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Véhicule pour manèges, fêtes foraines, parcs d'attrac- tions, écoles de pilotage d'avions et autres applications.
La présente invention a pour objet un véhicule pour manèges, fêtes foraines, parcs d'attractions, écoles de pilo- tage d'avions et autres applications, qui permet à l'occupant ou aux occupants d'exéouter des mouvements divers de retourne- ment sur le e8té ou en avant et en arrière, ces mouvements pouvant être combinés à des manoeuvres d'avancement, de recul, de virage, de giration sur ses axes, ce qui en fait en engin à la fois attrayant, sportif et utile pour l'apprentissage du pilotage des avions.
Un véhicule conforme à l'invention est notamment ca- ractérisé par un chariot portant deux colonnes montantes suppor- tant des tourillons longitudinaux solidaires d'un oadre suppor- tant lui-même des tourillons transversaux d'une naoelle pouvant ainsi exécuter des mouvements universels.
Suivant une forme de réalisation, l'un des tourillons longitudinaux et l'un des tourillons transversaux sont équipée .
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d'un mécanisme de commande positive permettant de les faire tourner impérativement dans les deux sens;
à cette fin ces tournions portent, par exemple, ohaoun une roue hélicoïdale en prise avec une vis sans fin pouvant être entraînée séleoti- vement par l'un de deux moteurs électriques tournant en sens contraire, et les circuits de commande de quatre moteurs élec- triques agissant sur les tourillons longitudinaux et transver- saux de la suspension à la cardan de la nacelle sont commandés par des interrupteurs disposés aux extrémités des branches d'une étoile de guides et contrôlés par la. manoeuvre du manche à balai.
Le châssis peut 'âtre monté sur deux roues de roulement transversales commandées par des éléments moteurs permettant leur entratnement simultané dans le même sens ou en sens con- traire ou leur entraînement individuel dans l'un ou l'autre sens et ces éléments moteurs sont contrôlés à l'aide de pédales placées dans la cabine,et la. nacelle, montée comme indiqué ci-dessus, peut comporter une hélice et un moteur d'entraînement de cette hélice, puis des gouvernes d'avion, telles qu'ailerons, gouvernail de pro- fondeur et gouvernail de direction.
Suivant une autre variante, la nacelle est montée sur un chariot comportant à l'avant deux roues libres placées sen- siblement dans la position du train d'atterrissage et à l'arrière une roue directrice reliée au gouvernail de profondeur par un dispositif de liaison permettant entre ces deux organes des mou- vements relatifs de montée et de desconte, mais les asservissant pour les mouvements de rotation, c'est-à-dire de direction.
L'invention s'étend d'ailleurs à, diverses autres caractéristiques qui ressortent de la description détaillés qui suit.
La fig. 1 est une vue en perspective schématique d'un véhicula conforme à l'invention.
La fig. 2 est un schéma d'un dispositif de commande genre manche à 'balai.
La fig. 3 est un plan d'une étoile de guidage combinée
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des commutateurs de commande.
La tige 4 représente un dispositif de frein électro- magnétique.
La fig. 5 est un schéma, de l'installation électrique.
La tige 6 est une vue en perspeotive d'une seconde forme de réalisation du véhicule.
La fig. 7 est une vue schématique d'une autre variante.
La tige 8 est une élévation d'un dispositif d'asser- vissement entre un gouvernail de direction et une roue d'avion.
La tige 9 est une vue schématique en perspective d'un chariot muni d'un dispositif de oommande et de direction.
La tige 10 représente une commande à pédale.
Le véhicule de la fig. 1 comporte un châssis 1, monté sur un train de roues motrices transversales 2, 3, et sur deux roues d'appui folles, l'une avent 4, l'autre arrière
5, pouvant s'orienter librement. Les roues 2 et 3 sont avan- tageusement montées sur des demi-essieux commandés indépendam- ment par un mécanisme moteur permettant de les faire tourner ensemble ou séparément en avant ou en arrière ou en sens contrai- res l'une de l'autre afin de permettre la marche en ligne droite en avant et en arrière, ainsi que des virages et rotation sur place.
Ce châssis porte deux colonnes verticales 6, 7; ces oolonnes supportent à leur partie supérieure deux axes hori- zontaux alignés 8, 9, portant un oadre 10, supportant lui- même en son milieu deux axes horizontaux alignés 11, 12, per- pendiculaires aux axes 8, 9 et supportant une nacelle 13, dans laquelle prennent place les occupants du véhicule, qui se font, de préférence, vis-à-vis pour plus de oommodité et pour réduire l'encombrement de la naoelle, L'axe 9 porte, fixée sur lui une roue hélicoïdale 14, en prise aveo une vissans fin 15, pouvant être commandée par deux moteurs électriques
16, 17, la faisant tourner en sens contraires.
De même, .L'axe 11 porte une roue hélicoïdale 18, @
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engrenant avec une vissans fin 19, pouvant être mise en rota- tion en sens contraires par des moteurs électriques 20, 21.
Comme on l'a expliqué précédemment, le châssis1 com- porte des moyens pour l'entraînement des roues 2, 3, permettant de faire avancer le véhicule suivant la flèche f, de le faire reculer suivant la flèche f1,de le faire tourner sur lui-même suivant les flèches f2 et f3 et également de lui faire exécu- ter des virages de tous rayons.
La nacelle peut,en outre, tourner autour de l'axe a - b, suivant le sans de la flèche f4 en mettant le moteur 20 en marche ou suivant le sens de la flèche f5 en mettant le moteur 21 en action. Ces moteurs entraînent la vis sans fin 19 qui fait tourner la roue hélicoïdale 18 solidaire de l'arbre 11 qui entraîne la nacelle dans sa rotation.
La nacelle peut aussi 'être mise en mouvement de rota- tion suivant l'axe c - d, soit suivant le sens de la flèche f6, soit suivant le sens de la flèche f7,en mettant en marche le moteur 17 ou le moteur 16, ces moteurs faisant tourner dans l'un ou l'autre sens la vis sans fin 15 qui entraîne la roue hélicoïdale 14, solidaire de l'arbre 9 entraînant lui-même le cadre 10, dans lequel la nacelle est suspendue.
