FR2705066A1 - Traction control device for drive wheels of land transport vehicles. - Google Patents

Abstract

Dispositif antipatinage pour roues motrices de véhicules de transport terrestre caractérisé en ce qu'il comporte un moyen à commande mécanique entraînant une discontinuité dans la rotation des roues motrices.Antiskid device for driving wheels of land transport vehicles characterized in that it comprises a mechanically controlled means causing a discontinuity in the rotation of the driving wheels.

Description

" Dispositif antipatinage pour roues motrices de
véhicules de transport terrestre
La présente invention a pour objet un dispositif antipatinage destiné à équiper les roues motrices de véhicules de transport terrestre tels qu'à titre d'exemple non limitatif, automobiles, motos, locomotives, Diesel
Le patinage, qui correspond à une rotation sans entraînement des roues motrices d'un véhicule par suite d'une adhérence insuffisante constitue un danger bien connu des spécialistes."Traction control device for driving wheels of
ground transportation vehicles
The subject of the present invention is a traction control device intended to equip the drive wheels of land transport vehicles such as, for example, without limitation, automobiles, motorcycles, locomotives, Diesel
Skating, which corresponds to a rotation without driving the driving wheels of a vehicle as a result of insufficient grip constitutes a danger well known to specialists.

Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé plusieurs systèmes ayant pour but d'améliorer l'adhérence au freinage ; parmi ces systèmes, on peut, à titre d'exemple, mentionner le système mis au point par la Société BOSCH connu sous la dénomination "ABS" qui correspond à un système d'antiblocage de roues améliorant l'adhérence sur le sol, ou le système de même type mais plus complexe proposé par la Société
HONDA et connu sous la dénomination "ALB" (Autolimitateur de blocage).To overcome this drawback, several systems have already been proposed whose purpose is to improve grip when braking; among these systems, one can, by way of example, mention the system developed by the company BOSCH known under the name "ABS" which corresponds to an anti-lock system for wheels improving grip on the ground, or the similar but more complex system proposed by the Company
HONDA and known under the name "ALB" (Self-limiting blocker).

Ces dispositifs antipatinage ne sont efficaces qu'en cas de freinage, et il n'a à ce jour été proposé aucun dispositif à la fois simple, fiable et peu onéreux dans le but de remédier aux problèmes consécutifs au patinage par accélération brutale. These traction control devices are only effective in the event of braking, and no device has been proposed to date that is simple, reliable and inexpensive in order to remedy the problems resulting from skating by sudden acceleration.

L'invention a pour objet de combler cette lacune en proposant un dispositif antipatinage pour roues motrices de véhicules de transport terrestre, simple, efficace et peu coûteux, utilisable aussi bien en cas d'accélération que de décélération. The object of the invention is to fill this gap by proposing a traction control device for drive wheels of land transport vehicles, simple, efficient and inexpensive, usable both in acceleration and deceleration.

Conformément à l'invention, ce dispositif est caractérisé en qu'il comporte un moyen à commande mécanique entraînant une discontinuité dans la rotation des roues motrices. According to the invention, this device is characterized in that it comprises a mechanically controlled means causing a discontinuity in the rotation of the drive wheels.

Il est aisé de concevoir qu'une telle discontinuité par laquelle les roues motrices passent, à chaque tour, successivement par une phase dans laquelle elles tournent progressivement plus rapidement, puis par une phase dans laquelle elles tournent progressivement plus lentement, entraîne une augmentation de l'adhérence, donc une diminution des risques de patinage. It is easy to conceive that such a discontinuity by which the driving wheels pass, at each revolution, successively through a phase in which they rotate progressively faster, then through a phase in which they rotate progressively slower, results in an increase in the grip, therefore a reduction in the risk of skating.

Pour qu'un tel dispositif donne satisfaction, il est bien entendu nécessaire de veiller à ce que les variations de la vitesse de rotation des roues motrices n'entraînent pas de secousses de l'ensemble du véhicule. For such a device to be satisfactory, it is of course necessary to ensure that variations in the speed of rotation of the drive wheels do not cause jolts of the whole vehicle.

