Brevet FR2133449A1 — publié le 19721201

On sait que, pour les véhicules de toutes sortes et, en particulier, pour les véhicules automobiles, l'adhérence au sol résulte du frottement des organes de roulement sur le terrain ; ladite adhérence est en fonction d'une part, du coefficient de frottement des surfaces en présence et d'autre part, de la force d'appui exercée par le véhicule sur ses organes de roulement et, plus précisemment, sur les zones de contact de ces organes avec le terrain. On a constaté que, lorsque la vitesse de déplacement du véhicule augmente, l'adhérence en cas de freinage diminue de sorte que le freinage de la rotation des organes de roulement est d'autant moins efficace que le véhicule va plus vite, ce qui constitue un grave danger et met en cause la sécurité du déplacement rapide des véhicules. La présente invention a pour but de proposer un procédé destiné à améliorer l'adhérence des véhicules au moment du freinage, en augmentant la force verticale exercée par le véhicule sur les zones dé contact des organes de roulement de ce véhicule avec le terrain, cette augmentation provoquant une amélioration considérable de l'adhérence au sol du véhicule et permettant d'exercer, par les moyens classiques, un freinage plus efficace dudit véhicule sans avoir à craindre de dérapage par suite de blocage des organes de roulement ; la présente invention a également pour but de décrire un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé ei-dessus indiqué. La présente invention a pour objet un procédé permettant d'augmenter l'adhérence au sol des véhicules de tous types et, en particulier, des véhicules automobiles de préférence au moment du freinage, essentiellement caractérisé par ce fait qu'à la partie inférieure du véhicule, entre le plancher de ce véhicule et le terrain sur lequel il se déplace, on délimite au moyen de volets mobiles une chambre de dépression ouverte à sa partie supérieure, lesdits volets formant avec le plancher du véhicule un convergentdivergent constitué sensiblement de deux dièdres opposés par le sommet, l'ouverture de la chambre de dépression s'effectuant dans la zone du col de ce convergent-divergent, et le convergent étant ouvert vers l'avant du véhicule. Dans un premier mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'alimentation en air du convergent est assurée uniquement par les couches d'air qui se trouvent enserrées entre le plancher du véhicule et le terrain sur lequel se déplace ledit véhi cule. Dans une deuxième variante, l'alimentation en air du convergent est complétée par un apport d'air de à des canalisations débouchant dans la zone d'entrée du convergent, ces canalisations faisant intervenir des couches d'air correspondant à celles rencontrées dans la zone frontale du véhicule au-dessus du plancher dudit véhicule. Lorsque l'on met en oeuvre le procédé selon l'invention, on met en place les volets mobiles formant un convergent-divergent avec le plancher du véhicule automobile, cette mise en place s'ef- fectuant au plus tard au moment ou s' exerce l'action de freinage sur les roues du véhicule ; en raison de la vitesse de déplacement dudit véhicule, des masses d'air s'engouffrent dans le convergent et la vitesse de cet air est augmentée jusqu'au niveau du col ; par effet de trompe, il se produit alors par l'ouverture disposée à la partie supérieure de la chambre de dépression délimitée, en premier lieu, par les volets mobiles et, en second lieu, par le terrain sur lequel se déplace le véhicule, une aspiration d'air provoquant une dépression à l'intérieur de ladite chambre ; la totalité de l'air arrivant au col du convergent-divergent est évacué à la partie artère du véhicule. La dépression, qui existe dans la chambre de dépression, provoque la création d'une force verticale importante, qui plaque le véhicule sur le sol et augmente ainsi son adhérence ; on peut donc exercer un freinage plus efficace sur les roues du véhicule sans craindre de dérapage par blocage desdites roues et glissement de ces roues sur le terrain. I1 convient de remarquer que l'énergie d'aspiration de l'air dans la chambre à dépression est nécessairement