Les circuits des moteurs assurant les mouvements du châssis 1 sont commandés à l'aide de pédales 'basculantes con- trlant les circuits des moteurs de commande des roues 2 et 3; d'autre part, un manche à balai 22 (fig. 2),place au milieu de la nacelle 13 où il est supporté au moyen d'une rotule 23 dans une botte sphérique 24, montée sur un chevalet 25, com- mande les interrupteurs assurant le fonctionnement des moteurs 16, 17, 20 et 21 commandant les autres mouvements de la nacelle.
L'extrémité inférieure du manche à balai est avantageusement guidée dans une étoile de guides radiaux, représentée à la fig.
3. Au point mort, le manche à balai se fixe au centre 26 de cette étoile. Le moteur 16 est commandé par l'interrupteur 27, le moteur 17 est commandé par l'interrupteur 28, le moteur 20 est commandé par l'interrupteur 29 et le moteur
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21 est commandé par l'interrupteur 30.
En outre, des interrupteurs doubles 27'-29', 29'-28' , 28'-30', 27'-30' permettent de mettre en mouvement simultané- ment les deux moteurs correspondant à ces interrupteurs. Les guides radiaux de l'étoile sont désignés par 31, 32,33, 34,
35, 36, 37, 38.
Lorsque le manche à balai est manoeuvré de façon que son extraits inférieure, conduite dans la glissière 31, vienne fermer l'interrupteur 29, le moteur 20 est mis en marche, de sorte qu'un mouvement est imprimé à la nacelle suivant f4 au- tour de l'axe a - b.
Si le manche à balai est amené dans le guide 32 et actionne l'interrupteur 30, c'est le moteur 21 qui est mis en marche et qui imprime à la naoelle des mouvements suivant f5 autour de l'axe! - b.
Si le manche à balai est amené dans le guide 33 pour fermer l'interrupteur 27, le moteur 16 imprime un mouvement suivant !7 au cadre 10 et par suite à la nacelle.
Pareillement, l'interrupteur 28 fait fonctionner le moteur 17 pour imprimer au cadre 10 et à la nacelle un mou- vement sui vant f6.
Si le manche à balai est amené dans le guide 35, il -ferme à la fois les interrupteurs 27' et 29' correspondant aux interrupteurs 27 et 29 en mettant simultanément en action les moteurs 16 et 20. La nacelle est ainsi amenée à tourner sui- vant f7 autour de l'axe c - d et en même temps suivant f4 autour de l'axe a - b.
Les autres interrupteurs doubles des guides 36, 37, 38 font également tourner la nacelle suivant deux axes perpen- diculaires en fermant les circuits des moteurs correspondants, indiqués dans ce qui précède. Il est ainsi possible à l'un des occupants de la nacelle de conduire le véhicule de façon qu'il effectue des mouvements d'avancement, de recul, de rotation sur lui-même dans les deux sens, de virage ou de pivotement dans les deux sens, puis de rotation et de retournement de la,
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nacelle dans deux plans perpendiculaires, tous ces mouvements étant commandés par les deux pédales et le manche à balai.
Par construction, la nacelle et ses occupants cons- tituent un ensemble dont le centre de gravité est situé au-des- sous des axes de rotation a - b et.± d. La position d'équili- bre stable du système mobile est donc la position normale de la nacelle à laquelle elle revient dès que cesse le mouvement d'un moteur.
Il y a lieu d'observer qu'il y a deux positions d'équilibre stable pour le cadre 10 qui sont diamétralement opposées, mais ceci est sans importance puisqu'il n'y a qu'une seule position d'équilibre stable pour la nacelle 13.
Le tambour de freins 39 (fig. 4) est fixé sur l'axe de la vis sans fin 19; ce tambour de freins est normalement dégagé de la friction d'un ruban de frein 40 par un ressort de traction 41, accroché en 42.
Un électro-aimant à plongeur 43 se trouve toujours sous tension au cours de l'utilisation de l'appareil. Sa puis- sance est telle que, non seulement il surmonte l'action du ressort 41, mais qu'il exerce également uhe traction suffisante pour bloquer la vis sans fin 19 à l'aide du ruban de frein 40 lorsque l'engin est sous tension. Un interrupteur 44, mon- té à l'intérieur de la nacelle, permet cependant de couper à volonté le circuit de cet électro-aimant. Dans ce cas, la vis 19 se trouve libérée par le ressort 41 et le système mobile revient à sa position horizontale de départ.
Deux électro-aimants à plongeur 45, 46 agis sent sur la même tige 47 que l'électro-aimant 43 et sont excités respectivement en même temps que les moteurs 20 et 21, Ils sont plus puissants que l'électro-aimant 43 et, contrairement à ce dernier, leur action sur le ruban de freinage 40 est libératrice et s'ajoute à, l'action du ressort 41.
Ce dispositif de frein fonctionne de la façon suivante:
Lorsque les occupants prennent place dans la nacelle 13, le courant est coupé, la vissans fin 19 est libérée -()
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par le ressort 41. On met le courant sur le manège. L'éleotro 45 est excité, l'interrupteur 44 étant ouvert, de sorte que la vis sans fin 19 est bloquée.
Le pilote met le courant sur le moteur 20 et l'électro-aimant 45 est excité en même temps, mais, étant donné qu'il est plus puissant que l'électro 43, toujours sous tensi on, il libère la vis sans fin 19 et la naoelle se met en mouvement; le pilote coupe le courant sur le moteur 20 et, par conséquent, en même temps, sur l'éleotro 45, L'électro 43 est seul excité et bloque la vis 19 ; parconséquent, la nacelle 13 reste dans la position où elle s'est arrêtée, quelle qu'elle soit.
Si le pilote veut revenir automatiquement à la posi- tion normale en cours de fonctionnement, il ouvre l'interrupteur 44 en coupant l'excitation de l'éleotro 43, de sorte que le ressort 41 libère la vis 19, qui, étant réversible, tourne jusqu'à ce que la nacelle, dont le centre de gravité se trouve au-dessous des axes de rotation a - b et c - d, revienne à sa position d'équilibre stable. Il en est de même pour le moteur 21 et pour les mouvements du cadre 10, entraînant la nacelle autour de l'axe c - d, les deux électron 43 agissant sur les vis 19 et 15 étant en série.
