<Desc/Clms Page number 1>
Dans certains cas, il est utile qu'un véhicule routier,, et particulièrement un véhicule de transport en commun, puisse, sur une partie au moins de son parcours, être dirigé automa- tiquement avec une précision plus grande que celle qu'il est possible d'obtenir d'un conducteur.
Cela est particulièrement avantageux pour un parcours souterrain, car il est possible, dans ce cas, de'diminuer la
<Desc/Clms Page number 2>
largeur du tunnel, ce qui réduit considérablement le prix de revient de l'infrastructure.
La présente invention crée une nouvelle installation pour le guidage automatique de véhicules, qui offre l'avantage de n'utiliser aucun organe de guidage disposé sur la chaussée, ni sur les parois latérales de celle-ci, ce qui permet d'uti- liser cette chaussée peuple roulement de véhicules non guidés si cela est jugé utile.
L'intallation, suivant l'invention, permet de corriger automatiquement tout écart qui pourrait se produire par rapport à la trajectoire prévue et son fonctionnement n'est pas affecté par des variations de charge du véhicule ni par des mouvements de roulis ou de dévers qui se produisent notamment dans les virages.
Ces virages peuvent indifféremment être formés sur un sol plan ou relevé et, en outre, les parties des voies, équipées de l'installation suivant l'invention, peuvent être parcourues dans les deux sens de circulation par les mêmes véhicules.
Conformément à l'invention, l'installation comporte deux dispositifs suiveurs identiques portés par le véhicule, ces dispositifs suiveurs étant reliés l'un à l'autre par un mécanisme différentiel, lui-même relié aux organes de commande de la direction du véhicule auxquels ce mécanisme différentiel imprime un mouvement dont l'amplitude est fonction de l'amplitude du mouvement différentiel qui est imprimé aux deux dispositifs suiveurs par des éléments suspendus de guidage équidistants l'un de l'autre mais décalés en hauteur 1 un par rapport à l'autre, de manière que la différence des distances respectives qui les sépare:--',- du sol sur lequel le véhicule se déplace soit sensiblement inversement proportionnelle au rayon de courbure de la trajectoire que doit suivre ce véhicule.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
Des formes de réalisation du dispositif suivant l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs
<Desc/Clms Page number 3>
aux dessins annexés.
La fige 1 est une coupe-élévation schématique d'un véhicule circulant dans l'installation suivant l'invention,
La fig. 2 est une coupe schématique, à plus grande échelle, vue sensiblement suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe analogue à la fig. 2 illustrant une légère variante.
La fig. 4 est une perspective schématique d'une partie de l'installation portée par le véhicule.
La fig. 5 est un diagramme explicatif illustrant le fonctionnement de la partie de l'installation représentée à la fig. 4 .
La fig. 6 est un plan schématique illustrant un mode de réalisation de la partie fixe de l'installation.
La fig. 7 est une coupe transversale, à plus grande échelle, montrant certains des éléments fixes de l'installation vus respectivement suivant les lignes VII-VII, VIIa-VIIa, VIIb-VIIb de la fig. 6.
La fig. 8 est une coupe-élévation schématique il- lustrant une variante de réalisation..
La fig. 9 est un plan schématique montrant la réalisation de certains des organes apparaissant à la fig. 8.
La fig. 10 est une élévation latérale schématique correspondant à la fig. 8.
Suivant la forme de réalisation de l'installation représentée aux dessins, 1 désigne un véhicule muni de roues 2 destinées à rouler sur une voie 3 qui peut être constituée par la chaussée d'une rue ou d'une route ou'par le plancher d'un tunnel.
Ce véhicule, qui est par exemple, un véhicule de transport en commun, comporte, sur son dessus, deux dispositifs @ suiveurs désignés respectivement dans leur ensemble par les références 4, 5.