obtenue au détriment de l'énergie cinétique du véhicule de sorte que la mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet par elle-mme d'effectuer un certain freinage dudit véhicule ; on peut d'ailleurs prévoir que les volets mobiles du dispositif peuvent frotter au sol pour augmenter l'effort de freinage. La présente invention a également pour objet le produit industriel nouveau, que constitue un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé.ci-dessus défini, essentiellement caractérisé par ce fait que la face inférieure du plancher du véhicule automobile porte au moins deux volets mobiles articulés autour d'axes sensiblement perpendiculaires à l'axe du véhicule, lesdits axes étant solidaires du plancher précité, desdits volets étant associés à des moyens permettant d'assurer leur rot ation autour des axes qui les supportent et pouvant venir, par leurs zones opposées à la zone d'articulation, au voisinage ou au contact du sol sur lequel se déplace le véhicule, des parois longitudinales limitant latéralement le volume défini entre les volets mobiles précités et le sol, de façon à former une chambre ouverte vers le haut dans la zone comprise entre les axes d'articulation des volets mobiles. Dans un mode préféré de réalisation, les parois longitudinales latérales du dispositif sont constituées de bandes souples accollées aux bordures latérales des volets mobiles et fixées sur la face inférieure du plancher du véhicule, lesdites bandes ayant leur bordure inférieure disposée à proximité immédiate ou au contact du sol sur lequel se déplace le véhicule ; chacun des volets mobiles est soumis à l'action d'un ressort de torsion qui tend à le faire entrer en contact avec le sol, ledit ressort dé torsion ayant un point fixe lié au plancher du véhicule ou à un élément solidaire de ce plancher ; le pivotement des volets mobiles soumis à leur ressort de torsion est provoqué par des cibles de levage qui s 'ac- crochent dans une zone des volets mobiles relativement éloignée des axes d'articulation desdits volets mobiles ; les volets mobiles délimitent, par leurs bordures transversales comprises entre leurs axes d'articulation, une ouverture s'détendant sur toute la lar- geur comprise entre les deux bandes latérales souples du dispositif en regard de l'ouverture précitée, on dispose un chapeau fixé au plancher du véhicule ayant pour but d'améliorer l'écoulement des filets d'air au niveau du col du convergent-divergent formé par les volets et le plancher du véhicule ; des canalisations d'amenée d'air sont prévues dans le véhicule entre une zone frontale dudit véhicule et la zone d'entrée du convergent du dispositif selon l'invent ion ; les volets mobiles sont constitués de raidisseurs longitudinaux, par exemple métalliques, lesdits raidisseurs étant liés entre eux transversalement par des bandes souples réalisées par exemple en caoutchouc ou en matière plastique, l'ensemble formant une surface continue. Dans une première variante, la partie des volets mobiles qui est destinée à venir au voisinage ou au contact du sol est constituée en forme de patins et vient frotter sur le sol lorsque le volet mobile est manoeuvré au moment du freinage. Dans une deuxième variante, les volets mobiles sont équipés, dans leur zone qui vient au voisinage immédiat ou au contact du sol, de galets de roulement de petit diamètre, lesdits galets ayant des axes perpendiculaires ou non à l'axe longitudinal du véhicule. I1 est clair que, pour assurer une bonne efficacité au dispositif selon l'invention, il convient de pouvoir obtenir dans la chambre de dépression délimitée par les volets mobiles placés en position basse et le sol, sur lequel se déplace le véhicule, une dépression aussi importante que possible : pour ce faire, il est nécessaire que les bordures inférieures des bandes latérales souples et les bordures des volets mobiles, qui peuvent venir au voisinage ou au contact du sol,. se trouvent, en position de fonctionnement, à une distance aussi faible que possible du sol ; on pourra avantageusement assurer entre le sol et lesdites bordures un jeu compris entre deux et dix millimètres environ. Le dispositif de manoeuvre des cibles assurant la remontée des volets mobiles en dehors d'une période de freinage peut entre directement associé au dispositif de commande du freinage proprement dit ou peut être constitué par une commande indépendante. La présente invention a enfin pour objet, à titre de produit industriel nouveau un véhicule automobile, essentiellement caractérisé par ce fait qu'il est équipé d'un dispositif améliorant l'adhérence au moment du freinage tel que ci-dessus défini. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un X de de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin la figure 1 représente une coupe longitudinale, selon 1-1 de la figure 2, d'un véhicule équipé d'un dispositif selon l'invention les volets mobiles du dispositif ayant la position qu'ils occupent au moment du freinage la figure 2 représente une vue de l'arrière du véhicule de la figure 1, selon 11-11 de la figure 1 ; la figure 3 représente en détail une vue en plan d'une partie d'un volet mobile du dispositif représenté sur les figures 1 et 2. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 la carrosserie d'un véhicule automobile reposant par l'intermédiaire de roues 2 sur un chemin de roulement 3 Sur la face inférieure du plancher 4 du véhicule I, on a fixé longitudinalement au voisinage des faces latérales de la voiture deux bandes latérales souples 5 réalisées en matière caoutchouteuse, la bordure inférieure 5a des bandes 5 étant disposée à environ 3mm du sol 3, lorsque le véhicule est en charge moyenne. Entre les bandes latérales 5 sont disposées deux volets mobiles rectangulaires 6 et 7 articulés respectivement autour d'axes transversaux 8 et 9. Les axes 8 et 9 sont portés par le plancher 4 du véhicule 1 ; ils supportent des ressorts de torsion 8a , 9a respectivement, lesdits ressorts ayant une extrémité solidaire des volets 6 et 7 et leur autre extrémité solidaire du plancher 4 ; l'faction des ressorts 8a et 9a s'exerce de telle façon que les volets 6 et 7 ont tendance à venir se plaquer contre le sol 3, par rotation autour des axes 8 et 9.Le long de leur bordure 6a et 7a respectivement, bordures qui sont opposées à la zone d'articulation, les volets 6 et 7 sont équipés de galets de roulement de petit diamètre 10 et ll respectivement, lesdits galets venant en contact avec le sol 3 lorsque les volets 6 et 7 sont poussés vers le sol par les ressorts 8a et 9a ; la distance entre les bordures 6a et 7a, d'une part, et le sol 3, d'autre part, est alors sensiblement comprise entre 5 et 10 mm. On a désigné par 6b et 7b respectivement les bordures des volets 6 et 7 qui sont opposées aux bordures 6a et 7a. Entre les bordures 6b et 7b se trouve définie une ouverture qui met en communication les volumes définis de part et d'autre des volets 6 et 7 : on a désigné par 12 cette ouverture. En regard de l'ouverture 12, on a disposé, sur la face inférieure du plancher 4, un chapeau profilé 13 ayant une section sensiblement triangulaire. L'ensemble constitué par le plancher 4, le chapeau 13 et les volets 6 et 7 placés en position basse définit un dièdre convergent 14 et un dièdre divergent 15 reliés entre eux par une zone de col placée au droit du chapeau 13 et de l'ouverture 12. Les volets 6 et 7 sont manoeuvrés en rotation autour des axes 8 et 9 gracie à des câbles 16 et 17 respectivement ; les cibles 16 et 17 passent sur des poulies d'angle 16a et 17a et viennent se ratacher à une extrémité d'un levier 18 articulé autour-d'un point fixe 19 solidaire de la carrosserie. Le levier 18 est manoeuvré par la pédale de freins 20 par l'intermédiaire d'un axe coulissant dans une boutonnière. Les volets 6 et 7 sont constitués chacun de bandes métalliques longitudinales 21 reliées entre elles transversalement par des bandes de matière caoutchouteuse 22. Les bandes métalliques 21 assurent aux volets 6 et 7 une rigidité longitudinale satisfaisante et les bandes de liaison 22, en raison de leur souplesse, permettent une déformation des volets 6 et 7 destinée à suivre éventuellement les imperfections du chemin de roulement 3 du véhicule. Lorsque l'utilisateur du véhicule n'appuie pas sur la pédale de freinage 20, le