Brevet FR2481606A1 — publié le 19811106

La présente invention se rapporte à un véhicule destiné à descendre, sous l'effet de la pesanteur, sur une piste sans rail, présentant une section en forme de gouttière et dont les courbes sont surélevées vers l'ex- térieur, ledit véhicule étant équipé d'un châssis à roues non articulées. Des pistes à sections en forme de gouttière, disposées sur une pente montagneuse, sont connues depuis longtemps sous l'appellation "pistes de luge d'été". Par conséquent, on parcourt en général ces pistes dans des traîneaux qui glissent sur des patins. Un traîneau de ce type a été décrit, par exemple, dans le brevet autrichien N0 AT-PS 331 160. Ce traîneau, glissant normalement sur ses patins, est équipé de roulettes supplémentaires qui -15 peuvent être sorties au moyen d'un levier. Ces roulettes ont alors pour effet d'accélérer le traîneau. Outre des propriétés insuffisantes lui permettant de se déplacer correctement, un tel traîneau présente l'inconvénient de provoquer une usure relativement grande de la piste. L'art antérieur a également déjà proposé de descendre des pistes situées sur une pente à l'aide de véhicules présentant un châssis équipé de roues. Dans ce cas, les roues sont montées sur des essieux rigides et le véhicule peut être freiné par des patins pouvant être sortis de sa face inférieure. Certes, avec un véhicule de ce type, la piste n'est pas soumise à une usure exces- sive, mais les conditions dynamiques de déplacement res- tent insatisfaisantes. Il s'est en particulier avéré que le véhicule risque de verser lorsqu'il amorce des vi- ragest ou qu'il se trouve à la sortie de ces derniers. La présente invention a par conséquent pour ob- jet d'améliorer un véhicule du type précité, de manière à éviter dans une large mesure que ce véhicule ne se ren- verse sur la piste, notamment à la sortie de virages. Lorsqu'il parcourt les courbes, le véhicule doit pouvoir monter continûment les versants de ces dernières en oc- cupant une position inclinée non soumise, dans une large mesure, à l'action de forces transversales, etm'me en cas de faute de conduite, par exemple lorsque le conduc- teur se penche du mauvais côté ou lorsqu'il se produit un freinage brusque, ce véhicule doit pouvoir franchir le virage d'une manière tranquille et sûre. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, chaque roue antérieure est montée sur un organe de support (fusée), l'essieu de ladite roue anté- rieure étant disposé, avec une chasse de direction, der- rière l'axe de pivotement (pivot d'essieu avant) dudit organe de support, qui lui est perpendiculaire, le pivo- tement de ladite roue antérieure étant limité par des butées qui coopèrent les unes avec les autres sur le châssis du véhicule et sur l'organe de support. Cette forme de réalisation permet aux roues pivotantes du véhi- cule, lorsque la piste change de direction, de prendre une légère position inclinée autour de l'axe normal à l'essieu supportant les roues non articulées, par suite du couple exercé par la force centrifuge, de sorte que, lorsqu'il amorce la courbe, le véhicule monte continû- ment sur la face externe de la piste surélevée, pour re- descendre ensuite à la sortie de la courbe. Lorsque les roues antérieures accusent un car- rossage, auquel cas l'angle de carrossage correspond de préférence à l'angle compris entre l'horizontale et la tangente à la piste dans la zone principale de con- tact des roues au sol, il est possible, d'une part, de ménager les roues le plus possible, étant donné qu'elles sont soumises symétriquement à une contrainte; d'autre part, la forme de la section du châssis peut être adap- tée à celle de la section de la piste et le centre de gra- vité du véhicule peut ainsi être maintenu très bas. La cote optimale de la chasse de direction pré- vue selon l'invention a été déterminée par des essais. Il s'est alors avéré qu'on obtient de bons résultats lorsque le rapport entre l'empattement des roues anté- rieures et la chasse de direction est d'environ 9:1. Avec une telle forme de réalisation, l'effet recherché par l'invention se produit dans une mesure suffisante sans qu'il se produise un roulis tel que celui-qui se manifeste lorsque la chasse de direction est démesuré- ment grande. La limitation du braquage des roues, prévue par l'invention, vise en premier lieu à exclure des changements de direction extrêmes par suite d'erreurs de conduite. Il convient donc dans ce cas de rechercherune solution de compromis qui, d'une part, offre une sécurité suffisante et, d'autre part, exclut des corrections de trajectoire trop fréquentes par les butées. A cet effet, il s'est avéré avantageux de pouvoir foire pivoter les roues antérieures, montées avec une chasse de direction, selon un angle de pincement de + 3 à + 9 , notamment de + 60. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective illus- trant l'entrée d'une courbe orientée à gauche, ainsi qu'un véhicule se trouvant sur la piste; la figure 2 est une vue en plan schématique illustrant le châssis dudit véhicule; la figure 3 est une élévation pardevant avec coupe partielle dudit chissis; la figure 4 est une représentation schématique représentant les forces qui se manifestent dans la cour- be et agissent sur le véhicule; et la figure 5 est une coupe à. échelle agrandie de la zone de montage d'une roue antérieure, perpendi- culairement à l'axe de pivotement. La figure 1 illustre l'entrée d'une courbe orientée à gauche, que descend un véhicule W supporté par des roues. Avantageusement, l'entrée de la courbe présente une forme clotholdale en projection horizontale, cependant que, du côté externe de la courbe, la piste B présente une section sensiblement en forme de quart d'ellipse en développement. Pour pouvoir rendre compte au conducteur des conditions réelles de déplacement, le véhicule W négociant le virage doit pouvoir monter de manière harmonieuse sur la face externe de la courbe et franchir cette dernière sans n'être soumis à aucune for- ce transversale. La figure 2 est une vue en plan illustrant le châssis du véhicule. Ce châssis comporte deux longerons 1, aux extrémités desquels se trouvent des supports trans- versaux 2. Au support transversal postérieur, sont assu- jettis deux étriers 3 qui supportent les essieux de roues postérieures 4. Comme le montre la figure 3, des paliers 11 en U, fixés aux extrémités du support transversal an- térieur 2, sont traversés par des pivots 7 d'essieu avant. Ces pivots 7 supportent, au moyen de paliers-com- binés radiaux et axiaux, des tourillons ou fusées 8,- auxquels sont à leur tour fixés des étriers 5 qui suppor- tent des essieux 13 de roues antérieures 6. Dans ce cas, les fusées 8 peuvent pivoter dons une plage réduite, l'angle possible de pincement t étant limité par le fait qu'une paroi latérale de la fusée, munie d'une plaque de caoutchouc formant une butée 12, vient heurter une nervure de liaison des paliers 11 en U, constituant une butée 9 et coopérant avec ladite butée 12. De la sorte, les roues antérieures 6 accusent une chasse de direction N, déterminée par la distance comprise entre une ligne R de contact des roues au sol et les pivots 7 d'essieu avant. En outre, les supports transversaux 2 sont coudés vers le haut, de sorte que lesdits pivots 7 ou les roues 4 et 6 accusent un carrossage. L'angle de corrossage oL correspond alors approximativement à l'angle compris entre l'horizontale et la tangente à la piste dans la région principale de contact des roues au sol. Ainsi, le centre de gravité du véhicule peut être relégué le plus bas possible et, d'autre part, on obtient une faible usu- re des pneus et un bon effet-de freinage. Lorsque, par suite d'un changement de direction de la piste, une force transversale R se manifeste au centre de gravité S, cette force provoque un couple de déviation M. autour de l'axe normal H dans l'essieu arrière. Ce couple de déviation entraîne une inclinaison des roues antérieures 6 ou un pivotement de ces dernières autour des pivots 7. L'ongle de pincement ' est alors li- mité par les butées 9 et 12, comme mentionné ci-avant. Par conséquent, lorsque le véhicule entre dans la courbe, il monte continûment sur la face de cette dernière si- tuée à l'extérieur, sans qu'il y ait à craindre un quel- conque risque de culbute, même en cas de fausse manoeuvre. Les forces agissant sur le véhicule lorsque ce dernier parcourt la courbe sont représentées sur la figure 4. La masse G et la force centrifuge F, dépendant de la vi- tesse, agissent alors sur le centre de gravité S. Par conséquent, lorsqu'a lieu un déplacement sans influence de forces transversales, la résultante R est perpendicu- laire à la tangente à la piste. Cependant, si la position- inclinée du véhicule dévie par rapport à sa position idéa- le, par exemple par suite d'une fausse manoeuvre, une force transversale RQ se manifeste en plus d'une force RN agissant perpendiculairement. Concernant le comportement du véhicule, il s'est avéré particulièrement avantageux que le rapport entre l'empattement R et la chasse de direction N soit d'environ 9:1. L'empattement R peut alors être, par exem- ple, d'environ 800 mm et l'écartement des roues Sp d'en- viron 400 mm. Il conviendrait alors de limiter l'angle de pincement dans une plage de + 6 . Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au véhicule décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Véhicule permettant de descendre, sous l'effet de la pesanteur, une piste sans rail présentant une section en forme de gouttière et des courbes suréle- vées vers l'extérieur, ledit véhicule comportant des roues non articulées, -véhicule caractérisé par le fait que chaque roue antérieure (6) est montée sur un élément de support (fusée 8), l'essieu (13) de ladite roue anté- rieure (6) étant disposé, avec une chasse de direction (N), derrière l'axe de pivotement (pivot 7 d'essieu avant) dudit élément de support, qui lui est perpendiculaire, - et par le fait que le pivotement de ladite roue antérieu- re (6) est limité par des butées (9, 12) qui coopèrent les unes avec les autres sur le châssis dudit véhicule et sur ledit élément de support. 2. Véhicule selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que les roues antérieures (6) accusent un carrossage, l'angle de carrossage (et) correspondant de préférence à l'angle compris entre l'horizontale et la tangente à la piste (B) dans la zone principale de contact des roues au sol. 3. Véhicule selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que le rapport entre l'empattement (R) et la chasse de direction (N) des roues antérieures (6) est d'environ 9:1. 4. Véhicule selon l'une juelcor'.que des-revendications précé- dentes, caractérisé par le fait que les roues antérieures (6), montées avec une chasse de direction (N), peuvent pivoter selon un angle de pincement (t) de + 30 à + ?9, en particulier, de + 6 .