Brevet FR2485462A1 — publié le 19811231

La présente invention a pour objet un véhicule en deux éléments articulés et elle vise à assurer que les roues se suivent parfaitement et également à éviter le risque que le véhicule monte sur le trottoir lorsqu'il démarre et s'écarte de la bordure du trottoir. Un inconvénient habituel des véhicules composés de deux éléments articulés est qu'il n'est pas possible de parvenir à ce que les roues suivent les mêmes trajets lorsque le véhicule parcourt une courbe de rayon constant tout en évitant le risque que le véhicule monte sur le trottoir au début de la manoeuvre du véhicule pour s'en écarter,c'està-dire qu'il a fallu faire un compromis entre ces deux conditions. Les véhicules de la technique antérieure,qui comportent un élément arrière et un élément avant, un essieu avant dirigé, un essieu non dirigé et une articulation,présentent cette caractéristique en ce qui concerne leurs roues,que dans une courbe à rayon constant aucune des roues ne suit le même trajet.Ces véhicules, lorsqu'ils s'écartent du trottoir, c'est-àdire lorsqu'ils sont dirigés pours'eloigner du trottoir,ont leurs roues qui s'éloignent toutes du trottoir à l'exception des roues arrière qui s'en approchent pendant un court instant après le démarrage du véhicule. En pratique, un tel véhicule peut s'écarter du trottoir sans risque que l'une quelconque de ses roues franchisse la bordure du trottoir ou en d'autres termes,sans que l'une de ses roues monte sur le trottoir. L'inconvénient que présente un tel véhicule est que ses roues ne présentent pas la capacité de suivre les mêmes trajets. Cette caractéristique est visible d'une manière plus précise sur la Fig. 1 des dessins annexés. Une autre construction de véhicule analogue comporte les mêmes éléments structuraux à cette différence près que l'essieu arrière de l'é lément arrière du véhicule est dirigé et que l'angle de direction est commandé par l'angle formé entre les axes longitudinaux des éléments arrière et avant. Dans ce véhicule, le trajet suivi par l'une des roues arrière peut avoir un plus grand rayon que le trajet suivi par la roue portée par l'essieu central, du même côté du véhicule. Ceci signifie que si ce véhicule a les mêmes dimensions que le premier véhicule, les écarts entre les trajets suivis par les roues peuvent être plus petits que dans le cas du véhicule mentionné en premier lieu.Avec le véhicule mentionné en second lieu, par contre, il est possible que le véhicule monte sur le trottoir au moment où il démarre et s'en écarte et cette caractéristique est très désavantageuse. On connait également d'autres types de véhicules qui comportent plus de deux éléments. La caractéristique commune de ces constructions est qu'il n'est possible avec aucune d'entre elles de parvenir à faire suivre exactement les mêmes trajets par les roues sans risquer que le véhicule ne monte sur le trottoir. La présente invention a pour but de réaliser un véhicule en deux éléments articulés dans lequel on peut parvenir à faire suivre aux roues exactement les mêmes trajets et dans lequel le risque que le véhicule monte sur le trottoir au moment où il démarre et s'en écarte est complètement supprimé. La présente invention a ainsi pour objet un véhicule en deux éléments articulés caractérisé en ce qu'il comporte un essieu avant simple ou des essieux avant jumelés dirigés, en ce que l'élément arrière comporte un essieu fixe simple ou des essieux fixes jumelés et en ce que l'essieu intermédiaire peut être dirigé en fonction de l'angle formé entre les deux axes longitudinaux des éléments arrière et avant. L'interdépendance entre les mesures des éléments et la commande de direction de l'essieu intermédiaire est définie par les relations suivantes: L = 2a + b + c A =1 b a dans lesquelles: L = distance entre les essieux avant et arrière; a = moitié de la distance entre les essieux intermédiaire et avant; b = distance entre l'essieu intermédiaire et lepointd'articulation; c = distance entre le point d'articulation et l'essieu arrière On décrira ci-après de manière plus détaillée un mode de réali- sation du véhicule en deux éléments articulés de l'invention à l'aide des dessins annexés dans lesquels:: la Fig. 1 représente sous forme schématique, c'et-à-dire