La continuité du circuit d'exci- tation de l'électro 43 est assurée aux axes a - b et o - d de la même façon que pour les autres circuits, o'est-à-dire en faisant passer les fils de connexion à travers les arbres creux et en utilisant les connexions usuelles pour les disposi- tifs tournants comportant des baguesiselées l'une de l'autre et des oharbons trotteurs employés dans la construction des moteurs électriques à bagues à oourant triphasé.
En fin d'utilisation, le courant du manège est coupé, ce qui Interrompt le circuit de l'éleotro 43, de sorte que le ressort 41 agit sur le ruban de frein 40, si bien que la na- celle et le cadre 10 reviennent à leur position d'équilibre stable.
Le schéma de la fig. 5 représente une installation dans laquelle 48 est le plancher métallique du manège de véhicules électriques tamponneurs de fêtes foraines, 49 est
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le grillage conducteur suspendu au-dessus du manège et sur lequel frotte la prise de courant 50 d'une perche 51, montée sur chaque véhicule. Le châssis 1 porte des moteurs électriques 52, 53, 54, 55, assurant l'avancement, le recul et les pivote- ments de ce châssis, puis les moteurs 16, 17 commandant le couple hélicoïdal 14, 15, produisant la rotation du cadre de cardan 10. 56, 57, 58 sont les éleotros contrôlant les freins, tels que celui décrit à la fig. 4, qui sont conjugués à ces moteurs.
Le cadre de cardan 10 porte les deux moteurs 20 et 21, contrôlant le couple hélicoïdal 18, 19, faisant tourner la nacelle 13 autour de l'axe a - b et les trois électros con- trôlent les freins 43, 45, 46 conjugués à ces moteurs. Enfin, la nacelle 13 porte les interrupteurs 59, 60, 61, 62 contr8- lant les moteurs 52 à 55 et les interrupteurs 29, 30, 27, 28 contrôlant respectivement les moteurs 21, 20, 16, 17.
La fig. 6 représente une variante du véhicule compor- tant un châssis 1 et une nacelle 63, pouvant pivoter suivant trois axes rectangulaires, à savoir un pivot vertical 64 sup- portant un cadre 65, qui porte, par deux tourillons 66, 67, un autre cadre 68, dans les côtés duquel la nacelle est suppor- tée par deux axes tourillons 69, 70.
La nacelle 63 est munie de tous les organes de com- mande propres à un avion, c'est-à-dire d'un gouvernail de direo- tion 71, commande par palonnier, d'un gouvernail de profondeur 72 et d'ailerons 73, 74, commandés par un manche à balai, les ailes étant supprimées.
Un moteur électrique unique à courant triphasé entrat- ne une hélice 75, à pales multiples et de diamètre réduit. Les variations de vitesse du moteur sont obtenues à l'aide d'un rhéostat commandé par le pilote et jouant le rôle de la manette des gaz des moteurs à essence.
La fig. 7 montre une autre variante comportant un châssis 76, monté sur deux roues libres 77, 78, montées à l'extrémité du même axe transversal et jouant le même rôlo que les roues du train d'atterrissage d'un avion, leur position
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étant déterminée par rapport au centre de gravité de l'engin et à l'axe de l'hélice mentionnée plus loin comme dans un avion, En outre, une petite roue arrière directrice 79, disposée à l'arrière du châssis, s'oriente elle-même suivant le trajet de ce dernier et assure la stabilité du système.
Ce châssisporte deux colonnes 80, 81, supportant dans des paliers les extrémités de deux axes tourillons 82, 83,soli- daires du cadre de cardan 84, supportant lui-même deux axes tourillons 85,86, solidaires d'une nacelle 87, par exemple monoplace. Cette nacelle est munie de tous les organes de commande propres à un avion, tel que gouvernail de direction 88, commandé par palonnier, gouvernail de profondeur 89 et ailerons 90, 91, commandés par manohe à balai, les ailes étant supprimées.
Un moteur autonome à essence entraîne une hélice 92, à pales multiples et diamètre réduit, une manette des gaz est également prévue au poste de l'occupant. Le cadre 84 peut exécuter une rotation complète par ses tourillons 82, 83. Par contre, la nacelle ne peut effectuer autour des axes tourillons 85,86 qu'une rotation limitée par des butées 93, 94.
La fige 8 montre un dispositif d'asservissement du gouvernail de direction 88 à la roue directrice 79. Le gou- vernail 88 est relié par une tige tubulaire 95 à un axe 96, solidaire de la fourche de la roue et s'engageant télescopiquement dans la tige tubulaire 95. L'axe 96 présente une boutonnière verticale 97, dans laquelle passe une cheville 98, fixée à la tige 95. De cette façon, le gouvernail de profondeur peut s'élever et s'abaisser par rapport à la roue 78, mais est soli- daire de cette dernière pour les mouvements de rotation.
Ce véhicule est particulièrement utilisable comme engin d'entraînement pour les élèves aviateurs, qui peuvent ainsi s'en- trafner à terre et en sécurité. Il sert de transition entre l'appareil de la fig. 6 et l'avion réel. Il ne peut pas capoter, étant donné que le châssis ne se soulève pas comme la queue d'un avion, la nacelle oscillant seulement autour de son axe trans- versal. L'élève pilote doit donc en même temps diriger l'engin en ligne droite, comme pour un décollage aveo accélération de
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vitesse ou atterrisage avec ralentissement du moteur, garder une stabilité longitudinale correcte, comme pour un départ ou le vol en ligne droite, garder une stabilité transversale correc- te comme dans le vol en ligne droite.
Il se familiarise sans danger avec la vitesse par rapport au sol pour les décollages et les atterrissages.
L'habitacle comporte en outre tous les appareils de bord employés en pilotage sans visibilité. Avec un empâtement assez grand des deux roues folles du châssis et la mise en pla- ce avant le départ de la cheville 98, l'élève pilote peut effectuer sans aucun risque au sol des cercles de grand diamètre se traduisant par l'impression de virages en vol et nécessitant de sa part les manoeuvres nécessaires pour une inclinaison transversale correcte de la nacelle, sans glissement à l'inté- rieur du virage ou dérapage à. l'extérieur, avec nécessité de maintenir la nacelle en ligne de vol dans le sens longitudinal.
