Brevet FR2436617A1 — publié le 19800418

L'invention eoneerne des voitures miniatures pour piste miniature, comprenant dans les pistes de roulement des rails de contact disposés en parallele et des moyens de guidage pour les-voitures sur les bords externes de la; piste, les voitures miniatures pouvant par une manoeuvre à distance être aiguillées pour changer de voie de roulement et réglées en vitesse, et un moteur d'entraînement de polarité inversable aménagé avec son arbre en direction longitudinale de la voiture, ledit arbre étant couplé à son extrémité avant à un dispositif de direction des roues avant en fonction du sens de rotation du moteur d'entrainement et à son extrémité arrière à un dispositif de transmission permettant l'entraînement d'au moins l'une des roues arrière de la-voiture, le dispositif de transmission étant constitue de manière que la ou les roues arrière soient entraînées dans la direction de marche avant de la voiture, indépendamment du sens de rotation du moteur d'entraînement. On connaît des pistes pour voitures miniatures dans lesquelles les véhicules sont guidés et alimentés en eourant, de préférence à leur partie avant sur la piste de roulement associée. L'arrière de ces véhicules peut alors osciller dans les courbes et ainsi exécuter un glissement de puissance. Cette disposition des pistes miniatures permet grâce à plusieurs voies de roulement parallèles d'exécuter des courses, mais le changement de voies de roulement n'est pas possible du fait du guidage nécessaire, et pour ce- faire des pièces de transition pour les fentes de guidage des voies de roulement sont disposées en des positions déterminées de la piste. Pour que le comportement sur des pistes de roulement minia tures soit plus proche de celui d'unztrafie sur des routes normales, il faut s'efforcer d'apporter la possibilité sur des pistes miniatures de ce type, et en dehors du réglage de la vitesse, de pouvoir diriger également les véhicules pour effectuer des changements de voie de roulement et des dépassements. On connaît dans ce but par le brevet américain n0 3 813 812, un=système miniature du type décrit ci-dessus où la piste est pourvue dans les voies de roulement de rails de contact et de moyens de guidage disposés parallèlement et destinés aux véhicules sur le bord externe de la piste de roulement, les véhicules miniatures pouvant être dirigés par une manoeuvre à distance permettant de changer de voie de roulement et de régler la vitesse.Comme la manoeuvre de direction et I'entranement du véhicule sont obtenus par un unique moteur d'entraînement de polarité inversable, les déviations dans une direction ou dans l'autre étant réalisées par l'inversion de polarité et de ce fait par le changement du sens de rotation du moteur d'entraînement, il faut donc simultanément s'assurer que la modification du sens de rotation du moteur ne provoque aucune modification du sens de rotation des roues arrière, pour que le véhicule continue à rouler vers l'avant. Dans les véhicules connus, il est prévu dans ce but un dispositif de transmission qui entrasse l'essieu arrière du véhicule par l'intermédiaire de deux branches séparées pourvues respectivement d'un couplage en roue libre. Ce dispositif de transmission est très coûteux à construire. Le but de l'invention est d'améliorer les véhicules miniatures connus de manière que les dispositifs de transmission et de direction soient considérablement simplifiés, et qu'en particulier lors de l'inversion du sens de rotation du moteur d'entrainement, les roues arrière soient séparées pendant au moins une courte durée du moteur d'entrainement par le dispositif de transmission, pour ne pas g8ner un passage en roulement libre du véhicule d'une voie de roulement à une autre. Dans un véhicule miniature du type précédemment mentionné, ce but est atteint du fait que le dispositif de transmission des roues arrière comprend une cage montée à l'extrémité arrière de l'arbre et susceptible de pivoter sur une zone prédéterminée et limitée, et comprenant au moins un pignon rotatif monté dans la cage engrenant avec un pignon fixe en rotation fixé à l'extrémité de l'arbre, et en ce que le pignon monté dans la cage engrène dans chacune des positions terminales de la zone de pivotement limite de la cage, avec respectivement une roue dentée associée au moins à l'une des roues arrière. On peut ainsi réaliser un dispositif de transmission particulièrement simple, constitué par un nombre réduit de pièces et effectuant automatiquement la commutation lors du changement