en montrant la dispqsition de ses roues, un véhicule en deux éléments de la technique antérieure; la Fig. 2 représente schématiquement le véhicule de la Fig. 1 lorsqu'il s'écarte de la bordure d'un trottoir; la Fig. 3 représente sous une forme schématique, c'est-à- dire en montrant la disposition de ses roues, un autre véhicule en deux éléments de la technique antérieure; la Fig. 4 représente schématiquement le véhicule de la Fig. 3 lo-rsqu'il s'écarte de la bordure d'un trottoir; la Fig. 5 représente sous une forme schématique, c'est-à-dire en montrant la disposition de ses roues, le véhicule en deux éléments articulés de l'invention; et la Fig. 6 représente schématiquement le véhicule de la Fig. 5 lorsqu'il s'écarte de la bordure d'un trottoir. Le véhicule en soi connu composé de deux éléments représenté sur la Fig. 1 comporte des roues l, des éléments avant et arrière 2, 3 , un essieu avant dirigé 4, des essieux non dirigés 5 et 6 et une articulation 7. Toutes les roues de ce véhicule suivent,dans une courbe à rayon cons tant,des trajets différents a, b, c. Ce même véhicule -comme montré sur la Fig. 2- lorsqu'il s'écarte de la bordure 10 d'un trottoir et est dirigé en conséquence se comporte de façon à ce que les trajets suivis par les roues s écartent tous de la bordure du trottoir à l'exception d'une très courte partie des trajets suivis par les roues del'essieu arrière qui se rapprochent un court instant de la bordure 10 du trottoir.La direction du véhicule a été indiquée par la référence llvt, la distance entre la roue arrière droite et la bordure avant le démarrage du véhicule (position 20) a été indiquée parla référence lac1" et la distance entre cette roue et la bordure après le démarrage (position 30) a été indiquée parla réference "C211. On peut voir que la distance c2 n'est pas plus grande que la dis- tance tic1". Ce véhicule est caractérisé par le fait qu'il peut commencer à s'écarter du trottoir sans qu'aucune de ses roues monte sur la bordure et ainsi sans monter sur le trottoir. On peut voir sur la Fig. 1 que ce véhicule n'est pas un véhicule dans lequel les roues suivent les mêmes trajets. La construction de véhicule représentée sur la Fig. 3 comporte les mêmes éIéments structuraux que le véhicule de la Fig. 1. La seule différence réside en ce que l'essieu 6 de l'élément arrière est dirigé et que l'angle de direction est commandé par l'angle d'articulation "9' formé entre les axes longitudinaux des éléments arrière et avant. On peut voir qu'avec cette construction en soi connue le trajet"c"suivi par une roue de l'essieu arrière peut avoir un plus grand rayon que le trajet "b" suivi par la roue de l'essieu intermédiaire située du même côté du véhicule de sorte que les trajets "a" et "b" sont disposés de part et d'autre du trajet "c".Ceci signifie en d'autres termes,que,dans le cas où les véhicules des Fig. 1 et 3 ont les mêmes dimensions,l'écart entre les trajets suivis par les roues du véhicule situées du même côté peut être plus petit dans le cas du véhicule de la Fig. 3 que dans le cas du véhicule de la Fig. 1. Les conditions qui existent lorsque le véhicule de la Fig. 3 s'écarte de la bordure d'un trottoir ont été représentées sur la Fig. 4 dans laquelle on a utilisé les mêmes chiffres de référence que sur la Fig. 2 pour désigner les mêmes éléments structuraux. On peut voir que,du fait que les roues arrière sont orientées vers la bordure 10 du trottoir, une position 30 est atteinte après le démarrage dans laquelle la distance C entre la roue droite de l'essieu arrière et la bordure 10 du trottoir est inférieure à la distance correspondante C1 telle que mesurée lorsque le véhicule est dans la position 20 avant le démarrage,position dans laquelle le véhicule a été représenté en traits pleins. Le véhicule a été représenté en traits interrompus dans la position 30 dans laquelle la distance C2 entre la roue droite de l'essieu arrière et la bordure 10 du trottoir est plus petite que la distance C1 de cette roue dans la position 20 avant le démarrage. On peut conclure d'un examen de la Fig. 4 qu'il existe un risque que le véhicule monte sur le trottoir lors de son démarrage. La capacité des roues de ce véhicule de suivre les mêmes trajets dans une courbe à rayon