ressort associé à cette pédale de freinage assure la traction des cibles 16 et 17 par l'intermédiaire du levier 18 : la position correspondante de la pédale de freinage 20 est représentée en pointillé sur la figure 1. Les câbles 16 et 17 exercent un effort contraire à l'effort des ressorts de torsion 8a et 9a ce qui assure la mise en position haute des volets 6 et 7 : dans cette position les volets 6 et 7 sont disposés de façon sensiblement parallèle au plancher 4 et se trouvent placés au voisinage de ce plancher ; aucune action n'est appliquée sur le véhicule par le dispositif selon l'invention. Lorsque l'utilisateur du véhicule appuie sur la pédale de freins 20, cette position de la pédale étant représentée en trait plein sur la figure 1, le déplacement du levier 18 entratne le relâche- ment des câbles 16 et 17 de sorte que les volets mobiles 6 et 7 sous l'action des ressorts de torsion 8a et 9a pivotent autour des axes 8 et 9 respectivement, jusqu a ce que les galets 10 et 11 arrivent en appui sur le sol 3. A ce moment, en raison du déplacement du véhicule, les couches d'air placées entre le sol 3 et le plancher 4 du véhicule pénètrent dans le convergent 14 et la vitesse de ces masses d'air augmente jusqu'au niveau du col c'est-à-dire jusque dans la zone qui se trouve au droit du chapeau 13.Par effet de trompe, on provoque ainsi une aspiration a travers l'ouverture 12, aspiration qui génère une dépression à l'intérieur de la chambre de dépression limitée par les volets mobiles 6 et 7, les bandes latérales 5 et le sol 3. Cette dépression est d'autant plus importante que le jeu qui existe entre les bordures 5a, 6a et 7a, d'une part, et le sol 3, d'autre part, est plus faible : on peut évaluer que,pourune voiture automobile de taille moyenne roulant à 140 km/h et pour un Jeu au niveau du sol de quelques millimètres, la dépression créée à l'intérieur de la chambre de dépression est de quelques dizaines de grammes par centimètre carré ; il en résulte qu'il s'exerce sur le plancher 4 du véhicule, par l'intermédiaire des axes 8 et 9, une force verticale dirigée vers le sol de plusieurs centaines de kilogrammes ; cette force augmente de façon considérable l'adhérence de la voiture sur le sol et permet d'améliorer grandement l'efficacité du freinage du véhicule. Il convient de préciser que le dispositif selon l'invention coopère, en outre, au freinage proprement dit du véhicule puisque l'énergie d'aspiration de l'air dans la chambre de dépression est prise sur l'énergie cinétique du véhicule. La constitution des volets 6 et 7 permet en raison de la bonne conductibilité thermique des bandes métalliques 21 d'évacuer convenablement les calories dues au frottement de l'air sur lesdits volets en période de freinage. I1 est clair que l'emplacement des axes 8 et 9 sur le véhicule est choisi de façon à donner l'efficacité maximum à la force d'adhérence créée par le dispositif selon l'invention. I1 est bien entendu que le dispositif ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention ; en particulier, le dispositif de l'invention peut outre utilisé non seulement sur des véhicules automobiles mais encore sur des véhicules de toutes natures susceptibles de se déplacer sur des chaussées, sur des rails ou sur toutes sortes de terrain ou supports. REVENDICATIONS 1 - Procédé permettant d'augmenter l'adhérence au sol des véhicules de tous types et spécialement des véhicules automobiles, en particulier au moment du freinage, ce procédé consistant à délimiter à la partie inférieure du véhicule, entre le plancher de ce véhicule et le terrain sur lequel il se déplace, une chambre de dépression et étant caractérisé par le fait que l'on constitue au moins une zone de la paroi de la chambre de dépression précitée au moyen de volets mobiles, ladite chambre étant ouverte à sa partie supérieure, lesdits volets formant avec le plancher du véhicule un convergent en forme de dièdre et un divergent constitué d'un dièdre opposé par le sommet au dièdre convergent, l'ouverture de la chambre de dépression s effectuant dans la zone du col de ce convergent-divergent, le convergent étant ouvert vers l'avant du véhicule. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'alimentation en air du convergent est assurée uniquement par les couches d'air qui se trouvent insérées entre le plancher du véhicule et le terrain sur lequel se déplace ledit véhicule. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'alimentation en air du convergent est complétée par un apport d'air dû à des canalisations débouchant dans la zone d'entrée du convergent, ces canalisations faisant intervenir des couches d'air correspondant à celles rencontrées dans la zone frontale du véhicule au-dessus du plancher dudit véhicule. 4 - Dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte des volets mobiles disposés entre le sol et la face inférieure du plancher du véhicule automobile, ces volets définissant, avec ledit plancher, un convergent-divergent, étant articulés autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule, étant associés à des moyens permettant d'assurer leur rotation autour des axes précités et pouvant venir, par leur zone opposée à la zone d'articulation, au voisinage ou au contact du sol sur lequel se déplace le véhicule, des parois longitudinales limitant latéralement le volume défini entre les volets mobiles précités et le sol. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les axes d'articulation des volets mobiles sont portés par le plancher du véhicule. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que les parois longitudinales latérales sont constituées de bandes souples accolées aux bordures latérales des volets mobiles et fixées sur la face inférieure du plancher du véhicule, lesdites bandes ayant leurs bordures inférieures disposées à proximité immédiate ou au contact du sol sur lequel se déplace le véhicule. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que chacun des volet mobiles est soumis à l'action d'un ressort de torsion qui tend à le faire entrer en contact avec le sol, ledit ressort ayant un point fixe lié au plancher du véhicule ou à un élément solidaire de ce plancher. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le pivotement des volets mobiles soumis à leur ressort de torsion est provoqué par des cables de levage qui s' accro- chent dans une zone de volets mobiles relativement éloignée des axes d'articulation desdits volets mobiles. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait que les volets mobiles délimitent, par leurs bordures transversales comprises entre leurs axes d'articulation, une ouverture s'étendant sur toute la largeur comprise entre les deux bandes latérales souples du dispositif. 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'en regard de l'ouverture délimitée par les bordures transversales des volets mobiles, on dispose un chapeau profilé fixé au plancher du véhicule et situé au niveau du col du convergent-divergent formé par les volets et le plancher du véhicule. 11 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait que des canalisations d'amenée d'air sont prévues dans le véhicule entre la zone frontale dudit véhicule et la zone d'entrée du convergent. 12 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisé par le fait que les volets mobiles sont constitués de raidisseurs longitudinaux par exemple métalliques, lesdits raidisseurs étant liés entre eux transversalement par des bandes souples réalisées par exemple en caoutchouc ou en matière plastique, l'ensemble formant une surface continue. 13 - Dispositif selon lune des revendications 4 à 12, caractérisé par le fait que la partie des volets mobiles, qui ést destinée à venir au voisinage ou au contact du sol, est constituée en forme de patins et vient frotter sur le sol, lorsque le volet mobile est manoeuvré au moment du freinage. 14 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 13, caractérisé par le fait que les volets mobiles sont équipés, dans leur zone qui vient au voisinage immédiat ou au contact du sol, des galets de roulement de petit diamètre, lesdits galets ayant des axes perpendiculaires ou non à l'axe longitudinal du véhicule. 15 - Véhicule automobile caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif selon l'une des revendications 4 à 14.