du sens de rotation du moteur d'entraînement. On ne prévoit aucun dispositif à roue libre ou des aecouplements à débrayer. le pivotement de la cage est provoqué par le couple de réaction survenant quand le pignon de la cage est entraîné en rotation par le pignon disposé sur l'arbre du moteur d'entrainement. le pivotement de la cage sur la zone prédéterminée et limitée lors du changement du sens de rotation de l'arbre du moteur d'entraSnement, nécessite un certain temps, et il existe une situation, entre le moment de l'engrènement du pignon monté dans la cage-avec laroue dentée de l'une des roues arrière dans l'une des positions terminales de la cage, et le moment de l'engrènement du pignon monté dans la cage avec la roue dentée de l'autre roue arrière dans l'autre position terminale de la cage, au cours de laquelle ne subsiste aucune liaison méeanique entre le moteur d'en traitement et les roues arrière. les roues arrière peuvent tourner librement et le véhicule rouler en roue libre et ainsi passer sans difficulté d'une voie de roulement à une autre.Le dispositif de transmission est débrayé seulement lors de l'inversion du sens de rotation du moteur, c'est-à-dire au moment où s'effectue un mouvement de direction dû à la même inversion du sens de rotation du moteur d r entrainement. Dans une forme de réalisation appropriée de l'invention, les positions terminales de la zone de pivotement limitée de la cage sont déterminées par des butées respectives, disposées sur le châssis du véhicule, et les roues dentées qui sont associées respectivement aux roues arrière sont eonstituées sous la forme de couronnes dentées disposées face à face et symétriquement, la zone de pivotement de la cage étant essentiellement située entre les couronnes dentées. Dans une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, les couronnes dentées sont montées sur un essieu- commun des roues arrière, et elles sont donc entraînées respectivement en commun dans le sens de rotation d'entrainement indépendamment du fait de savoir avec quelle couronne dentée le pignon de la cage engrène dans l'uns des positions terminales.-Si chacune des roues arrière est montée sur un essieu court qui lui est propre et à l'extrémité interne duquel est montée fixe respeetivement l'une des couronnes dentées, seule l'une deroues arrière sera entraînée dans chacun des deux sens de rotation de l'arbre du moteur d'entrainement. Il en résulte qu'on peut à volonté entraîner seulement la roue arrière externe par rapport à la courbe, ou la roue arrière interne par rapport à la courbe. Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif de direction des roues avant comprend un taquet d'entrainement maintenu en contact avec une tringle d'écartement reliée aux roues avant dirigeables, et monté pivotant sur l'extrémité avant de l'arbre du moteur et en liaison avec ce dernier par l'intermédiaire d'un accouplement patinant, de manière qu'en fonction du sens de rotation de l'arbre, la tringle d'écartement soit poussée dans une direction ou dans loutre. Dans un autre mode de réalisation avantageux de l'invention destiné à diriger les roues avant, ce dispositif comprend un pignon relié fixe en rotation à l'extrémité avant de l'arbre du moteur d'entrainement et engrenant avec une crémaillère de longueur limitée, montée sur une tringle d'écartement reliée aux roues avant dirigeables, la tringle d'écartement étant soumise à la force d'un ressort qui cherche à la maintenir en position moyenne sans déviation de direction. les deux formes de réalisation du dispositif de direction ont pour résultat que dans chacun des sens de rotation du moteur d'entraînement, la déviation de direction obtenue est maintenue. Ceci ne présente pas d'inconvénients car il s'agit de déviations de direction de faible amplitude, le véhicule étant maintenu après le changement de piste de roulement réalisé, par la modification de la déviation de direction contre les moyens de guidage qui lui sont destinés sur le bord externe de la piste de roulement grâce à la déviation de direction restante. On évite ainsi que le véhicule ne s'échappe non intentionnellement de la voie de roulement sur laquelle il est parvenu. Des modes de réalisation de l'invention seront maintenant décrits plus en détail à titre d'exemples avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique de dessus en plan du véhicule de l'invention - La figure 2 est une vue avec arrachements, correspondants à la figure 1, montrant la position du dispositif de transmission et du dispositif