La construction de l'engin peut être très robuste et l'emploi d'un moteur fixe à essence .où la légèreté n'est plus un facteur primordial comme pour un avion, l'absence de risque de capotage, même en cas d'un cheval de bois involontaire, permettent un emploi très économique de cet engin venant com- pléter celui de la fig. 6 pour la formation préliminaire des élèves pilotes.
Lorsque le cheville est en place, la rotation de la naoolle autour de l'axe longitudinal ne peut pas être complète.
Il ne peut y avoir qu'oscillation dans les deux sens autour de cet axe de part et d'autre de la position horizontale, Pour une rotation complète autour de cet axe, il faut, non seulement en- lever la cheville, mats déboîter les deux tubes coulissants ou déclaveter la cardan à l'extrémité de l'axe du gouvernail de direction.
Alors qu'on doit pouvoir garder la possibilité d'une rotation complète de la nacelle autour de l'axe longitudinal (vol sur le dos, "tonneau" au sol), il ne faut pas que cette nacelle puisse tourner librement autour de son axe transversal, mais simplement osciller autour de cet axes d'abord pour de$ 1
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raisons de construction, la nacelle fuselée étant assez longue, mais surtout pour éviter le renversement de la position du moteur par rapport au châssis, donc du train d'atterri sage, ce qui constituerait un véritable non-sens et serait dangereux.
La fig. 9 illustre schématiquement un chariot muni d'un mécanisme de commande et de direction. Ce chariot peut être utilisé notamment en combinaison avec les véhicules des fig. 1 et 6.
Dans ces figures, 101 indique un châssis d'un véhicule, tel par exemple qu'un véhicule électrique de fêtes foraines, se déplaçant sur une surface métallique et recevant son courant de propulsion à l'aide d'une prise frottant sur un grillage de dis- tribution, placé au-dessus de la piste.
Le châssis ICI est monté sur deux roues de roulement 102, 103, placées aux extrémités d'un axe transversal médian, Ces deux roues sont commandées indépendamment l'une de l'autre et sont soli daires de deux demi-essteux 104, 105, convenablement supportés dans le bâti. dans le prolongement l'un de l'autre, de façon à pouvoir tourner dans les deux sens.
Deux autres petites roues 106, 107 sont montées à l'avant et à l'arrière respeoti- vement sur des fourches 108, 109, de façon à pouvoir s'orien- ter librement; ces deux dernières roues assurent la stabilité du véhicule,
L'axe 5 porte, fixé sur lui, un pignon hélicoïdal 110, en prise avec une vis sans fin tangentielle 111, entras- née par les arbres de deux moteurs électriques 112, Ils, mon- tés sur le châssis; ces moteurs sont reliés au commutateur de commande, de façon à ne pas pouvoir être mis en marche simulta- nément. La rotation du moteur 112 fait tourner la roue 3 suivant la flèche t et la rotation du moteur 113 fait tourner la roue 103 suivant la fièche f1.
Pareillement, un pignon hélicoïdal 114 est fixé sur l'axe 104 de la roue 102 et vient en prise avec une
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vis sans fin tangentielle 115, pouvant être entraînée par les arbres de deux moteurs électriques 116, 117, montés sur le châssis. Ces moteurs ne pouvant également pas 'être mis on rotation simultanément. La rotation du moteur 116 fait tour- ner la roue 102 dans le sens de la flécha f2 et la rotation du moteur 117 fait tourner la roue dans le sens de la flèche f3.
Les quatre moteurs 112, 113, 116, 117 peuvent 'être mis sous tension à l'aide de quatre interrupteurs 118, 119, 120, 121, disposés dans le véhicule de façon à pouvoir 'être commandés sélectivement à l'aide de deux pédales 122, 123, indépendantes l'une de l'autre et pouvant osciller librement sur un axe transversal 124, passant sensiblement au milieu de leur longueur,c'est-à-dire au dessous du milieu de la plante des pieds. La pédale 122 commande les interrupteurs 118 et 119 et la pédale 123 commande les interrupteurs 120 et 121.
Au repos, les deux pédales sont rappelées par des ressorts à leur position moyenne, dans laquelle les quatre interrupteurs sont toujours ouverts.
La direction du véhicule s'effectue de la façon sui- vante :
1 Lorsqu'on pousse en avant les deux pointes des pieds reposant sur les pédales 122 et 123, les interrupteurs 18 et 20 se ferment et mettent en mouvement les moteurs 112 et 116, qui font tourner les roues 103 et 102 dans le même sens f et f2, de telle façon que le véhicule avance en ligne droite suivant la flèche f4.
2 En appuyant en arrière les doux talons des pieds reposant sur les pédales 122, 123, on met on marche les deux moteurs 113 et 117 par l'intermédiaire des interrupteurs 119 et 121. La roue 103 tourne suivant f1 et la roue 102 suivant f3, En conséquence, le véhicule recule en ligne droite suivant la flèche f7.
3 Si l'on pousse en avant la pointe du pied repo-
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sent sur la pédale 122 et si l'on appuie le talon du pied repo* sant sur la pédale 123, on ferme les interrupteurs 118 et 121, de sorte que la roue 103 tourne suivant la flèche f, tandis que la roue 102 tourne suivant la flèche f3. Les deux roues 103 et 102 tournent ainsi en sens contraires, de sorte que le véhicule 101 tourne sur lui-même, suivant la flèche f5 autour de l'axe vertical 0.
4 Si l'on appuie la pointe du pied sur la pédale 123 et le talon sur la pédale 122, on ferme les interrupteurs 119 et 120, de sorte que les moteurs 113 et 116 sont mis en mouvement et font tourner, le premier la roue 103 en arrière, et le second la roue 102 en avant. Le véhicule tourne alors suivant la flèche f6 autour de son centre 0,
50 Quatre autres mouvements secondaires peuvent *être imprimés au châssis 101, en n'établissant le contact que -sur un seul des quatre moteurs 112, 113, 116, 117, par conséquent en ne fermant qu'un seul des interrupteurs 118, 119, 120, 121.
Il suffit pour cela de ne pousser que la pointe d'un seul pied en avant ou le talon d'un seul pied en arrière.