Conformément à l'invention, on a pu se rendre compte, de manière surprenante, que, dans le cas de véhicules équipés de suspensions suffisamment efficaces telles qu a titre d'exemple les suspensions hydropneumatiques ou les suspens ions assistées par ordinateur (suspensions actives ) dont sont actuellement munis de plus en plus de véhicules, il est possible d'obtenir la discontinuité recherchée dans la rotation des roues motrices grâce à un simple montage légèrement excentré de celles-ci sur leur arbre d'entraînement. Il est bien entendu, là encore, impératif de calculer cet excentration de manière à garantir le confort du conducteur du véhicule ainsi que des passagers transportés. In accordance with the invention, it has been surprisingly found that, in the case of vehicles equipped with sufficiently effective suspensions such as, for example, hydropneumatic suspensions or computer-assisted suspensions (active suspensions) with which more and more vehicles are currently fitted, it is possible to obtain the desired discontinuity in the rotation of the drive wheels by means of a simple slightly offset mounting of these on their drive shaft. It is of course, here again, imperative to calculate this offset so as to guarantee the comfort of the driver of the vehicle as well as of the passengers transported.

Une autre possibilité consiste à excentrer l'attache du tambour ou du moyeu sur la roue, ce qui présente l'avantage d'obtenir le même effet avec une roue normale. Another possibility is to offset the attachment of the drum or the hub on the wheel, which has the advantage of obtaining the same effect with a normal wheel.

Une variante largement similaire de l'invention consiste à équiper les roues motrices de pneumatiques présentant au moins un renflement progressif ; il s'agit là en fait d'un système largement équivalent à celui mentionné précédemment vu qu'il a pour effet de transformer une roue normale en une roue excentrée. A largely similar variant of the invention consists in equipping the drive wheels with tires having at least one progressive bulge; this is in fact a system largely equivalent to that mentioned previously since it has the effect of transforming a normal wheel into an eccentric wheel.

L'expérience a permis de constater que, dans le cas de roues de diamètre classique, un renflement à peine visible de l'ordre du centimètre prévu sur les pneumatiques, permet déjà d'améliorer l'adhérence dans une large mesure tout en n'étant pas sensible au cours du déplacement du véhicule. Experience has shown that, in the case of wheels of conventional diameter, a barely visible bulge of the order of one centimeter provided on the tires, already makes it possible to improve the grip to a large extent while not not being sensitive during movement of the vehicle.

Selon une autre variante de l'invention, le moyen à commande mécanique est constitué par un ensemble de deux roues antipatinage identiques interposées entre le moteur et les roues motrices et respectivement montées excentrées sur deux axes parallèles de façon à venir en permanence en prise l'une avec l'autre. According to another variant of the invention, the mechanically controlled means is constituted by a set of two identical traction wheels interposed between the engine and the drive wheels and respectively mounted offset on two parallel axes so as to come into constant engagement one with the other.

Il est aisé de se rendre compte que, dans un tel système, lorsque l'axe, sur lequel est montée une première roue, est entraîné à vitesse constante, par suite de l'excentration et compte tenu du fait qu'une portion de plus grand rayon de la circonférence de cette première roue vient toujours en prise avec une portion de plus faible diamètre de la circonférence de la seconde roue et réciproquement, l'axe de cette dernière est entraîné à une vitesse progressive et discontinue ce mouvement peut alors facilement être transmis à l'arbre d'entraînement des roues motrices de façon à obtenir la discontinuité et l'amélioration de l'adhérence recherchées. It is easy to realize that, in such a system, when the axle, on which a first wheel is mounted, is driven at constant speed, as a result of the eccentricity and taking into account the fact that a portion of more large radius of the circumference of this first wheel always comes into engagement with a portion of smaller diameter of the circumference of the second wheel and vice versa, the axis of the latter is driven at a progressive and discontinuous speed this movement can then easily be transmitted to the drive wheel drive shaft so as to obtain the discontinuity and the improvement in grip desired.