constant est loin d'être parfaite mais elle est meilleure que celle du véhicule de la Fig. 1; par contre, ce véhicule présente le risque de monter sur le trottoir lors de son démarrage. Il existe d'autres constructions de véhicule connues en elles mêmes mais on doit noter qu'aucun des véhicules de la technique antérieure n'est capable d'assurer une capacité des roues à suivre les mêmes trajets tout en évitant le risque que le véhicule monte sur le trottoir. Aucune des constructions connues visant à assurer que les roues suivent les mêmes trajets n'est parvenue à atteindre pleinement ce résultat. La Fig. 5 représente un véhicule en deux éléments articulés selon l'invention dans lequel les deux conditions,à savoir faire suivre aux roues exactement les mêmes trajets et supprimer complètement le risque que le véhicule monte sur le trottoir,sont remplies. Sur la Fig. 5 la référence 1 désigne les roues du véhicule, la référence 2 t'élément avant, la référence 3 l'élément arrière, la réfé rence 4 l'essieu avant dirigé à un angle g 1 par le conducteur, la réfé- rence 5 l'essieu intermédiaire dirigé à un angle 0 Lorsque le véhicule est conduit sur une courbe librement choisie, en utilisant les symboles indiqués sur la Fig. 5, et en introduisant le symbole L = a + a + b + c,c'est-à-dire la distance entre les essieux avant et arrière, les conditions pour que les roues suivent exactement les mêmes trajets sont les suivantes: A = 1 t b - a dans lesquelles: L = distance entre les essieux avant et arrière; a = moitié de la distance entre les essieux intermédiaire et avant; b = distance entre l'essieu intermédiaire et le point d'articulation; c = distance entre le point d'articulation et 1' essieu arrière. La Fig. 5 représente la réalisation des conditions dans lesquelles les roues suivent exactement les mêmes trajets pour différents rayons R1 et R2 de déplacement des essieux. Pour le cas où le véhicule se déplace suivant une courbe de rayon R1,1'élément du véhicule situé à l'arrière de l'articulation a été dessiné en traits pleins et les chiffres de référence qui désignent ses parties sont suivis de la lettre "a" séparée du chiffre de référence par une barre oblique. Pour le cas où le véhicule se déplace suivant une courbe de rayon R2,l'élément arrière du véhicule a été représenté en traits interrompus et ses parties sont désignées par les mêmes chiffres de référence suivis de la lettre "b" séparée du chiffre de référence par une barre oblique. On doit mentionner que dans le cas de l'emploi d'essieux de bogie dirigés - comme représenté sur-la Fig. 5 - les trajets suivis par les roues des essieux avant 4 et 5 ne sont pas exactement les mêmes que ceux suivis par les roues arrière bien que la différence soit négligeable. Dans le cas d'un écart de + 10% par rapport aux proportions mentionnées,il peut en résulter que les roues extérieures du véhicule ne suivent pas exactement le trajet extérieur qui a été représenté sur la Fig. 5 mais par rapport à la condition qui existe,lorsque les roues suivent exactement les mêmes trajets l'angle csque fait l'articulation est alors accru de sorte que le risque que l'articulation se plie trop dans des conditions critiques, par exemple lors du freinage, ou lors de la conduite dans une courbe,etc..., est diminué. La construction de véhicule proposée peut s'écarter de la bordure du trottoir comme ceci est également le cas du véhicule représenté sur la Fig. 1 -cas qui a été représenté sur la Fig. 2- et comme repré senté sur la Fig. 6 du fait que l'angle de direction c(2 - -comme on peut le déduire des équations 1, 2 et 3 et comme on peut le voir sur la repré sentation géométrique de la Fig. 5- est plus petit que l'angle 4 de l'ar- ticulation de sorte que les roues montées. sur l'essieu intermédiaire 5, bien qu'elles soient orientées vers la bordure 10 du trottoir après le démarrage du véhicule,sont situées dans des plans qui coupent la bordure 10 du trottoir à l'arrière de l'essieu,ce qui signifie que les roues roulent en éloignement du trottoir et la partie avant du véhicule s'éloigne également de la bordure 10 du trottoir.Si l'on néglige, comme on l'afait dans le cas de la Fig. 2, un léger rapprochement initial du trottoir, les roues de l'essieu arrière 6 s'écartent également