De cette façon : a) si le moteur de la roue 112 tourne seul, la roue 103 tourne suivant la flèche f, tandis que la roue 102 reste immobile; le châssis 101 pivote ainsi suivant la flèche f8 autour de la roue 102, définissait son centre de giration. b) si le moteur 113 tourne seul, la roue 103 tourne suivant la flèche f1.
Le châssis pivote donc suivant la flè- che f9 autour de la roue 102. qui est immobile. c) Si le moteur 116 est mis on action seul, la roue 102 tourne suivant la flèche f2 et le châssis 101 pivote autour de la roue 103 suivant la flèche f10. d) Enfin, si le moteur 117 tourne seul, la roue 102 tourne suivant f3 et le châssis pivote suivant la flèche fil autour de la roue 103,
La commande de tous les mouvements précédemment décrits se faisant au moyen de deux pédales oscillantes dans
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les conditions indiquées, le conducteur conserve une liberté complète de ses mains.
Diverses modifications peuvent 'être apportées à l'exemple de réalisation représenté et décrit sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que les deux vis sans fin 111 et 115 pourraient être commandées par toute autre source motrice que les quatre moteurs électriques représentés. On pourrait par exemple, utiliser uno source motrice unique, qui serait reliée aux deux via sans fin par toute transmission appropriée, avec interposition d'embrayages ne pouvant être embrayes que dans les conditions exposées pour la fermeture des quatre interrupteurs électriques mentionnés ci-dessus au moyen de deux pédalos oscillantes.
Ces deux vis sans fin pourraient aussi 'être comman- dées par une transmission unique, avec interposition d'un em- brayage unique, en utilisant un moteur réversible.
Dans ce cas, la commande du sens de rotation du moteur devrait être combinée à la commande des embrayages, afin d'obtenir la séria de mouvements décrits ci-dessus.
Les transmissions des mouvements entres les arbres des roues ou les tourillons horizontaux et la ou les moteurs montés sur le châssis ou le cadre pourraient se faire par tous moyens convenables autresque pignon hélicoïdal et vis sans fin, tels qu'engrenages, chaînes, courroies, etc.
L'invention s'étendant à. toutes ces variantes, la cons- truction indiquée comportant la commande de chaque roue au moyen de vis sans fin par deux moteurs tournant en sens inverse et ne pouvant pas être mis en fonctionnement simultanément, puis le contrôle de ces moteurs à. l'aide de quatre interrupteurs actionnés au moyen de deux pédales oscillantes, ne doit être considérées que comme une forme de réalisation préférée de l'invention. De même, l'invention est applicable à tous les véhicules où il est désirable d'obtenir une partie ou la tota- lité des mouvements décrits.
Elle s'étend toutefois en particu- lier, à titre de produits industriels nouveaux, à un véhicule
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électrique d'attractions pour fêtes foraines comportant un tel dispositif de commande et de direction.
L'invention orée ainsi des véhicules comportant une nacelle pouvant exécuter des mouvements dans deux sens autour de trois axes rectangulaires et qui est montée sur un chariot pouvant avancer et reculer, tous oes mouvements et déplacements pouvant être commandés par un des occupants de la nacelle, qui peut 'être munie d'une commande double à dispositif inverseur selon la pratique des avions à double commande.
REVENDICATIONS
1 - Véhicule pourmmanèges, fêtes foraines, paros d'attractions, écoles de pilotage d'avions et autres applica- tions, comportant un chariot, deux colonnes montantes sur ce chariot, des tourillons longitudinaux sur ces colonnes, un cadre monté sur ces tourillons, des tourillons transversaux disposés dans les cotés de ce cadre et une nacelle supportée par ces tourillons.
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Vehicle for rides, fairgrounds, amusement parks, aircraft flight schools and other applications.
The present invention relates to a vehicle for amusement rides, fairgrounds, amusement parks, airplane piloting schools and other applications, which allows the occupant or occupants to perform various reversal movements. on the side or forwards and backwards, these movements being able to be combined with maneuvers of forward, backward, turn, gyration on its axes, which makes of it at the same time attractive, sporty and useful machine for the learning to pilot airplanes.
A vehicle according to the invention is in particular characterized by a carriage carrying two risers supporting longitudinal journals integral with a frame which itself supports transverse journals of a naoelle thus being able to perform universal movements.
According to one embodiment, one of the longitudinal journals and one of the transverse journals are equipped.
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a positive control mechanism allowing them to be turned in both directions;
to this end these tournions carry, for example, ohaoun a helical wheel engaged with an endless screw which can be driven separately by one of two electric motors rotating in opposite directions, and the control circuits of four electric motors. triques acting on the longitudinal and transverse journals of the gimbal suspension of the nacelle are controlled by switches arranged at the ends of the branches of a guide star and controlled by the. operating the broomstick.
The frame can be mounted on two transverse running wheels controlled by driving elements allowing their simultaneous drive in the same direction or in the opposite direction or their individual drive in one or the other direction and these driving elements are controlled. using pedals placed in the cabin, and the. nacelle, mounted as indicated above, may include a propeller and a motor for driving this propeller, then aircraft control surfaces, such as ailerons, elevator and rudder.
According to another variant, the nacelle is mounted on a carriage comprising at the front two free wheels placed substantially in the position of the landing gear and at the rear a steering wheel connected to the elevator rudder by a connecting device. allowing between these two organs relative upward and downward movements, but slaving them for the rotational movements, that is to say of direction.
The invention also extends to various other characteristics which emerge from the detailed description which follows.
Fig. 1 is a schematic perspective view of a vehicle according to the invention.
Fig. 2 is a diagram of a joystick type control device.
Fig. 3 is a plane of a combined guide star
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control switches.
Rod 4 represents an electromagnetic brake device.
Fig. 5 is a diagram of the electrical installation.
The rod 6 is a perspective view of a second embodiment of the vehicle.
Fig. 7 is a schematic view of another variant.
Rod 8 is an elevation of a servo device between a rudder and an airplane wheel.
The rod 9 is a schematic perspective view of a carriage provided with a control and steering device.
The rod 10 represents a pedal control.