Dans l'exemple représenté à la fig. 2, ces disposi- tifs suiveurs comportent des arbres semblables 6 et 7 qui
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
supportentrespeotivement des bras 8, 9. 1
Les arbres 6 et 7 sont supportés dans des paliers 10,11 solidaires de la toiture du véhicule 1. Ces paliers sont montés de manière que les'axes longitudinaux des bras 8,9 convergent l'un vers l'autre en un point 12 (fig. 2) qui est déterminé préa- lablement en fonction des caractéristiques particulières du véhi- cule 1, de façon que ce point 12 coïncide approximativement avec l'axe d'oscillation en roulis de la caisse'du véhicule.
Les bras 8 et 9 forment, à leur extrémité supérieure. des manchons 13, 14 dans lesquels sont articulés des axes de support 15, 16 de fourchettes 17, 18 supportant des roues ou galets 19, 20.
Les arbres 6 et 7 servent à la commande d'arbres auxiliaires 21 et 22 qui sont munis, par exemple, à chacune de leurs extrémités de joints de cardans 23 ; les .arbres auxi- liaires sont reliés aux arbres d'entrée 24 et 25 (fig. 2 et 4) d'un mécanisme différentiel 26 disposé, par exemple, sur le dessus du véhicule 1.
@
Ce mécanisme différentiel peut être réalisé, par exemple, de la façon représentée à la figo 4 .suivant laquelle les arbres 24 et 25, qui sont supportés dans des paliers 27, 28, forment des manivelles 29, 30 symétriques l'une par rap- port à l'autre et reliées ensemble par une bielle 310 La partie médiane de la bielle 31 est reliée/par une rotule ou autre dispositif semblable 32, à un coulisseau 33 guidé dans des glissières 34. Ce coulisseau 33, qui est représenté égale- ment de façon schématique à la fige 2, est destiné à contrôler le fonctionnement de la direction ou du mécanisme de servo-direo- tion dont est muni le véhicule 1.
Les bras 8 et 9 sont assujettis à l'action d'organes élastiques, non représentés, tendant toujours à les faire pivoter dans le sens de la flèche f1 (fig. 1), de manière que les roues ou galets 19,20 soient maintenus en contact avec des éléments de guidage 35,36. Les éléments de guidage 35 et 36, qui' sont de préférence rigoureusement semblables l'un à l'autre, sont
<Desc/Clms Page number 5>
constitués par des bandes ou rubans rigides pouvant, par exemple, être métalliques, qui sont conformés, comme cela apparaît én particulier aux fig. 2 et 3, de manière à délimiter un arc de cercle, dont le centre de courbure est approximativement confon- du avec le point 12 vers lequel convergent les axes logitu- dinaux des bras 4,5 qui interceptent l'axe d'oscillation de roulis du véhicule.
Ces éléments de guidage 35 et 36 sont supportés par des dispositifs appropriés, non représentés, qui peuvent être réalisés de nombreuses façons différentes;et qui sont eux-mêmes fixés à des portiques ou pylônes, au à la voûte 37 (fig. 7) d'un tunnel 38 dans lequel le véhicule peut être amené à circuler.
Les deux éléments de guidage 35 et 36 sont toujours disposés de manière rigoureusement équidistante l'un de l'autre et leur direction longitudinale est définie par la direction longitudinale, désignée par la référence 39 à la fig. 6, de la chaussée 3 sur laquelle se déplace le véhicule.
Les dispositifs de support des éléments de guidage 35,36 sont constitués de manière qu'il soit passible de régler 'notamment en hauteur ces éléments, afin que la distance qui les sépare respectivement du sol soit différente suivant que la direction du véhicule doit être influencée pour qu'il tourne vers la gauche ou vers la droite.
Ce mode de réglage des éléments de guidage 35,36 est représenté notamment à la fig. 7. Dans la position repré- sentée en traits pleins, les éléments de guidage 35, 36 sont placés à égale distance du sol 3 et, en conséquence, ils sont situés sur une même portion de circonférence, dont le rayon, par rapport au point 12, est indiqué par la référence 40.
Cette position des éléments de guidage 35,36 corres- pond à celle qu'ils occupent tout le long d'une portion recti- ligne de la voie 3, comme cela est représenté à la fige 6 dans la position référenoée par la ligne de coupe VII-VII.
