions opposées, un volant de direction étant relié à cette tringlerie communes