The vehicle of FIG. 1 comprises a chassis 1, mounted on a set of transverse driving wheels 2, 3, and on two idle support wheels, one front 4, the other rear
5, can orient itself freely. The wheels 2 and 3 are advantageously mounted on half-axles controlled independently by a motor mechanism making it possible to rotate them together or separately forwards or backwards or in opposite directions from each other in order to to allow straight forward and backward walking, as well as turns and rotation in place.
This frame carries two vertical columns 6, 7; these columns support at their upper part two aligned horizontal axes 8, 9, carrying a frame 10, itself supporting in its middle two aligned horizontal axes 11, 12, perpendicular to the axes 8, 9 and supporting a nacelle 13 , in which take place the occupants of the vehicle, which are made, preferably, vis-à-vis for more convenience and to reduce the size of the naoelle, the axis 9 carries, fixed on it a helical wheel 14, in connection with a screw end 15, can be controlled by two electric motors
16, 17, causing it to turn in opposite directions.
Likewise, the axis 11 carries a helical wheel 18, @
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meshing with an end screw 19, capable of being rotated in opposite directions by electric motors 20, 21.
As explained previously, the chassis 1 comprises means for driving the wheels 2, 3, making it possible to move the vehicle forward along arrow f, to reverse it along arrow f1, to turn it on. himself following the arrows f2 and f3 and also to make him execute turns of all radii.
The nacelle can, moreover, rotate around the axis a - b, following the without of the arrow f4 by starting the motor 20 or in the direction of the arrow f5 by putting the motor 21 in action. These motors drive the worm 19 which turns the helical wheel 18 integral with the shaft 11 which drives the nacelle in its rotation.
The nacelle can also be set in a rotational movement along the axis c - d, either in the direction of the arrow f6, or in the direction of the arrow f7, by starting the motor 17 or the motor 16. , these motors rotating in either direction the worm 15 which drives the helical wheel 14, integral with the shaft 9 itself driving the frame 10, in which the nacelle is suspended.
The circuits of the motors ensuring the movements of the chassis 1 are controlled by means of tilting pedals controlling the circuits of the control motors of the wheels 2 and 3; on the other hand, a broom handle 22 (fig. 2), placed in the middle of the nacelle 13 where it is supported by means of a ball 23 in a spherical boot 24, mounted on an easel 25, controls the switches ensuring the operation of the motors 16, 17, 20 and 21 controlling the other movements of the nacelle.
The lower end of the broom handle is advantageously guided in a star of radial guides, shown in FIG.
3. In neutral, the broomstick is fixed to the center 26 of this star. Motor 16 is controlled by switch 27, motor 17 is controlled by switch 28, motor 20 is controlled by switch 29 and motor
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21 is controlled by switch 30.
In addition, double switches 27'-29 ', 29'-28', 28'-30 ', 27'-30' allow the two motors corresponding to these switches to be set in motion simultaneously. The radial guides of the star are designated by 31, 32,33, 34,
35, 36, 37, 38.
When the joystick is maneuvered so that its lower extracts, driven in the slide 31, close the switch 29, the motor 20 is started, so that a movement is imparted to the nacelle according to f4 au- turn of axis a - b.
If the broomstick is brought into the guide 32 and activates the switch 30, it is the motor 21 which is started and which imparts to the naoelle movements along f5 around the axis! - b.
If the joystick is brought into the guide 33 to close the switch 27, the motor 16 imparts a following movement! 7 to the frame 10 and consequently to the basket.
Likewise, the switch 28 operates the motor 17 to impart to the frame 10 and the nacelle a movement following f6.
If the joystick is brought into the guide 35, it closes both the switches 27 'and 29' corresponding to the switches 27 and 29 by simultaneously activating the motors 16 and 20. The nacelle is thus caused to turn on its own. - forward f7 around the axis c - d and at the same time following f4 around the axis a - b.
The other double switches of the guides 36, 37, 38 also rotate the nacelle along two perpendicular axes by closing the circuits of the corresponding motors, indicated in the above. It is thus possible for one of the occupants of the nacelle to drive the vehicle so that it performs forward, backward, rotating movements on itself in both directions, turning or pivoting in both directions. two directions, then of rotation and reversal of the,
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nacelle in two perpendicular planes, all these movements being controlled by the two pedals and the broomstick.
By construction, the nacelle and its occupants constitute an assembly whose center of gravity is located below the axes of rotation a - b and. ± d. The stable equilibrium position of the mobile system is therefore the normal position of the nacelle to which it returns as soon as the movement of a motor ceases.
It should be observed that there are two stable equilibrium positions for the frame 10 which are diametrically opposed, but this is irrelevant since there is only one stable equilibrium position for the frame. carrycot 13.
The brake drum 39 (fig. 4) is fixed on the axis of the worm 19; this brake drum is normally released from the friction of a brake tape 40 by a tension spring 41, hooked at 42.
A plunger electromagnet 43 is always under voltage during use of the apparatus. Its power is such that not only does it overcome the action of the spring 41, but it also exerts sufficient traction to block the worm 19 using the brake tape 40 when the machine is under. voltage. A switch 44, mounted inside the nacelle, however makes it possible to cut the circuit of this electromagnet at will. In this case, the screw 19 is released by the spring 41 and the mobile system returns to its horizontal starting position.
Two plunger electromagnets 45, 46 act on the same rod 47 as the electromagnet 43 and are energized respectively at the same time as the motors 20 and 21. They are more powerful than the electromagnet 43 and, unlike the latter, their action on the braking tape 40 is liberating and adds to the action of the spring 41.
This brake device works as follows:
When the occupants are seated in the nacelle 13, the power is cut, the end screw 19 is released - ()
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by the spring 41. The current is put on the merry-go-round. The electro 45 is energized, the switch 44 being open, so that the worm 19 is blocked.
The pilot puts the current on the motor 20 and the electromagnet 45 is energized at the same time, but, since it is more powerful than the electro 43, always under tension, it releases the worm 19 and the naoelle starts to move; the pilot cuts the current on the motor 20 and, consequently, at the same time, on the electro 45, the electro 43 is only excited and blocks the screw 19; therefore, the nacelle 13 remains in the position where it stopped, whatever it is.