Lorsqu'un véhicule parcourt une trajectoire courbe,
<Desc/Clms Page number 6>
la rayon de= braquage des roues doit être sensiblement inverse- ment, proportionnel au rayon de courbure de cette courbe.
Pour obtenir ce résultat dans l'installation de l'invention, les éléments de guidage, qui sont cintres de façon semblable à la courbe que présente la vme 3 à l'endroit indiqué par la ligne de coupe VIIa-VIIa, sont décalés en hauteur l'un par rapport à L'autre. La mesure, dont les éléments de guidage sont décalée. est déterminée de façon que la différence des rayons r1, r'1 soit sensiblement inversement proportionnelle au rayon de courbure. 1 (fig. 6) de la trajectoire que doit suivre le véhicule.
En considérant, dans l'exemple représenté, que l'élé- ment de guidage 35 est élevé, pour venir occuper la position 35a et que l'élément de guidage 36 est abaissé, pour venir occuper la position 36a, il s'ensuit que le bras 8 pivote dans le sens de la flèche f1 (fig. 1) et que le bras 9 pivote dans le sens contraire à celui de cette flèche. Ce mouvement de pivotement étant transmis par les arbres intermédiaire 21 et 22 au mécanisme différentiel 26, les arbres d'entrée 24 et 25¯.de ce dernier tournent respectivement dans les sens opposés indiqués par les flèches f2 et f3.
Ce mouvement est transformé par les manivelles 29,30 en un mouvement de translation qui abaisse la bielle 31 de, la position représentée en traits pleins à la fig. 5 à la position représentée en traits interrompus à cette dernière figure et désignée par la référence 31a. Ce déplacement de la bielle 31 est transmis, par le coulisseau 33, au mécanisme de direction ou de servo-direction du véhicule pour agir sur les roues, de manière à les faire braquer d'une mesure telle que l'angle moyen de braquage soit inversement proportionnel au rayon de oourbure de la trajectoire à parcourir.
La coupe VIIb-VIIb de la fig. 6 est effectuée dans une courbe que présente la chaussée 3, cette courbe étant de direction opposée à celle référencée par la ligne de coupe VIIa-VIIa.
<Desc/Clms Page number 7>
Dans le cas de la courbe dans laquelle est prise.la section VIIb-VIIb, le rayon de courbure moyen est supposé égal à #2. Dans ce cas également, les éléments de guidage 35, 36 sont décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre, de matière que la différence de rayon r'2-r2 (fig. 7) soit sensiblement inversement proportionnelle au rayon de courbe #2.
Dans ce dernier cas, les'arbres d'entrée 24,25 du mécanisme différentiel 26 sont tournés d'un certain angle, dans le sens contraire à celui considéré ci-dessus, ce qui a pour effet de soulever la bielle 31 au lieu de l'abaisser et de déplacer d'une mesure correspondante le coulisseau 33.
Etant donné le mode de commande particulier de la direction,, ou du dispositif de serve-direction du véhicule 1, par l'intermédiaire du mécanisme différentiel 26, on d'un autre mécanisme dont le fonctionnement est semblable, la direc- tion du véhicule n'est pas influencée par la charge qu'il suppose car la variation de l'angle, que font les bras 8,9 parrapport à la toiture du véhicule, n'influence pas le mécanisme diffé- rentiel dans 'le sens pour lequel il déplace le coulisseau 33.
En effet, en supposant que les deux roues ou galets 19, 20 soie soulevés simultanément ou, ce qui revient au même, que 1: caisse du véhicule soit abaissée, les deux arbres 6 et 7 pivoment ensemble d'une même mesure et, en conséquence, les arbres d'entrée 24 et 25 du mécanisme différentiel sont influencés de manière correspondante.
Dans ce cas, la bielle 31 est plus ou moins inclinée pour venir occuper, par exemple, la position représentée en 32b à la fig. 5, position pour laquelle la rotule 32, qui la relie au coulisseau 33, n'est pas déplacée.
