Brevet FR2307690A1 — publié le 19761112

La présente invention concerne un véhicule à une ou à deux roues avant storientant librement et à guidage par l'application de couples différents aux deux roues arrière, par -exemple mais non exclusivement le véhicule léger du genre tricycle décrit par les brevets français Nos. 1.523.399 du 22 mars 1967 et 1.527.952 du 6 avril 1967. On sait que sur un véhicule de la sorte, le conducteur dispose d'une très bonne maniabilité et d'une remarquable facilité de manipulation du levier unique de commande assurant à la fois le guidage, l'accélération et même le freinage du véhicule. L'expérience a cependant montré qu'un tel véhicule pouvait présenter une trop grande sensibilité aux actions du conducteur, était relativement difficile à guider en marche arrière, enfin et surtout que lors d'un changement du sens de marche ou d'un démarrage, à un instant où la roue avant fait un grand angle avec la trajectoire projetée par le conducteur, le nez du véhicule subit généralement un ou plusieurs déplacements transversaux incontrô- lables. La présente invention se propose de porter remède à ces difficultés, notamment en faisant en sorte que le nez du véhicule se trouve soulevé dès que le plan de la roue avant s'écarte du plan vertical passant par l'axe longitudinal du véhicule. A cette fin, un véhicule du type initialement défini se caractérise suivant l'invention en ce que a) la charge supportée par les roues avant est environ le dixième du poids total du véhicule b) la voie et l'empattement sont du même ordre de grandeur c) la distance horizontale mesurée au sol entre l'axe géométrique de direction et le plan vertical passant par les points de contact des roues avant avec le sol est compris entre 2 et 8% et de préférence entre 3 et 4% de l'empatte:nent d) l'angle d'inclinaison avec la verticale et vers l'avant de l'axe géométrique de direction est compris entre 15 et 3oe et de préférence entre 20 et 25e. Les mesures prises se justifient de la façon suivante. En principe, plus le rapport a) charge sur roues avant/poids total est faible, plus le guidage est facile, mais on est limité par le risque de basculement du véhicule vers l'arrière. De ce point de vue le centre de gravité doit évidemment se trouver le plus bas possible et sa distance au plan vertical passant par l'axe géométrique des roues arrière doit être relativement faible compte tenu dudit risque de basculement. Plus grand est le rapport voiejempattement, plus les forces transversales appliquées à la roue avant sont élevées pour une valeur donnée de la différence des forces tangentielles appliquées au sol par les roues arrière. Mais si ce rapport voie/empattement devient trop important on courtunnouveau risque de basculement, cette fois-ci transversal du véhicule, car notamment lors d'un freinage en courbe, la résultante des forces centrifuge, de poids et de freinage peut venir à sortir du triangle de substentation. Plus on auginente la distance c/ plus la force transversale nécessaire au guidage et provenant de la différence des couples appliqués aux roues arrière diminue, mais plus l'amortissement des mouvements de direction transversale diminue également et ceci entrain l'apparition d'oscillations transversales entretenues, tout à fait inadmissibles. Mais si l'on diminue par trop cette distance c/ le guidage du véhicule devient impossible notamment lorsque celui-ci roule à vitesse très réduite ou tourne sur place. Plus l'axe-géométrlque de direction est incliné vers l'avant, plus le nez du véhicule est soulevé lorsque la roue avant sort du plan vertical passant par l'axe longitudinal du véhicule et en conséquence plus grand est l'effet transversal nécessaire pour que le véhicule suive une trajectoire courbe y compris la rotation sur place. A l'inverse, au démarrage du véhicule, ce dernier suivra d'autant plus facilement une trajectoire rectiligne que cet angle sera plus grand. En résumé, les trois rapports dimensionnels passés en revue ainsi que l'angle d'inclinaison vers l'avant de l'axe géométrique de direction doivent se placer dans des fourchettes de compromis permettant l'optimalisation de la facilité de conduite du véhicule. Ce sont ces fourchettes déterninses par l'expérience qui ont été définies ci-dessus comme caractéristiques de l'invention. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la courte description qui suit d'un exemple de réalisation répondant à ces données,en s'aidant des dessins annexés correspondants dans lesqiicls : - la Fig. 1 est une vue schzmatisue partielle par côté d'un véhicule suivant l'invention - la Fig. 2 est une vue schématique partielle par le dessus du même véhicule. Tel qu'il est représenté aux Figs. 1 et 2, un véhicule léger tricycle 1 est doté d'un système de propulsion électrique par les deux roues arrière 2, 3 auxquelles sont accouplées respectivement des moteurs 4, 5 exerçant sur ces roues des couples différents par commande électronique dépendant de la position dans l'espace d'un levier unique de commande (non reprsenté) à la disposition du conducteur et permettant notamment le guidage du véhicule, la trajectoire dépendant de la position prise par la roue avant 6 en fonction de la différence des couples appliqués aux roues arrière. Un tel véhicule a été construit de manière à répondre aux données suivantes - la charge sur la roue avant à l'arrat est de 24 kg soit 1 4 du poids total en charge de 240 kg du véhicule - la voie V et l'empattement E (Fig.2) du véhicule ont des valeurs égales toutes deux à 1,15 m. - la distance horizontale mesurée au sol entre l'axe géométrique de direction B - B et l'axe vertical A - A passant par le point de contact de la roue avant avec le sol est de 0,038 m, soit 3, ss de l'empattement - l'angle d'inclinaison O(vers l'avant de l'axe géométrique de direction avec la verticale est de 22'. En supposant qu'à l'instant du démarrage la roue avant fasse un angle de 90 avec la tangente à la trajectoire de départ, dirigée suivant l'axe longitudinal du véhicule, on constate qu'au démarrage dans de telles conditions, le véhicule part en ligne droite, les mouvements de lacet du nez ayant une amplitude ne dépassant pas quelques centièmes de la valeur de la voie, alors que si l'axe géométrique avait été orienté verticalement ces mouvements transversaux intempestifs auraient pu atteindre des amplitudes de l'ordre de la moitié ou davantage de la valeur de la voie. Dans tout ce qui précède, on a supposé que le véhicule était du genre tricycle. Mais l'invention s'applique tout aussi bien à un véhicule à quatre roues, où les deux roues avant étant tenues par des fourches comportent des axes géométriques parallèles l'un à l'autre. REVENDICATIONS Véhicule à une ou à deux roues avant s'orientant librement et guidé par l'application de couples différents aux deux roues arrière, caractérisé en ce que a) la charge supportée par les roues avant est environ le dixième du poids total du véhicule b) la voie et l'empattement sont du meme ordre de grandeur c) la distance horizontale mesurée au sol entre l'axe géométrique de direction et le plan vertical passant par les points de contact des roues avant avec le sol est compris entre 2 et 8% et de préférence entre 3 et 4 de l'empatteinent d) l'angle d'inclinaison avec la verticale et vers l'avant de l'axe géométrique de direction est compris entre 15 et 30' et de préférence entre 20 et 25'