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Le roulage dans les virages avec un véhicule automobile
à trace unique (cycle à moteur ou motocyclette) de la construction usuelle moderne exige pour la compensation des forces centrifuges une inclinaison du véhicule vers l'intérieur.
Le plan de symétrie vertical du véhicule dans la marche
en ligne droite forme alors un angle aigu avec le plan horizon-
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trifuges augmentent. Lorsqu'un véhicule automobile à trace unique est fermé, il possède un fond. Pour assurer la stabilité du véhicule automobile, il faut que le centre de gravité de celuici et partant son fond soient placés aussi bas que possible.
Or, si le véhicule est fortement incliné dans le virage, le fond touche la route.
Il résulte des considérations qui précèdent, qu'il serait
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la possibilité de fermer un véhicule de oe type.
L'invention concerne une disposition qui permet de tenir le véhicule sensiblement vertical dans le virage, du fait qu'elle déplace, pendant le roulage en virage, la droite qui relie les points d'appui théoriques des deux roues (droite d'appui) du plan médian du véhicule vers l'extérieur.
La disposition selon l'invention consiste, par exemple, en une direction de configuration spéciale pour la roue avant, qui effectue ce déplacement automatiquement et cela de façon
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aussi un plus grand déplacement de la ligne d'appui hors du plan de symétrie.
La fig. 5 illustre par une vue en plan d'une motocyclette la notion et le déplacement de la ligne d'appui. La roue arrière est désignée par 90; son point d'appui sur la route, par m;
la roue avant, par 7; son point d'appui, par 45. Dans un virage vers la gauche, la ligne d'appui est amenée de la position m-45 (dans le plan de symétrie du véhicule) dans la position m-n.
La fig. 6 montre sohématiquement, en élévation,la tenue ou position d'une motocyclette fermée, pendant qu'elle roule en ligne droite. La fig. 7 représente la même motocyclette dans <EMI ID=6.1> cyclette selon l'invention dans la position en virage.
Pour le déplacement automatique de la ligne d'appui, il est prévu, par exemple, un bras pivotant qui peut pivoter dans un plan à peu près horizontal et est monté pour tourner à une extrémité dans le châssis du véhicule, cependant que dans l'autre extrémité se trouve tourillonné l'axe de direction de la roue avant, que l'on peut faire pivoter des deux côtés du plan
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de l'axe de direction est effectuée par une roue à vis sans fin dont on fait tourner la vis sans fin, montée dans le bras pivotant, au moyen du volant par l'intermédiaire d'un arbre flexible (ou d'arbres et de jointe de oardan).
Dans la marche en ligne droite le bras pivotant se trouve dans le plan de symétrie du véhicule et est maintenu dans cette position par des ressorts qui opposent une résistance croissan-
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Le point d'appui théorique de la roue avant se trouve, lorsqu'on regarde dans la direction de marche, en avant du prolongement de l'axe de rotation du bras pivotant.
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tion du bras pivotant autour d'un axe et, partant, de l'axe de direction et de la roue avant vers l'extérieur.
De ce fait, l'angle d'obliquité ou angle de braquage de la roue avant que le volant a provoqué, est réduit. Cette réduction est de nouveau rachetée par une rotation ultérieure du volant dans le même sens. Le volant doit donc produire un angle de braquage plus grand que le virage ne l'exigerait. Le pilote s'occupe simplement de la rectification de l'angle de braquage par des rotations convenables du volant, cependant que le déplacement de la ligne d'appui s'effectue automatiquement.
Plus la résistance de la route dans le virage est grande, plus grande est aussi l'écart ou déviation du bras pivotant. D'autre part, la résistance des ressorts croît avec la déviation. Par conséquent, pour ohaque résistance de la route il s'établira un état d'équilibre pour un angle de déviation déterminé du bras pivotant. Aussitôt qu'il est sorti du virage,
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te tombe à zéro et la force des ressorts ramène le bras pivotant dans sa position médiane.