de direction dans un sens de rotation de l'arbre d'en tranement - La figure 3 est une vue sehématique en élévation par l'arrière du dispositif de transmission dans la position de la figure 2; - La figure 4 est une vue avec arrachement correspondant à la figure 1 de la position du dispositif de transmission et du dispositif de direction dans l'autre sens de rotation de l'arbre du moteur d'entraînement ;; - la figure 5 est une vue schématique en élévation arrière du dispositif de transmission dans la position de la figure 4 - La figure 6 est une vue schématique en élévation avant du dispositif de direction des figures 2 et 4 - La figure 7 est une vue schématique de dessus en plan d'une autre forme de réalisation d'un dispositif de direction, et - La figure 8 est une vue schématique en élévation avant du dispositif de direction de la figure 7. le chassies du véhicule est désigné par la référence 1 sur les figures 1, 2 et 4 et sert de support pour toutes les pièces techniques du véhicule, tout en portant également la carrosserie qui n'est pas représentée. les aimants 2 d'un moteur électrique 3 servant de moteur d'entraînement du véhicule sont-montés sur le châssis 1, l'armature rotative de ce moteur située à l'intérieur des aimants 2 étant désignée par la référence 3a. L'arbre de l'armature qui constitue également l'arbre du moteur électrique 3 est désigné par la référence 4. Il est monté sur les paliers 5 et 5a sur le châssis et dépasse ces paliers 5 ou 5a par ses extrémités avant et arrière. A l'extrémité arrière de l'arbre d'entraînement 4, est monté fixe en rotation un pignon 6 faisant partie du dispositif de transmission. Ce pignon 6 est situé à l'intérieur d'une cage pivotante 7 montée pivotante à l'extrémité arrière de l'arbre d'entraînement 4. Dans cette cage 7, est monté rotatif un pignon 8 qui engrène ave & le pignon 6. Selon le sens de rotation de l'arbre d'entraînement 4, la cage 7 est tournée sur un côté ou sur l'autre, en raison du couple de réaction provoqué par l'entraînement en rotation du pignon 8 -par le pignon 6. Selon le sens de rotation de l'arbre d'entrainement 4 et de ce fait du pignon 6, la cage 7 est entraînée vers l'une ou l'autre des positions terminales contre les butées 9 sur le châssis 1. Dans ces positions terminales dans lesquelles la cage 7 porte contre l'une des butées 9, le pignon 8 engrène alors respectivement avec l'une des couronnes dentées 10 ou 11. Les couronnes dentées 10 et 11 sont montées fixes respectivement sur l'essieu des roues arrière 13, 14 et font tourner les roues arrière. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les roues arrière 13 et 14 sont montées sur un essieu commun continu 12. les deux couronnes dentées 10 et 11 sont montées fixes en rotation sur cet essieu pour que les deux roues arrière soient entraînées ensemble, quand l'une des couronnes dentées 10 ou 11 engrène avec le pignon 8. Les figures 3 et 5 représentent la position de la cage 7 dans les deux positions terminales, le pivotement de la cage 7 dans l'une ou l'autre des positions terminales qui l'amène en contact avec une des butées 9 étant indiqué par des flèches 7a, tandis que les sens de rotation de l'arbre 4 sont indiqués par les flèches 4a. Dans chacune des positions terminales, le pignon 8 engrène soit avec la couronne dentée 11 soit avec la couronne dentée 10. Dans les deux cas, les couronnes dentées et de ce fait les roues arrière sont entraînées dans le meme sens de rotation. Contrairement à la figure 1, les essieus des roues arrière 13 et 14 ne sont pas représentés sur les figures 3 et 5 comme constitués par un essieu commun, mais par des bouts d'essieu séparés 12a et 12b dont les extrémités internes portent des couronnes dentées 10 ou 11. Dans la position représentée sur la figure 3, ce n'est que la roue arrière 14 qui est entraînée, alors que dans la position représentée sur la figure 5, ce n'est que la roue arrière 13, soit à chaque fois la roue arrière externe par rapport àla courbe, en liaison avec la position de direction qui sera décrite ci-dessous, en référence aux figures 2 et 4. Contrairement au mode de réalisation représenté et décrit, dans lequel la cage 7 se déplace entre les couronnes dentées 10 et 11 sur une zone de pivotement inférieure, la zone de pivotement de la cage 7 peut être également située dans la partie supérieure, grâce à une disposition correspondante des butées 9 à l'intérieur de la cage. Dans ce cas, le pignon 8 ne coopère pas avec la couronne dentée 11, mais avec la couronne dentée 10 dans le sens de direction de l'arbre d'entraînement 4 représenté par la flèche 4a.Comme le sens de rotation de l'arbre d'entraînement 4 doit avant tout déterminer une déviation de direction désirée, on décrira en -eombinaison avec les possibilités décrites ci-dessous du mode de construction d'un tel dispositif de direction, chaque combinaison associée au sens de direction et.