Il est, bien entendu, là encore essentiel, de limiter l'excentration des roues antipatinage à une valeur telle que les variations de rotation des roues motrices n'entraînent pas de secousses de l'ensemble du véhicule. It is, of course, again essential, to limit the eccentricity of the traction control wheels to a value such that the variations in rotation of the drive wheels do not cause jolts of the whole vehicle.

Conformément à l'invention, les roues antipatinage peuvent être montées à la sortie de la boîte de vitesses ou à l'intérieur de celle-ci ; dans ce dernier cas, il est nécessaire de prévoir un nouveau carter, plus grand, car la boîte de vitesses devra contenir deux roues supplémentaires, et d'étudier l'ensemble du dispositif pour éviter tout risque de grippage. De plus, il peut, le cas échéant, être préférable de choisir un volant moteur plus lourd que les volants classiques pour des raisons de stabilité. According to the invention, the traction control wheels can be mounted at the outlet of the gearbox or inside it; in the latter case, it is necessary to provide a new, larger casing, since the gearbox will have to contain two additional wheels, and to study the entire device to avoid any risk of seizure. In addition, it may, if necessary, be better to choose a heavier flywheel than conventional flywheels for reasons of stability.

Conformément à l'invention, les roues antipatinage peuvent être constituées par des roues dentées venant directement en prise l'une avec l'autre. According to the invention, the traction control wheels can be constituted by toothed wheels coming directly into engagement with one another.

On peut également opter, selon une autre caractéristique de l'invention, pour des roues antipatinage venant en prise l'une avec l'autre, non pas directement, mais par l'intermédiaire d'organes de liaison tels que chaîne ou courroie crantée, auquel cas, il est nécessaire de veiller à ce que la chaîne ou la courroie crantée soit toujours uniformément tendue. One can also opt, according to another characteristic of the invention, for traction control wheels engaging one with the other, not directly, but by means of connecting members such as chain or toothed belt, in which case it is necessary to ensure that the chain or the toothed belt is always evenly tensioned.

Les caractéristiques du dispositif antipatinage qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est un schéma représentant une roue
excentrée, - la figure 2 est un schéma représentant un moyeu ou un
tambour permettant d'excentrer une roue normale, - les figures 3a et 3b sont des schémas représentant un
pneumatique créant l'excentration de la bande de
roulement, - la figure 4 est un schéma représentant deux roues
antipatinage constituées par des roues dentées venant
directement en prise l'une avec l'autre, - la figure 5 est un schéma correspond représentant des
roues antipatinage venant en prise l'une avec l'autre
par l'intermédiaire d'organes de liaison.The characteristics of the traction control device which is the subject of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a diagram showing a wheel
eccentric, - Figure 2 is a diagram showing a hub or a
drum enabling a normal wheel to be offset, - Figures 3a and 3b are diagrams showing a
pneumatic creating the eccentricity of the strip of
bearing, - Figure 4 is a diagram showing two wheels
traction control constituted by toothed wheels coming
directly engaged with each other, - Figure 5 is a corresponding diagram representing
traction wheels engaging each other
through liaison bodies.

Selon la figure 1, la discontinuité dans la rotation des roues motrices recherchée peut être obtenue simplement grâce à la mise en oeuvre de roues excentrées (comme représenté en hachuré). According to FIG. 1, the discontinuity in the rotation of the driving wheels sought can be obtained simply by the use of eccentric wheels (as shown in cross-hatching).

Selon la figure 2, on peut obtenir un effet similaire en munissant le tambour ou le moyeu 5, d'éléments d'attache 6 (écrous, boulons ...) permettant un montage excentré des roues motrices non représentées. Cette variante présente l'avantage de permettre la mise en oeuvre de roues normales. According to FIG. 2, a similar effect can be obtained by providing the drum or the hub 5 with fastening elements 6 (nuts, bolts, etc.) allowing eccentric mounting of the drive wheels, not shown. This variant has the advantage of allowing the use of normal wheels.

