Brevet FR2705066A1 — publié le 19941118

" Dispositif antipatinage pour roues motrices de véhicules de transport terrestre La présente invention a pour objet un dispositif antipatinage destiné à équiper les roues motrices de véhicules de transport terrestre tels qu'à titre d'exemple non limitatif, automobiles, motos, locomotives, Diesel Le patinage, qui correspond à une rotation sans entraînement des roues motrices d'un véhicule par suite d'une adhérence insuffisante constitue un danger bien connu des spécialistes. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé plusieurs systèmes ayant pour but d'améliorer l'adhérence au freinage ; parmi ces systèmes, on peut, à titre d'exemple, mentionner le système mis au point par la Société BOSCH connu sous la dénomination "ABS" qui correspond à un système d'antiblocage de roues améliorant l'adhérence sur le sol, ou le système de même type mais plus complexe proposé par la Société HONDA et connu sous la dénomination "ALB" (Autolimitateur de blocage). Ces dispositifs antipatinage ne sont efficaces qu'en cas de freinage, et il n'a à ce jour été proposé aucun dispositif à la fois simple, fiable et peu onéreux dans le but de remédier aux problèmes consécutifs au patinage par accélération brutale. L'invention a pour objet de combler cette lacune en proposant un dispositif antipatinage pour roues motrices de véhicules de transport terrestre, simple, efficace et peu coûteux, utilisable aussi bien en cas d'accélération que de décélération. Conformément à l'invention, ce dispositif est caractérisé en qu'il comporte un moyen à commande mécanique entraînant une discontinuité dans la rotation des roues motrices. Il est aisé de concevoir qu'une telle discontinuité par laquelle les roues motrices passent, à chaque tour, successivement par une phase dans laquelle elles tournent progressivement plus rapidement, puis par une phase dans laquelle elles tournent progressivement plus lentement, entraîne une augmentation de l'adhérence, donc une diminution des risques de patinage. Pour qu'un tel dispositif donne satisfaction, il est bien entendu nécessaire de veiller à ce que les variations de la vitesse de rotation des roues motrices n'entraînent pas de secousses de l'ensemble du véhicule. Conformément à l'invention, on a pu se rendre compte, de manière surprenante, que, dans le cas de véhicules équipés de suspensions suffisamment efficaces telles qu a titre d'exemple les suspensions hydropneumatiques ou les suspens ions assistées par ordinateur (suspensions actives ) dont sont actuellement munis de plus en plus de véhicules, il est possible d'obtenir la discontinuité recherchée dans la rotation des roues motrices grâce à un simple montage légèrement excentré de celles-ci sur leur arbre d'entraînement. Il est bien entendu, là encore, impératif de calculer cet excentration de manière à garantir le confort du conducteur du véhicule ainsi que des passagers transportés. Une autre possibilité consiste à excentrer l'attache du tambour ou du moyeu sur la roue, ce qui présente l'avantage d'obtenir le même effet avec une roue normale. Une variante largement similaire de l'invention consiste à équiper les roues motrices de pneumatiques présentant au moins un renflement progressif ; il s'agit là en fait d'un système largement équivalent à celui mentionné précédemment vu qu'il a pour effet de transformer une roue normale en une roue excentrée. L'expérience a permis de constater que, dans le cas de roues de diamètre classique, un renflement à peine visible de l'ordre du centimètre prévu sur les pneumatiques, permet déjà d'améliorer l'adhérence dans une large mesure tout en n'étant pas sensible au cours du déplacement du véhicule. Selon une autre variante de l'invention, le moyen à commande mécanique est constitué par un ensemble de deux roues antipatinage identiques interposées entre le moteur et les roues motrices et respectivement montées excentrées sur deux axes parallèles de façon à venir en permanence en prise l'une avec l'autre. Il est aisé de se rendre compte que, dans un tel système, lorsque l'axe, sur lequel est montée une première roue, est entraîné à vitesse constante, par suite de l'excentration et compte tenu du fait qu'une portion de plus grand rayon de la circonférence de cette première roue vient toujours en prise avec une portion de plus faible diamètre de la circonférence de la seconde roue et réciproquement, l'axe de cette dernière est entraîné à une vitesse progressive et discontinue ce mouvement peut alors facilement être transmis à l'arbre d'entraînement des roues motrices de façon à obtenir la discontinuité et l'amélioration de l'adhérence recherchées. Il est, bien entendu, là encore essentiel, de limiter l'excentration des roues antipatinage à une valeur telle que les variations de rotation des roues motrices n'entraînent pas de secousses de l'ensemble du véhicule. Conformément à l'invention, les roues antipatinage peuvent être montées à la sortie de la boîte de vitesses ou à l'intérieur de celle-ci ; dans ce dernier cas, il est nécessaire de prévoir un nouveau carter, plus grand, car la boîte de vitesses devra contenir deux roues supplémentaires, et d'étudier l'ensemble du dispositif pour éviter tout risque de grippage. De plus, il peut, le cas échéant, être préférable de choisir un volant moteur plus lourd que les volants classiques pour des raisons de stabilité. Conformément à l'invention, les roues antipatinage peuvent être constituées par des roues dentées venant directement en prise l'une avec l'autre. On peut également opter, selon une autre caractéristique de l'invention, pour des roues antipatinage venant en prise l'une avec l'autre, non pas directement, mais par l'intermédiaire d'organes de liaison tels que chaîne ou courroie crantée, auquel cas, il est nécessaire de