Comme cela est facilement compréhensible, les mouve- ments de roulis,'auxquels le véhicule est quelquefois soumis; sont sans influence sur la direction, puisque ces mouvements n'influencent pas la longueur respective des distances séparant le point 12 des éléments de guidage, étant donné que ces , derniers ont leur centre de courbure situé sur l'axe
<Desc/Clms Page number 8>
d'oscillation théorique de roulis du véhicule.
Si, pour une'raison quelconque, lé véhicule est dévié de sa trajectoire, l'une des roues 19 ou 20 est abaissée, tandis que l'autre est soulevée, ce qui a pour effet de corriger automatiquement les écarts que pourrait faire le véhicule par rapport à sa trajectoire normale.
Comme cela ressort également de la constitution parti- culière de l'installation suivant l'invention, les virages que peut prendre le véhicule peuvent indifféremment être formés sur une chaussée plane, ou sur une chaussée relevée, puisqu'il suffit que les éléments de guidage soient convenablement placés par rapport au plan défini par cette chaussée.
La force centrifuge, qui s'exerce sur le véhicule au moment d'un virage, est également sans influence sur la direction puisque, dans ce cas, la caisse du véhicule tend à s'incliner vers l'extérieur du virage, mais en pivotant autour de l'axe de roulis, ce qui ést sans influence sur la direction, comme cela est expliqué ci-dessus.
Sur certains parcours que peut suivre le véhicule 1, il peut arriver qu'il ne soit pas nécessaire que le guidage soit toujours effectué automatiquement'par l'installation suivant l'invention, qui peut n'être mise en oeuvre que sur certains tronçons particuliers d'un parcours déterminé.
Dans ce cas, le véhicule est guidé par les moyens habituels qui sont directement contr8lés par le conducteur.
Afin que ce dernier puisse facilement guider son véhicule pour l'amener à être contrôlé sur un tronçon. équipé conformément à l'invention, il est avantageux que les extrémités des éléments de guidage 35,36 soient évasées, comme cela est indiqué en 351 et 361 à la fig. 6, ces extrémités étant, en outre, re- levées afin que les roues 19,20 ne soient pas attaquées bru- talement, mais qu'elles soient, au contraire, amenées progres- sivement à la position normale qu'elles doivent occuper.
Du fait de la symétrie complète des éléments de guidage 35,36 et des organes portés par le. véhicule, le sens de pro-
<Desc/Clms Page number 9>
gression de ce véhicule par rapport aux éléments de guidage est sans influence sur là direction, de qui permet d'utiliser un
EMI9.1
manie t1'6nçon'- occupé dans les deux sEIns oppoé4i3 dé (;!ireb.lation.
Z f.g.- 3" montre' une 1.éëàié cariante de réalisation suivant laquelle les roues ou gale:1':iéS 1#p 2'&" supportés par les?'ourche'ttes" 1, -1-cl- , sont- re3.'iïé.Í3J pa'If le.s axes' l8;]' dé ces dernières, à de-s-.&rbres courber 41, 4 qui- sont. sa7da2res des arbres d'entrée 24, 25' du mécanisme différentiel 26.
Comme cela apparaît à la-fig. 3, la courbure) des: , . arbres 38, 39 est choisie, de manière que les plans délimités par les roues 19,20 convergent vers le point 12 de la même façon que l'axe des bras 8,9 du dispositif suivant la fig. 2. La réalisations de la fig. 3 permet de simplifier. sensiblement le mécanisme décrit en référence à la fig. 20
Suivant la variante de réalisation représentée aux fig. 8 à 10, les organes semblables à ceux décrits précédem- ment sont affectés des mêmes numéros de référence.
Dans cette variante, les deux éléments de guidage 35 et 36 sont toujours disposés de manière rigoureusement équidis- tante.l'un - ¯de l'autre et leur variation longitudinale demeure constamment parallèle à la trajectoire théorique que doit suivre le véhicule. En outre, ces éléments de guidage sont toujours séparés du sol par une même hauteur, quelle que soit la trajectoire que doit suivre le véhicule, contrairement à la réalisation précédente.