Une autre possibilité représentée sur les figures 3a et 3b consiste à équiper des roues normales 7 de pneumatiques présentant un renflement 8 (figure 3a) ou deux renflements 81, 82 (figure 3b). Bien entendu, le nombre de renflements pourrait être supérieur à deux sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Another possibility shown in FIGS. 3a and 3b consists in equipping normal wheels 7 with tires having a bulge 8 (FIG. 3a) or two bulges 81, 82 (FIG. 3b). Of course, the number of bulges could be greater than two without departing from the scope of the invention.

Conformément à cette variante, on obtient la même excentration (simple ou multiple) du niveau de la bande de roulement que dans le cas de roues motrices montées excentrées.  According to this variant, the same eccentricity (single or multiple) of the level of the tread is obtained as in the case of drive wheels mounted eccentrically.

Selon la figure 4, le dispositif antipatinage est constitué par deux roues dentées 1 et 2 identiques directement et constamment en prise l'une avec l'autre ; ces deux roues ont un rayon R et un axe médian respectif C1 et C2 perpendiculaire au plan de la figure. According to Figure 4, the traction control device consists of two toothed wheels 1 and 2 identical directly and constantly engaged with each other; these two wheels have a radius R and a respective central axis C1 and C2 perpendicular to the plane of the figure.

Ces roues 1 et 2 sont, par ailleurs, respectivement mobiles en rotation autour d'axes excentrés paralleles A1 et A2 également perpendiculaires au plan de la figure qui sont situés à une distance d des axes médians respectifs C1 et C2. These wheels 1 and 2 are, moreover, respectively mobile in rotation about parallel eccentric axes A1 and A2 also perpendicular to the plane of the figure which are located at a distance d from the respective median axes C1 and C2.

De façon non représentée sur la figure, l'axe
A1 est relié à l'arbre moteur tandis que l'axe A2 est relié à l'arbre d'entraînement des roues motrices.Not shown in the figure, the axis
A1 is connected to the drive shaft while the axis A2 is connected to the drive wheel drive shaft.

La figure 4 représente le cas particulier dans lequel les intersections Al, C1, A2 et C2 des différents axes avec le plan de la figure sont alignés. FIG. 4 represents the particular case in which the intersections Al, C1, A2 and C2 of the different axes with the plane of the figure are aligned.

I1 est clair que si l'axe A1 se déplace selon la flèche I à une vitesse de rotation constante Q, la vitesse linéaire d'un point X1 quelconque de la périphérie de la roue 1 distant de r1 du point A1 s'écrit :
v1 = 2wr1Q
De la même façon, si l'axe A2 est entraîné selon la flèche II à une vitesse de rotation variable w(t), la vitesse linéaire d'un point quelconque X2 de la périphérie de la roue 2 distant de r2 du point A2, s'écrit :
v2 = 2ttr2w(t)
Compte tenu du montage et de l'engrènement particulier des deux roues 1 et 2, au point d'intersection B de celles-ci, les vitesses v1 et v2 sont clairement identiques et, en ce point particulier, on a donc
2wraQ = 2wr2w(t) et donc
w(t) = 2 r,Q
2rtr2
Mais, en ce point particulier, la somme des distances r1 et r2 est constante et égale à deux fois le rayon des roues 1 et 2, et donc
r1 = 2R - r2.I1 is clear that if the axis A1 moves along arrow I at a constant speed of rotation Q, the linear speed of any point X1 of the periphery of the wheel 1 distant from r1 from point A1 is written:
v1 = 2wr1Q
In the same way, if the axis A2 is driven along arrow II at a variable speed of rotation w (t), the linear speed of any point X2 on the periphery of the wheel 2 distant from r2 from point A2, writes:
v2 = 2ttr2w (t)
Given the mounting and the particular meshing of the two wheels 1 and 2, at the point of intersection B thereof, the speeds v1 and v2 are clearly identical and, at this particular point, there is therefore
2wraQ = 2wr2w (t) and therefore
w (t) = 2 r, Q
2rtr2
But, at this particular point, the sum of the distances r1 and r2 is constant and equal to twice the radius of the wheels 1 and 2, and therefore
r1 = 2R - r2.