veiller à ce que la chaîne ou la courroie crantée soit toujours uniformément tendue. Les caractéristiques du dispositif antipatinage qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est un schéma représentant une roue excentrée, - la figure 2 est un schéma représentant un moyeu ou un tambour permettant d'excentrer une roue normale, - les figures 3a et 3b sont des schémas représentant un pneumatique créant l'excentration de la bande de roulement, - la figure 4 est un schéma représentant deux roues antipatinage constituées par des roues dentées venant directement en prise l'une avec l'autre, - la figure 5 est un schéma correspond représentant des roues antipatinage venant en prise l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'organes de liaison. Selon la figure 1, la discontinuité dans la rotation des roues motrices recherchée peut être obtenue simplement grâce à la mise en oeuvre de roues excentrées (comme représenté en hachuré). Selon la figure 2, on peut obtenir un effet similaire en munissant le tambour ou le moyeu 5, d'éléments d'attache 6 (écrous, boulons ...) permettant un montage excentré des roues motrices non représentées. Cette variante présente l'avantage de permettre la mise en oeuvre de roues normales. Une autre possibilité représentée sur les figures 3a et 3b consiste à équiper des roues normales 7 de pneumatiques présentant un renflement 8 (figure 3a) ou deux renflements 81, 82 (figure 3b). Bien entendu, le nombre de renflements pourrait être supérieur à deux sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Conformément à cette variante, on obtient la même excentration (simple ou multiple) du niveau de la bande de roulement que dans le cas de roues motrices montées excentrées. Selon la figure 4, le dispositif antipatinage est constitué par deux roues dentées 1 et 2 identiques directement et constamment en prise l'une avec l'autre ; ces deux roues ont un rayon R et un axe médian respectif C1 et C2 perpendiculaire au plan de la figure. Ces roues 1 et 2 sont, par ailleurs, respectivement mobiles en rotation autour d'axes excentrés paralleles A1 et A2 également perpendiculaires au plan de la figure qui sont situés à une distance d des axes médians respectifs C1 et C2. De façon non représentée sur la figure, l'axe A1 est relié à l'arbre moteur tandis que l'axe A2 est relié à l'arbre d'entraînement des roues motrices. La figure 4 représente le cas particulier dans lequel les intersections Al, C1, A2 et C2 des différents axes avec le plan de la figure sont alignés. I1 est clair que si l'axe A1 se déplace selon la flèche I à une vitesse de rotation constante Q, la vitesse linéaire d'un point X1 quelconque de la périphérie de la roue 1 distant de r1 du point A1 s'écrit : v1 = 2wr1Q De la même façon, si l'axe A2 est entraîné selon la flèche II à une vitesse de rotation variable w(t), la vitesse linéaire d'un point quelconque X2 de la périphérie de la roue 2 distant de r2 du point A2, s'écrit : v2 = 2ttr2w(t) Compte tenu du montage et de l'engrènement particulier des deux roues 1 et 2, au point d'intersection B de celles-ci, les vitesses v1 et v2 sont clairement identiques et, en ce point particulier, on a donc 2wraQ = 2wr2w(t) et donc w(t) = 2 r,Q 2rtr2 Mais, en ce point particulier, la somme des distances r1 et r2 est constante et égale à deux fois le rayon des roues 1 et 2, et donc r1 = 2R - r2. Par suite, la vitesse angulaire de la roue 2 reliée à l'arbre d'entraînement des roues motrices du véhicule s'écrit w(t) = 2R - r, r2 En conséquence, la vitesse de rotation angulaire de l'axe A2 est variable dans le temps et fonction de la distance séparant le point A2 du point d'intersection B. Compte tenu du fait que cette distance r2 varie entre deux valeurs limites respectivement égales à R - d et R + d, d correspondant à l'excentration des roues 1 et 2, la vitesse angulaire de l'axe A2 varie en fonction du temps entre deux valeurs extrêmes qui sont d'une part 2R - (R - d) # = R + d R - d R - d et, d'autre part 2R - (R + d) g = R - d # R+d R+d I1 est ainsi clair que l'axe A2 peut transmettre aux roues motrices, non représentées, une vitesse variant progressivement dans le temps. Selon la figure 5, les roues 1' et 2' viennent en prise l'une avec l'autre, non plus directement, mais par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'une courroie de liaison 3. I1 est clair que cette configuration est en tout point équivalente à celle représentée sur la figure 4. REVENDICATIONS 1")Dispositif antipatinage pour roues motrices de véhicules de transport terrestre caractérisé en ce qu'il comporte un moyen à commande mécanique entraînant une discontinuité dans la rotation des roues motrices. 2")Dispositif antipatinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen à commande mécanique correspond à un montage légèrement excentré des roues motrices. 3")Dispositif antipatinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen à commande mécanique correspond à au moins un renflement progressif prévu sur les pneumatiques dont sont équipées les roues motrices. 4")Dispositif antipatinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen à commande mécanique est constitué par un ensemble de deux roues antipatinage identiques interposées entre le moteur et les roues motrices et respectivement montées excentrées sur deux axes parallèles de façon à venir en permanence en prise l'une avec l'autre. 5 )Dispositif antipatinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les roues antipatinage sont constituées par des roues dentées venant directement en prise l'une avec l'autre. 6 )Dispositif antipatinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les roues antipatinage viennent en prise l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'organes de liaison tels que chaîne ou courroie crantée.