continuellement de la bordure du trottoir, Le véhicule en deux éléments articulés selon la présente inven tion est particulièrement avantageux pour la construction d'autobus en plusieurs éléments articulés du fait que dans les conditions de la circulation urbaine,un éloignement non entravé de la bordure des trottoirs et un déplacement parfait des roues suivant les mêmes trajetssontdes conditions très importantes. L'appJication de la présente invention aux autobus dont toutes les roues sont motrices du type à moteurs dans les moyeux des roues est particulièrement avantageuse du fait que les conditions cinématiques favorables sont ainsi couplées au très bas niveau de forces longitudinales du fait que les forces d'entraînement passent par le point d'articulation, par conséquent, il n'y a aucun risque que l'articulation se plie excessivement dans une courbe. Le véhicule proposé est en outre très avantageux pour la construction de lignes d'autobus sur voies fixes du fait que les avantages de ce véhicule sont particulièrement favorables pour de telles constructions. L'invention peut être mise en oeuvre avec des essieux avant dirigés 4 et 5 simples ou jumelés ainsi qu'avec un essieu arrière fixe simple ou avec des essieux arrières fixes jumelés. Les avantages cinématiques peuvent être obtenus intégralement également en utilisant des solutions mécaniques classiques pour l'entraî- nement des essieux non dirigés de l'élément arrière. Dans le cas où le véhicule à deux éléments articulés est utilisé sur une voie fixe sur laquelle il est dirigé automatiquement ou dans le cas où il est dirigé au moyen d'un rail de guidage, le véhicule comporte alors un moyen détecteur mécanique en contact avec la voie fixe ou avec le rail de guidage. Dans le cas où le véhicule est commandé par un câble posésousla route,le véhicule dispose alors d'un moyen détecteur électromagnétique ou d'un autre type de détecteur en soi connu. L'un quelconque des essieux simples ou une paire quelconque d'essieux jumelés peuvent être entraînéspar un arbre de transmission accouplé à un différentiel. REVENDICATIONS 1.- Véhicule en deux éléments articulés (2,3), caractérisé en ce que l'élé- ment avant (2) du véhicule comporte un essieu avant simple ou des essieux avant jumelés dirigés (4), en ce que l'élément arrière (3) du véhicule comporte un essieu simple ou des essieux jumelés fixes (6) et en ce que l'essieu intermédiaire (5) du véhicule est dirigé en fonction de l'angle d'articulation (e) formé entre les axes longitudinaux des deux éléments formant le véhicule. 2.- Véhicule en deux éléments articules selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interdépendance entre les dimensions des éléments, l'angle d'articulation (o) et l'angle de direction (a2) de l'essieu que font les roues de essieu intermédiaire avec l'axe longitudinal du premier élément articulé est définie par les relations suivantes: L = 2a + b + c A=l± a dans lesquelles: L = distance entre les essieux avant et arrière; a = moitié de la distance entre les essieux intermédiaire et avant; b = distance entre l'essieu intermédiaire et le point d'articulation; c = distance entre le point d'articulation et l'essieu arrière, et en ce que des écarts de + 10% au maximum par rapport aux valeurs résultant de ces relations sont admissibles. 3.- Véhicule en deux éléments articulés selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans le cas où le véhicule suit une voie fixe ou est guidé par un rail, de façon a assurer la conduite automatique du mécanisme de direction du véhicule, ce dernier comporte un élément détecteur en contact avec la voie ou avec le rail de guidage et, dans le cas où le véhicule est commandé par un câble monte sous la route, le véhicule est muni d'un moyen détecteur électromagnétique ou d'un autre moyen détecteur en soi connu. 4.- Véhicule en deux éléments articulés selon la revendication 1 ou 2, ca ractérisé en ce que certaines des roues ou toutes les roues sont du type a moteur dans le moyeu. 5.- Véhicule en deux éléments articulés selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un quelconque des essieux simples ou une paire quelconque d'essieux jumeles sont reliés à un différentiel par l'intermédiaire d'un arbre de transmission.