Le mécanisme différentiel 26 décrit précédemment sert à commander un mouvement de montée et de descente dans un coulisseau 33 qui n'est plus relié directement au mécanisme de direction comme dans l'exemple précédent.
L'installation comporte de plus un organe de guidage 101, disposé,par exemple, entre les deux éléments de guidage 35, 36, et présentant une rainure continue 102 dont la direc- tion est confondue avec la trajectoire théorique que doit suivre le véhicule.
103 et 104 désignent des doigts, éventuellement
<Desc/Clms Page number 10>
munis de galets, qui sont disposés dans la rainure 102 et qui sont portés par une traverse 105 constituant un des côtés d'un parallélogramme articulé 106, porté par un second paral- lélogramme articulé 107, dont le côté 108 est calé sur un arbre 109 guidé dans des paliers 110; les parallélogrammes articulés 106 et 107 sont munis d'organes élastiques tendant toujours à les maintenir dans une position pour laquelle les doigts 103, 104 sont maintenus dans la rainure 102 de leur organe de guidage 101.
L'arbre 109 est muni, sur une partie de sa longueur, d'un filetage 111 sur lequel est vissé un manchon 112 (fig. 8). Ce dernier est relié par une articulation à l'une des extrémités d'un palonnier 113 dont l'autre extrémité est articulée sur le coulisseau 33 du mécanisme différentiel 36.
Le palonnier 113 est utilisé pour la commande, par l'inter- médiaire d'une articulation 114, d'un arbre coulissant 115 attaquant la direction ou la servo-direction du véhicule.
Comme cela ressort clairement de ce qui précède, les côtés 105 et 108 des parallélogrammes 106 et 107 restent constamment parallèles à la tangente à la trajectoire théorique concrétisée par la rainure 102 de l'organe de guidage 101.
Les mouvements verticaux et les mouvements latéraux dus au roulis ou au dévers dans les virages restent possible, mais sont sans influence sur les direction relatives des côtés 105-et .108, car ces mouvements provoquent seulement la défor- mation des parallélogrammes, qui sont plus ou moins ouverts.
Etant donné, comme cela est expliqué ci-dessus, que les éléments de guidage 35 et 36 sont toujours placés à la même distance du sol, quelle que soit la forme de la trajectoire à parcourir, il s'ensuit que le coulisseau 33 n'est influencé que pour des écarts du véhicule par rapport à la trajectoire théorique.
En considérant qu'un déplacement dans le sens de la flèche fa de l'arbre coulissant 115 provoque le braquage à gauche et qu'un déplacement dans le sens de la flèche fb de cet arbre coulissant provoque le braquage à droite des roues
<Desc/Clms Page number 11>
directrices du véhicule, on voit que des déplacements dans. un sens ou dans l'autre, en admettant tout d'abord que le coulis- seau 33 n'est pas influencé, provoquent des déplacements de l'arbre coulissant 115 proportionnels aux mouvements du man- chon 112 et par suite proportionnels à l'angle dont tourne l'arbre 109, ce qui fait que la direction moyenne des roues reste parallèle à la tangente à la rainure de guidage 102, comme cela ressort de ce qui est expliqué précédemment.
Si le véhicule s'écarte de la trajectoire théorique qu'il doit suivre, les roues 19, 20 sont influencées par les éléments de guidage' 35, 36 du fait de leur courbure. En considérant que cet écart a lieu vers la droite, le coulisseau
33 est déplacé dans le sens de la flèche fa et, par suité, provoque un accroissement du déplacement, dans ce même ,sens, de l'arbre coulissant 115, ce qui a pour effet d'augmenter le braquage à gauche pour corriger la trajectoire vraie du véhicule.
Le point d'articulation 114 de l'arbre coulissant
115 sur le palonnier 113 peut être choisi pour donner plus -ou. moins d'influence à l'effet conducteur du différentiel 26.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réali- sation représentés et décrits en détail, car diverses modifi- cations peuvent y être apportées, sans sortir du cadre de l'invention.,