à l'entraînement des roues arrière. On peut au choix réaliser l'entraînement de la roue arrière externe ou de la roue arrière interne par rapport à la courbe. Selon les figures 1, 2 et 4, l'extrémité avant de l'arbre 4 du moteur d'entrainement 3 se prolonge jusqu'au dispositif de direction, qui comprend une tringle d'écartement 20 ou un organe remplissant la même fonction), relié pivotant des deux cotés de manière connue à une branche d'essieu 21a et 22a, montée-par ailleurs pivotante sur le châssis 1 et portant les roues avant 21, 22. Une pièce cylindrique 15 est montée fixe sur l'arbre 4 à proximité de son palier 5. A l'extrémité avant externe de l'arbre 4, est montée fixe une autre pièce cylindrique 16.Entre ces pièces est disposé un ressort en spirale 17, une pièce de traction 18 et un taquet d'en- traSnement 19. le taquet dentraînement 19, comme on peut le voir au mieux sur la figure 6, coopère avec la tringle d'écartement 20 et passe par une ouverture 20a aménagée dans la tringle 20.Simultané ment, le taquet d'entratnement 19 passe par une ouverture 23 dans le châssis 1, qui limite l'oscillation du taquet d'entraînement 20 à la zone indiquée par la flèche 24. les pièces 15, 16, 17 et 18 constituent pour le taquet d'entrainement 19 un accouplement à patin de sorte que lorsque l'arbre 4 tourne dans l'un des dieux sens de rotation possibles, le taquet d'entrainement est entraîné respectivement dans l'une des deux positions terminales limitées par l'ouverture 23, et simultanément la tringle d'écartement est poussée dans la direction -correspondante pour la direction des roues avant 21, 22. Selon le mode de réalisation du dispositif de direction des figures 7 et 8, un pignon 50 est relié fixement à l'arbre 4 à son extrémité avant, à l'avant du palier 5 de l'arbre 4 du moteur dXen- trainement 3 qui n'est pas représenté. Ce pignon 5 engrène avec une crémaillère 51 fixée à la tringle d'écartement 52. Celle-ci est de son c8té reliée aux branches 21a et 22a des essieus des roues avant 21, 22. Au milieu de la tringle d'écartement 52, est fixé un ressort en spirale 53 dont l'autre extrémité est fixée à un support 54 dans la zone du palier 5 ou sur le châssis.Ce ressort 53 a pour fonction de faire assumer à la tringle d'écartement 52 sa position moyenne où les roues avant 21, 22 sont disposées en direction exactement droite quand le moteur d'entraînement 3 est déconnecté et quand l'arbre 4 n'est soumis à aucun couple en rotation. Quand le moteur d'entraînement 3 tourne, c'est-à-dire quand le véhicule roule, l'arbre 4 du moteur d'entrainement est entraîné dans une direction. Le pignon 50 tourne alors de la même manière et du fait de sa coopération avec la crémail- lère 51, la tringle d'écartement est amenée selon le sens de rotation de l'arbre 4 dans l'une des positions terminales déterminant la direction des roues avant. lorsqu'il a atteint l'une de ces deux positions terminales, le pignon 50 se dégage de la crémaillère 51 du fait que cette dernière n'a qu'une longueur limitée.Lors de l'inversion du sens de rotation du moteur d'entraînement 3 et de ce fait de l'arbre 4, le pignon 50 revient en engrènement avec la crémaillère 51 du fait que le ressort 53 a pour fonction de ramener la tringle d'écartement en position moyenne. La tringle d'écartement 52 parvient à -sa position terminale contraire quand les roues avant 21, 22 sont tournées dans la direction opposée. l'attention est attirée sur le fait que les mimes fonctions des dispositifs de direction décrits peuvent etre obtenues quand, contrairement aux formes de réalisation décrites et représentées sur les dessins, l'extrémité avant de l'arbre 4 se trouve en dessous de la tringle d'écartement 20 ou 52. la tringle d'écartement 20 ou 52 peut également se trouver à l'avant des branches 21a, 22a des essieus. Si l'arbre 4 du moteur d'entraînement a le même sens de rotation, la déviation de direction respective s'effectue alors à l'opposé de la position de direction représentée. Pour permettre la course des véhicules le long des glissières de guidage non représentées sur le bord externe de la piste de roulement, lesdites glissières de guidage pouvant tre par exemple