If the pilot wants to return automatically to the normal position during operation, he opens the switch 44 by cutting off the excitation of the eleotro 43, so that the spring 41 releases the screw 19, which, being reversible, rotates until the platform, whose center of gravity is below the axes of rotation a - b and c - d, returns to its position of stable equilibrium. The same is true for the motor 21 and for the movements of the frame 10, driving the nacelle around the axis c - d, the two electron 43 acting on the screws 19 and 15 being in series.
The continuity of the electro 43 excitation circuit is ensured at axes a - b and o - d in the same way as for the other circuits, that is to say by passing the connection wires through through hollow shafts and by using the usual connections for rotating devices comprising rings cut from one another and trotter coals used in the construction of three-phase current ring electric motors.
At the end of use, the current to the merry-go-round is cut, which interrupts the circuit of the Eleotro 43, so that the spring 41 acts on the brake band 40, so that the boat and the frame 10 return. to their stable equilibrium position.
The diagram in fig. 5 shows an installation in which 48 is the metal floor of the merry-go-round of electric bumper vehicles of fairgrounds, 49 is
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the conductive mesh suspended above the merry-go-round and on which the socket 50 of a pole 51, mounted on each vehicle, rubs. The chassis 1 carries electric motors 52, 53, 54, 55, ensuring the advancement, the retreat and the pivoting of this chassis, then the motors 16, 17 controlling the helical torque 14, 15, producing the rotation of the frame cardan shaft 10. 56, 57, 58 are the eleotros controlling the brakes, such as that described in fig. 4, which are combined with these engines.
The cardan frame 10 carries the two motors 20 and 21, controlling the helical torque 18, 19, rotating the nacelle 13 around the axis a - b and the three electros control the brakes 43, 45, 46 combined with these engines. Finally, the nacelle 13 carries the switches 59, 60, 61, 62 controlling the motors 52 to 55 and the switches 29, 30, 27, 28 respectively controlling the motors 21, 20, 16, 17.
Fig. 6 shows a variant of the vehicle comprising a frame 1 and a nacelle 63, able to pivot along three rectangular axes, namely a vertical pivot 64 supporting a frame 65, which carries, by two pins 66, 67, another frame 68, on the sides of which the nacelle is supported by two journal pins 69, 70.
The nacelle 63 is provided with all the control members specific to an airplane, that is to say a steering rudder 71, controlled by a rudder bar, an elevator 72 and ailerons. 73, 74, controlled by a broomstick, the wings being removed.
A single three-phase electric motor drives a 75 propeller, with multiple blades and reduced diameter. The engine speed variations are obtained using a rheostat controlled by the pilot and playing the role of the gasoline engine throttle.
Fig. 7 shows another variant comprising a frame 76, mounted on two free wheels 77, 78, mounted at the end of the same transverse axis and playing the same role as the wheels of the landing gear of an airplane, their position
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being determined with respect to the center of gravity of the machine and to the axis of the propeller mentioned later as in an airplane, In addition, a small rear steering wheel 79, arranged at the rear of the chassis, is oriented itself following the path of the latter and ensures the stability of the system.
This frame carries two columns 80, 81, supporting in bearings the ends of two journal pins 82, 83, integral with the cardan frame 84, itself supporting two journal pins 85, 86, integral with a nacelle 87, by single-seater example. This nacelle is provided with all the control members specific to an airplane, such as a rudder 88, controlled by a rudder bar, an elevator 89 and ailerons 90, 91, controlled by a broomstick, the wings being removed.
An autonomous gasoline engine drives a propeller 92, with multiple blades and reduced diameter, a throttle is also provided at the occupant's position. The frame 84 can perform a complete rotation by its journals 82, 83. On the other hand, the nacelle can only perform around the journal axes 85, 86 a rotation limited by stops 93, 94.
Figure 8 shows a device for slaving the rudder 88 to the steering wheel 79. The rudder 88 is connected by a tubular rod 95 to a pin 96, integral with the fork of the wheel and engaging telescopically in it. the tubular rod 95. The shaft 96 has a vertical buttonhole 97, through which passes a pin 98, fixed to the rod 95. In this way, the elevator can rise and fall relative to the wheel 78 , but is integral with the latter for rotational movements.
This vehicle is particularly useful as a training machine for student aviators, who can thus train on land and in safety. It serves as a transition between the apparatus of FIG. 6 and the real plane. It cannot roll over, since the chassis does not lift like the tail of an airplane, the nacelle only oscillating around its transverse axis. The student pilot must therefore at the same time steer the machine in a straight line, as for a takeoff with acceleration of
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speed or landing with engine slowing down, keep correct longitudinal stability, as for a departure or straight line flight, keep correct transverse stability as in straight line flight.
It safely familiarizes itself with speed over the ground for takeoffs and landings.
The cockpit also contains all the on-board devices used in blind piloting. With a sufficiently large impasto of the two idler wheels of the chassis and the positioning before the departure of the peg 98, the student pilot can perform without any risk on the ground large diameter circles resulting in the impression of turns. in flight and requiring on its part the maneuvers necessary for a correct transverse inclination of the nacelle, without slipping inside the turn or skidding at. outside, with the need to keep the nacelle in flight line in the longitudinal direction.
The construction of the machine can be very robust and the use of a fixed gasoline engine. Where lightness is no longer an essential factor as for an airplane, the absence of risk of rollover, even in case of an involuntary wooden horse, allow a very economical use of this machine, supplementing that of FIG. 6 for the preliminary training of student pilots.
When the ankle is in place, the rotation of the naoolle around the longitudinal axis cannot be complete.
There can only be oscillation in both directions around this axis on either side of the horizontal position. For a complete rotation around this axis, it is necessary, not only to remove the ankle, but to dislocate the two sliding tubes or unclip the gimbal at the end of the rudder shaft.
While we must be able to keep the possibility of a complete rotation of the nacelle around the longitudinal axis (flight on the back, "roll" on the ground), this nacelle must not be able to rotate freely around its axis. transverse, but simply oscillate around this axis first for $ 1
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reasons of construction, the tapered nacelle being quite long, but above all to avoid the reversal of the position of the engine with respect to the chassis, therefore of the wise landing gear, which would constitute real nonsense and would be dangerous.