Afin que le point d'appui de la roue avant sur la route dans la position médiane, quand on regarde dans la direction de marche, vienne se placer en avant du prolongement de l'axe du
<EMI ID=11.1> bras pivotant et que dans le cas d'une grande longueur du bras pivotant une avance R voulue déterminée soit conservée, on monte l'axe de direction sens m'angle aigu avec la verticale de maniè. re que sa partie supérieure précède la partie inférieure dans le sens de la marche. Par ce moyen 11 devient possible de donner à l'avance la faible grandeur nécessaire tout en conservant la longueur de bras pivotant désirée pour le pivotement vers l'ext6rieur et en même temps de placer le point d'appui en avant du prolongement de l'axe de rotation du bras pivotant. or, o'est la condition pour que le bras pivotant pivote vers l'extérieur dans le sens correct sous l'action de la force centrifuge. Une grande longueur du bras pivotant est désirable, car on obtient alors pour un même angle de déviation un plus grand déplacement de la ligne d'appui.
Conformément à l'invention, on obtient d'ailleurs aussi une grande longueur du bras pivotant du fait que l'axe de rotation du bras pivotant forme un angle aigu avec la verticale.
La fig. 1 est la vue de dessus en plan d'un dispositif de direction conforme à l'invention; la fig. 2 en est une vue en élévation latérale. Les fig. 3 et 4 sont des vues en élévation latérale de deux variantes de construction; la fig. 5 met
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et 8, la position du véhicule dans le virage.
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pour le déplacement de la ligne d'appui, lequel tourne autour de l'axe vertical 64, qui est monté dans le chevalet ou support
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avec la verticale, de façon telle que son extrémité supérieure précède son extrémité inférieure dans la direction de marche.
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biellettes 9.
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est actionnée par la via sans fin 13, qui est montée dans des paliers 14 fixés au bras pivotant 63 ou faita d'une pièce avec
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ble 15, qui est relié au volant, non représenté. Une manivelle
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rotation 64. Dans cette articulation un ressort 69 est aocroohé de façon à pouvoir tourner, cependant que par son autre extrémité celui-ci est accroché dana l'oeillet d'une oheville horizontale 70. Celle-ci est reliée rigidement au chevalet 65 par des écrous 71.
Lorsque, en abordant un virage on.fait tourner la roue hélicoïdale 12 en sens inverse de celui du mouvement des aiguilles d'une montre au moyen du volant et de l'arbre 15 ainsi que de la vis sans fin 13, l'axe de direction tourne dans le même sens et braque la roue avant 7. Il en résulte une force centripète, qui agit au point d'appui 45 de la roue avant (fig.
1) et fait tourner le bras pivotant 63 avec l'axe de direction
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vement des aiguilles d'une montre.
A ce couple ou moment de rotation provoqué par la force centripète (résistance de la route) s'oppose le couple du res-
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la tension du ressort, mais aussi le bras de levier par rapport
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63 se trouve par exemple dans la nouvelle position a-b (fig.
1). La fourche 8 de la roue avant se trouve alors avec celleci dans la direction b-o, dans laquelle a désigne la nouvelle position du point d'appui 45, à laquelle correspond la nou-
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Les butées fixes 72 du chevalet 65, oontre lesquelles la manivelle 66 bute dans ses deux positions extrêmes, limitent le pivotement du bras pivotant 63 vers l'extérieur.
La position particulière de l'axe de direction (en oontraste avec les motocyclettes usuelles) permet la conservation d'une
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Théoriquement, le point 45 doit se trouver en avant du prolongement de l'arbre 64 quand on regarde dans la direction de la marche. La pratique a montré que dans le cas extrême il peut se trouver aussi dans le prolongement de l'arbre 64, car la moindre rotation de l'axe de direction 10 provoque une résistance de la route, dont la direction, regardée dans la direction de la marche, vient se placer en avant du prolongement de l'arbre 64.