constituées par des planches de guindage, il est aménagé des tiges de butée 70, 71 à l'avant et à l'arrière du châssis et plus particulièrement à l'avant. la fonction de ces tiges de butée 70, 71 peut également âtre assumée par des parties de la carrosserie montées sur le châssis 1 qui ne sont pas représentées. REVENDICATIONS 1 - Voiture miniature pour piste miniature comprenant des rails de contact disposés parallèlement dans des voies de roulement et des moyens de guidage pour les voitures sur les bords externes de la piste, les voitures miniatures pouvant par une manoeuvre à distance être aiguillées pourzehanger de voie de roulement et réglées en vitesse, et comprenant en outre un moteur d'el2traîne- ment de polarité inversable aménagé avec son arbre- en direction longitudinale de la voiture, ledit arbre étant couplé à son ex trémité avant à un dispositif de direction des roues avant en fonction du sens de rotation du moteur d'entraînement et à son extrémité arrière à un dispositif de transmission permettant lentralnement d'au moins l'une des roues arrière de la voiture, le dispositif de transmission étant Constitué de manière que la ou les roues arrière soient entraînées dans la direction de marche avant de la voiture indépendamment du sens de rotation du moteur d'entraînement" caractérisée en ce que le dispositif de -transmission pour les roues arrière (13, 14) eosmprend une cage (7) montée pivotante à l'extrémité arrière de l'arbre (4) à l'intérieur d'une zone déterminée et limitée et comprenant au moins un pignon (8) monté rotatif dans la cage (7), pignon engrenant avec un pignon (6) monté fixe en rotation à l'extré- mité de l'arbre (4), et en eue que le pignon (8) monté dans la cage (7) engrène respectivement avec une roue dentée (10, 11) dans l'une ou l'autre des positions terminales de la zone de pivotement limitée, roues dentées auxquelles est associée au moins l'une des roues arrière (13, 14). 2 - Voiture miniature selon la revendication 1, caractérisée en ce que les positions terminales de la zone de pivotement limitée de la cage (7) sont déterminées par deys butées (9) respectives montées sur le châssis (i) du véhicule. 3 - Voiture miniature selon l'une des revendications 1 et 2, carac térisée en ce que les roues dentées qui sont associées respecti vement aux roues arrière (13, 14) sont constituées sous forme de couronnes dentées (10, 11) disposées symétriquement l'une en face de l'autre, et en ce que la zone de pivotement de la cage (7) est disposée essentiellement entre ces couronnes dentées (10, 11). 4 - Voiture miniature selon la revendication (3), caractérisée en ce que les couronnes dentées (10, 1 1 sont disposées sur un essieu commun (12) des roues arrière. 5 - Voiture miniature selon la revendication 3, caractérisée en ce que chacune des roues arrière (13, 14) est montée sur un bout d'essieu (12a, 12b) à l'extrémité interne duquel est montée respectivement et fixe en rotation une couronne dentée (10,11). 6 - Voiture miniature selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la zone de pivotement de la cage (7) entre les butées (9) est située au-dessus du plan de l'es- sieu arrière (12) ou des bouts d'essieu (12a, 12b). 7 - Voiture miniature selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la zone de pivotement de la cage (7) entre les butées (9) est située en-dessous du plan de l'essieu arrière (12) ou des bouts d'essieu (1-2a, 12b). 8 - Voiture miniature selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisée en ce que le dispositif de direction des roues avant (21, 22) comprend un taquet d'entraînement (19) qui coopère avec une tringle d'écartement (20) reliée aux roues avant dirigeables, et est monté pivotant à l'extrémité avant de l'arbre (4) du moteur d'entraînement (3), et est en liaison avec celui-ci par l'intermédiaire d'un accouplement à patin de manière que la tringle d'écartement (20) soit poussée dans une direction ou dans l'autre en fonction du sens de rotation de l'arbre (4). 9 - Voiture miniature selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le dispositif de direction des roues avant (21, 22) comprend un pignon (50) relié fixe en rotation à l'extrémité avant de l'arbre (4) du moteur d'entraînement (3), pignon qui engrène avec une crémaillère (51) de longueur limitée aménagée sur une tringle d'écartement (52) reliée aux roues avant dirigeables, la tringle d'éeartement étant soumise à la force dlun ressort (53) dont la fonction est de la maintenir en position moyenne sans déviation de direction.