Par suite, la vitesse angulaire de la roue 2 reliée à l'arbre d'entraînement des roues motrices du véhicule s'écrit
w(t) = 2R - r,
r2
En conséquence, la vitesse de rotation angulaire de l'axe A2 est variable dans le temps et fonction de la distance séparant le point A2 du point d'intersection B.As a result, the angular speed of the wheel 2 connected to the drive wheel drive shaft of the vehicle is written
w (t) = 2R - r,
r2
Consequently, the angular speed of rotation of the axis A2 is variable over time and a function of the distance separating the point A2 from the point of intersection B.

Compte tenu du fait que cette distance r2 varie entre deux valeurs limites respectivement égales à R - d et R + d, d correspondant à l'excentration des roues 1 et 2, la vitesse angulaire de l'axe A2 varie en fonction du temps entre deux valeurs extrêmes qui sont d'une part
2R - (R - d) # = R + d
R - d R - d et, d'autre part 2R - (R + d) g = R - d #
R+d R+d
I1 est ainsi clair que l'axe A2 peut transmettre aux roues motrices, non représentées, une vitesse variant progressivement dans le temps.In view of the fact that this distance r2 varies between two limit values respectively equal to R - d and R + d, d corresponding to the eccentricity of the wheels 1 and 2, the angular speed of the axis A2 varies as a function of the time between two extreme values which are on the one hand
2R - (R - d) # = R + d
R - d R - d and, on the other hand 2R - (R + d) g = R - d #
R + d R + d
It is thus clear that the axis A2 can transmit to the driving wheels, not shown, a speed varying gradually over time.

Selon la figure 5, les roues 1' et 2' viennent en prise l'une avec l'autre, non plus directement, mais par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'une courroie de liaison 3. According to FIG. 5, the wheels 1 ′ and 2 ′ engage with each other, no longer directly, but via a chain or a connecting belt 3.

I1 est clair que cette configuration est en tout point équivalente à celle représentée sur la figure 4.  It is clear that this configuration is in all respects equivalent to that shown in FIG. 4.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1")Dispositif antipatinage pour roues motrices de véhicules de transport terrestre caractérisé en ce qu'il comporte un moyen à commande mécanique entraînant une discontinuité dans la rotation des roues motrices. 1 ") Traction control device for drive wheels of land transport vehicles characterized in that it comprises a mechanically controlled means causing a discontinuity in the rotation of the drive wheels. 2")Dispositif antipatinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen à commande mécanique correspond à un montage légèrement excentré des roues motrices. 2 ") traction control device according to claim 1, characterized in that the mechanically controlled means corresponds to a slightly eccentric mounting of the drive wheels. 3")Dispositif antipatinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen à commande mécanique correspond à au moins un renflement progressif prévu sur les pneumatiques dont sont équipées les roues motrices. 3 ") A traction control device according to claim 1, characterized in that the mechanically controlled means corresponds to at least one progressive bulge provided on the tires with which the drive wheels are fitted. 4")Dispositif antipatinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen à commande mécanique est constitué par un ensemble de deux roues antipatinage identiques interposées entre le moteur et les roues motrices et respectivement montées excentrées sur deux axes parallèles de façon à venir en permanence en prise l'une avec l'autre. 4 ") Traction control device according to claim 1, characterized in that the mechanically controlled means consists of a set of two identical traction control wheels interposed between the engine and the drive wheels and respectively mounted offset on two parallel axes so as to come into permanently in touch with each other. 5 )Dispositif antipatinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les roues antipatinage sont constituées par des roues dentées venant directement en prise l'une avec l'autre. 5) A traction control device according to claim 4, characterized in that the traction control wheels are constituted by toothed wheels coming directly into engagement with one another. 6 )Dispositif antipatinage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les roues antipatinage viennent en prise l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'organes de liaison tels que chaîne ou courroie crantée.  6) Traction control device according to claim 4, characterized in that the traction control wheels come into engagement with one another by means of connecting members such as chain or toothed belt.