La direotion ou commande de la roue avant est améliorée par une suspension particulière de la roue avant. En contraste avec les véhicules à trace unique habituels, il faut, pour un véhicule stabilisé, compter avec de grandes forces agissant perpendiculairement au plan de la roue avant, qui provoquent des efforts de flexion. La suspension de la roue avant conforme à la fig.3 est propre à absorber ces efforts. Dans le cas de cette suspension, l'axe de direotion et la fourche de la roue avant forment une pièce rigide épaisse, qui s'avance jusqu'à proximité de l'axe de la roue avant. Seules les extrémités des fourchons ou branches de la fourche sont reliées élastiquement et articulées aux deux paliers de l'axe de la roue avant.
La fourche 73, dont les deux branches sont reliées par des chevilles 75 aux deux leviers 74 de façon à pouvoir tourner, est fixée sur l'axe de direction. Les deux leviers 74 sont reliés rigidement l'un à l'autre par une tôle 79. Cette tôle por-
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Driving on bends with a motor vehicle
single track (motor cycle or motorcycle) of modern conventional construction requires for the compensation of centrifugal forces an inclination of the vehicle inward.
The vertical plane of symmetry of the vehicle in the step
in a straight line then forms an acute angle with the horizontal plane
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trifuges are increasing. When a single-track motor vehicle is closed, it has a background. To ensure the stability of the motor vehicle, the center of gravity of the latter and hence its bottom must be placed as low as possible.
However, if the vehicle is strongly inclined in the turn, the bottom touches the road.
It follows from the foregoing considerations that it would be
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the possibility of closing a vehicle of this type.
The invention relates to an arrangement which makes it possible to hold the vehicle substantially vertical in the bend, owing to the fact that it displaces, during the rolling in a bend, the straight line which connects the theoretical support points of the two wheels (support line) from the median plane of the vehicle outwards.
The arrangement according to the invention consists, for example, in a direction of special configuration for the front wheel, which performs this movement automatically and in such a manner.
<EMI ID = 5.1>
also a greater displacement of the support line out of the plane of symmetry.
Fig. 5 illustrates by a plan view of a motorcycle the concept and movement of the support line. The rear wheel is designated 90; its fulcrum on the road, by m;
the front wheel, by 7; its fulcrum, by 45. In a left bend, the fulcrum line is brought from position m-45 (in the vehicle's plane of symmetry) to position m-n.
Fig. 6 shows sohematically, in elevation, the holding or position of a closed motorcycle, while it is traveling in a straight line. Fig. 7 represents the same motorcycle in <EMI ID = 6.1> bicycle according to the invention in the cornering position.
For the automatic displacement of the support line there is provided, for example, a swivel arm which can pivot in an approximately horizontal plane and is mounted to rotate at one end in the vehicle frame, while in the the other end is journalled the steering axis of the front wheel, which can be rotated on both sides of the plane
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of the steering axis is effected by a worm wheel, the worm of which is rotated, mounted in the pivoting arm, by means of the steering wheel via a flexible shaft (or shafts and attached by oardan).
When traveling in a straight line, the swivel arm is in the plane of symmetry of the vehicle and is held in this position by springs which oppose an increasing resistance.
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The theoretical fulcrum of the front wheel is, when looking in the direction of travel, in front of the extension of the axis of rotation of the swivel arm.
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tion of the arm pivoting around an axis and hence the steering axis and the front wheel outwards.
As a result, the obliqueness or steering angle of the front wheel caused by the steering wheel is reduced. This reduction is redeemed again by a subsequent rotation of the flywheel in the same direction. The steering wheel must therefore produce a greater steering angle than the turn would require. The pilot simply takes care of the correction of the steering angle by suitable rotations of the steering wheel, while the displacement of the support line takes place automatically.
The greater the resistance of the road in the turn, the greater the deviation or deflection of the swivel arm. On the other hand, the resistance of the springs increases with the deflection. Consequently, for each resistance of the road, a state of equilibrium will be established for a determined angle of deviation of the pivoting arm. As soon as he got out of the bend,
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te drops to zero and the spring force returns the swivel arm to its middle position.