Fig. 9 schematically illustrates a carriage provided with a control and steering mechanism. This trolley can be used in particular in combination with the vehicles of FIGS. 1 and 6.
In these figures, 101 indicates a chassis of a vehicle, such as for example an electric fairground vehicle, moving on a metal surface and receiving its propulsion current by means of a plug rubbing on a wire mesh. distribution, placed above the track.
The ICI chassis is mounted on two running wheels 102, 103, placed at the ends of a median transverse axis, These two wheels are controlled independently of one another and are integral with two half-essteux 104, 105, suitably supported in the frame. in continuation of one another, so as to be able to turn in both directions.
Two other small wheels 106, 107 are mounted at the front and at the rear respectively on forks 108, 109, so as to be able to orient themselves freely; these last two wheels ensure the stability of the vehicle,
The axis 5 carries, fixed on it, a helical pinion 110, engaged with a tangential worm 111, entered by the shafts of two electric motors 112, They, mounted on the frame; these motors are connected to the control switch, so that they cannot be started simultaneously. The rotation of the motor 112 causes the wheel 3 to turn along the arrow t and the rotation of the motor 113 causes the wheel 103 to turn along the arrow f1.
Likewise, a helical pinion 114 is attached to the axle 104 of the wheel 102 and engages a
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tangential worm 115, can be driven by the shafts of two electric motors 116, 117, mounted on the frame. These motors also cannot be rotated simultaneously. Rotation of motor 116 rotates wheel 102 in the direction of arrow f2 and rotation of motor 117 rotates wheel in the direction of arrow f3.
The four motors 112, 113, 116, 117 can be switched on using four switches 118, 119, 120, 121, arranged in the vehicle so that they can be selectively controlled using two pedals. 122, 123, independent of one another and able to oscillate freely on a transverse axis 124, passing substantially in the middle of their length, that is to say below the middle of the soles of the feet. The pedal 122 controls the switches 118 and 119 and the pedal 123 controls the switches 120 and 121.
At rest, the two pedals are returned by springs to their middle position, in which the four switches are still open.
The vehicle is steered as follows:
1 When pushing forward the two tips of the feet resting on the pedals 122 and 123, the switches 18 and 20 close and start the motors 112 and 116, which turn the wheels 103 and 102 in the same direction f and f2, such that the vehicle advances in a straight line following the arrow f4.
2 By pressing back the soft heels of the feet resting on the pedals 122, 123, we start the two motors 113 and 117 by means of the switches 119 and 121. The wheel 103 turns according to f1 and the wheel 102 according to f3 , Consequently, the vehicle reverses in a straight line following the arrow f7.
3 If you push the tip of your foot forward, reposition
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feel on the pedal 122 and if the heel of the foot resting on the pedal 123 is pressed, the switches 118 and 121 are closed, so that the wheel 103 turns according to the arrow f, while the wheel 102 turns according to the arrow f3. The two wheels 103 and 102 thus turn in opposite directions, so that the vehicle 101 turns on itself, following the arrow f5 around the vertical axis 0.
4 If we press the tip of the foot on the pedal 123 and the heel on the pedal 122, we close the switches 119 and 120, so that the motors 113 and 116 are set in motion and spin, the first the wheel 103 back, and the second the wheel 102 forward. The vehicle then turns according to the arrow f6 around its center 0,
50 Four other secondary movements can * be printed on the frame 101, by establishing contact only on one of the four motors 112, 113, 116, 117, consequently by closing only one of the switches 118, 119, 120, 121.
All you need to do is push the toe of one foot forward or the heel of one foot back.
In this way: a) if the motor of the wheel 112 turns alone, the wheel 103 turns according to the arrow f, while the wheel 102 remains stationary; the chassis 101 thus pivots along the arrow f8 around the wheel 102, defining its center of gyration. b) if the motor 113 rotates alone, the wheel 103 rotates according to the arrow f1.
The frame therefore pivots along arrow f9 around wheel 102, which is stationary. c) If the motor 116 is put into action alone, the wheel 102 rotates according to the arrow f2 and the frame 101 pivots around the wheel 103 according to the arrow f10. d) Finally, if the motor 117 rotates alone, the wheel 102 rotates along f3 and the chassis pivots according to the arrow wire around the wheel 103,
The control of all the movements described above is done by means of two oscillating pedals in
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under the conditions indicated, the driver retains complete freedom of his hands.
Various modifications can be made to the exemplary embodiment shown and described without departing from the scope of the invention. Thus the two worms 111 and 115 could be controlled by any other motor source than the four electric motors shown. One could, for example, use a single motor source, which would be connected to the two endless via any suitable transmission, with the interposition of clutches which can only be engaged under the conditions set out for the closing of the four electrical switches mentioned above in means of two oscillating pedalos.
These two worms could also be driven by a single transmission, with the interposition of a single clutch, using a reversible motor.
In this case, the control of the direction of rotation of the motor should be combined with the control of the clutches, in order to obtain the series of movements described above.
The transmissions of movements between the shafts of the wheels or the horizontal journals and the motor (s) mounted on the chassis or the frame could be made by any suitable means other than helical pinion and worm screws, such as gears, chains, belts, etc. .
The invention extending to. all these variants, the construction indicated comprising the control of each wheel by means of worm screws by two motors rotating in the opposite direction and not being able to be put into operation simultaneously, then the control of these motors. the aid of four switches actuated by means of two oscillating pedals should only be regarded as a preferred embodiment of the invention. Likewise, the invention is applicable to all vehicles where it is desirable to obtain some or all of the movements described.
However, it extends in particular, as new industrial products, to a vehicle.
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electric fairground attractions comprising such a control and steering device.
The invention thus provides vehicles comprising a nacelle capable of performing movements in two directions around three rectangular axes and which is mounted on a trolley capable of moving forward and backward, all of these movements and displacements being able to be controlled by one of the occupants of the nacelle, which may be fitted with a dual control with reversing device according to the practice of dual control airplanes.
CLAIMS
1 - Vehicle for rides, fairgrounds, amusement parks, airplane flight schools and other applications, comprising a carriage, two risers on this carriage, longitudinal journals on these columns, a frame mounted on these journals, transverse journals arranged in the sides of this frame and a nacelle supported by these journals.