So that the fulcrum of the front wheel on the road in the middle position, when looking in the direction of travel, comes to be placed in front of the extension of the axis of the
<EMI ID = 11.1> swivel arm and that in the case of a great length of the swivel arm a determined desired feed rate R is maintained, the steering axis is mounted in the direction of acute angle with the vertical. re that its upper part precedes the lower part in the direction of travel. By this means 11 becomes possible to give in advance the small size necessary while maintaining the length of the swivel arm desired for the outward pivoting and at the same time to place the fulcrum in front of the extension of the axis of rotation of the swivel arm. however, this is the condition for the pivoting arm to pivot outwards in the correct direction under the action of centrifugal force. A great length of the pivoting arm is desirable, since a greater displacement of the support line is then obtained for the same deflection angle.
In accordance with the invention, a great length of the pivoting arm is also obtained because the axis of rotation of the pivoting arm forms an acute angle with the vertical.
Fig. 1 is the top plan view of a steering device according to the invention; fig. 2 is a side elevational view thereof. Figs. 3 and 4 are side elevational views of two alternative constructions; fig. 5 met
<EMI ID = 12.1>
and 8, the position of the vehicle in the bend.
<EMI ID = 13.1>
for the movement of the support line, which rotates around the vertical axis 64, which is mounted in the easel or support
<EMI ID = 14.1>
with the vertical, so that its upper end precedes its lower end in the direction of travel.
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connecting rods 9.
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is operated by the endless via 13, which is mounted in bearings 14 attached to the swivel arm 63 or made in one piece with
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ble 15, which is connected to the steering wheel, not shown. A crank
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rotation 64. In this articulation a spring 69 is aocroohé so as to be able to rotate, while by its other end it is hooked in the eyelet of a horizontal oheville 70. This is rigidly connected to the bridge 65 by nuts 71.
When, while entering a bend, the helical wheel 12 is rotated counterclockwise by means of the handwheel and the shaft 15 as well as the worm 13, the axis of direction turns in the same direction and steers the front wheel 7. This results in a centripetal force, which acts at the fulcrum 45 of the front wheel (fig.
1) and rotates the swivel arm 63 with the steering axis
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clockwise.
To this torque or torque caused by the centripetal force (road resistance) opposes the torque of the res-
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the spring tension, but also the lever arm in relation
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63 is for example in the new position a-b (fig.
1). The fork 8 of the front wheel is then located with this in the direction b-o, in which a denotes the new position of the fulcrum 45, to which the new corresponds.
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The fixed stops 72 of the easel 65, against which the crank 66 abuts in its two extreme positions, limit the pivoting of the pivoting arm 63 outwards.
The particular position of the steering axis (in contrast with the usual motorcycles) allows the conservation of a
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Theoretically, point 45 should be in front of the extension of shaft 64 when looking in the direction of travel. Practice has shown that in the extreme case it can also be found in the extension of the shaft 64, because the slightest rotation of the steering axis 10 causes resistance from the road, the direction of which is viewed in the direction of the step, comes to be placed in front of the extension of the shaft 64.
The direction or control of the front wheel is improved by a special suspension of the front wheel. In contrast to the usual single track vehicles, for a stabilized vehicle it is necessary to reckon with great forces acting perpendicular to the plane of the front wheel, which cause bending forces. The front wheel suspension according to fig. 3 is suitable for absorbing these forces. In the case of this suspension, the axis of direotion and the fork of the front wheel form a thick rigid part, which advances to near the axis of the front wheel. Only the ends of the forks or branches of the fork are elastically connected and articulated to the two bearings of the front wheel axle.
The fork 73, the two branches of which are connected by pins 75 to the two levers 74 so as to be able to rotate, is fixed on the steering axis. The two levers 74 are rigidly connected to one another by a sheet 79. This sheet carries
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