FR3066468A1 - Vehicule inclinable comprenant un train de roues assurant son redressement et son auto stabilise - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un véhicule tricycle ou quadricycle comprenant un train de deux roues portées chacune par deux bras (6D et 6G) pivotants selon un axe (7) et liés par deux leviers longitudinaux (8 et 13) coulissant l'un sur l'autre et s'articulant sur chacun des bras (6D et 6G) en formant un ensemble pivotant en sa partie médiane sur un troisième levier (11) articulé sur le cadre (1). Le coulissement du levier (13) sur le levier (8) rapproche leurs extrémités (14 et 17) et un ressort de compression (16) a tendance à s'opposer à cet effet de rapprochement en provoquant ainsi le redressement du véhicule. Le redressement et la stabilité du véhicule inclinable selon l'invention est obtenu seulement par un ensemble mécanique composant un train roulant à deux roues.

Description

Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication de véhicules terrestres légers de type tricycle, ou quadricycle, inclinable dans les virages.

Un véhicule de type tricycle ou quadricycle inclinable peut se définir comme étant un véhicule qui, dans un virage, s'incline vers l'intérieur du virage pour compenser l'effet de la force centrifuge tendant à le faire basculer vers l'extérieur en élargissant sa trajectoire, et ceci de façon à permettre d’en conserver le contrôle en particulier en maintenant en contact au sol toutes les roues du véhicule.

Par ailleurs, il est bien connu que les véhicules à deux roues présentent, en milieu urbain, un certain nombre d'avantages, parmi lesquels :

- ils facilitent la circulation en ville,

- ils permettent un stationnement aisé et libre, sans paiement,

- ils offrent un mode de déplacement économique.

Cependant, ces véhicules à deux roues présentent l’inconvénient de ne pas protéger les utilisateurs du risque de chute.

Pour pallier cette inconvénient, il a donc été proposé des véhicules légers de type tricycle ou quadricycle, généralement étroits et visant à réunir les avantages de faible encombrement des véhicules à deux roues et de plus grande stabilité apportée par la ou les roues supplémentaires.

Et en général, ces véhicules de type tricycle ou quadricycle s'inclinant en virage tendent à se stabiliser lors de leur déplacement par l'effet gyroscopique dû à la rotation de leurs roues. Lorsque l'équilibre de ces véhicules est uniquement dû à cet effet gyroscopique, le pilote doit classiquement, à l’arrêt du véhicule, soit actionner un verrouillage, soit poser au moins un pied au sol pour maintenir le véhicule et éviter sa chute.

De façon alternative, il a donc été proposé des véhicules tricycles ou quadricycles inclinables, réalisés avec un système de redressement et de stabilisation mettant en œuvre une assistance, pouvant être pneumatique, hydraulique ou électrique. Cette assistance est pilotée à l'aide d'un calculateur qui prend en compte de nombreux paramètres parmi lesquels :

- la trajectoire du véhicule, son inclinaison,

- sa vitesse,

- sa charge.

Bien entendu, les systèmes de redressement et de stabilisation mettant en œuvre ce type de calculateurs tendent à augmenter considérablement le prix de revient du véhicule.

En outre, la maintenance de ces véhicules est complexe et coûteuse et ils peuvent s'avérer particulièrement dangereux en cas de défaillance du système d’assistance au redressement et à la stabilisation.

L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un véhicule tricycle ou quadricycle inclinable en virage qui met en œuvre un système de redressement et de stabilité uniquement mécanique, plus simple et moins onéreux que ceux de l'art antérieur.

En ce sens, l'invention a notamment pour objectif de fournir un tel véhicule qui offre un mode de pilotage simple et naturel et conserve les avantages de l’utilisation des véhicules à deux roues tout en améliorant la sécurité des utilisateurs.

Ces objectifs sont atteints à l’aide d’un véhicule comprenant un cadre s’étendant d’avant en arrière selon un axe longitudinal et présentant à l’une de ses extrémités longitudinales au moins une roue directionnelle et à l’autre de ses extrémités longitudinales au moins deux roues non directionnelles susceptibles de passer d’une position verticale à une position inclinée par rapport à la verticale. Selon un mode de réalisation préférentiel, le véhicule comprend une roue avant directionnelle et deux roues arrière non directionnelles.

Ces roues non directionnelles sont portées chacune par un bras pivotant par rapport à un axe s’étendant dans un plan perpendiculaire au plan vertical du cadre de manière à créer entre les bras un mouvement en ciseaux lorsque le véhicule s’incline dans un virage. L’angle ainsi créé entre les bras, augmente avec l’angle d’inclinaison du véhicule et diminue lorsque le véhicule se redresse.

Les deux bras sont liés entre eux par un premier levier. Ce premier levier est articulé à une de ses extrémités sur l’un des bras et également articulé sur un deuxième levier pivotant sur le cadre du véhicule.

Un troisième levier coulisse par l’une de ses extrémités sur le premier levier et est articulé par l’autre extrémité sur le deuxième bras.

Le coulissement du troisième levier sur le premier permet l’ouverture en ciseaux des deux bras et ainsi l’inclinaison du véhicule en maintenant les roues arrières au sol.

Un ressort de compression, maintenu entre l’autre extrémité du premier levier et l’extrémité coulissante du troisième levier, assure un effet de redressement du véhicule en ayant tendance à ramener les bras dans le même plan horizontal et ainsi à redresser le véhicule.

Dans ce mode de réalisation préférentiel de réalisation de l’invention, la raideur du ressort est déterminée ou réglée de manière à assurer un juste équilibre entre l’effet de redressement et d’auto stabilité du véhicule, et le maintien d’une sensation agréable et confortable pour sa conduite.

Bien entendu, l'invention peut s'appliquer à d'autres configurations de véhicule et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation donné à titre d’exemple illustratif et non limitatif et des dessins annexés parmi lesquels :

- la figure 1 est une vue d'ensemble d'un véhicule selon un mode de réalisation préférentielle de l'invention,

- la figure 2 est une vue arrière du même véhicule lors de son inclinaison, par exemple comme présenté, en virage à droite,

- la figure 3 est une vue schématique partielle du train arrière lorsque le véhicule est en position verticale.

- les figures 4, 5 et 6 représentent, en coupes verticales par son plan médian, ce même train arrière dans plusieurs positions remarquables, soit lorsque le véhicule est vertical (figure 4), soit lorsqu’il est incliné à droite (figure 5), puis incliné à gauche (figure 6).

Tel qu'illustré par la figure 1, l'invention peut s'appliquer à un véhicule, qui dans ce mode de réalisation préférentiel, est de type tricycle à assistance électrique, comprenant :

- un cadre (1),

- un ensemble moteur pédalier batterie (2),

- une roue directionnelle (3), présente à l'une des extrémités longitudinales du véhicule, ici montée à l’avant,

- un train de deux roues non directionnelles (4), présentes à l'autre extrémité longitudinale du véhicule, ici montées à l’arrière.

- un siège (5).

On note que l'invention peut également s'appliquer à des véhicules du type suivant :

- véhicule tricycle dans lequel la roue directionnelle est présente à l'arrière et les roues non directionnelles à l'avant,

- véhicule de type quadricycle, avec les roues directionnelles à l'avant ou à l'arrière du véhicule.

- et véhicule pour une ou deux personnes positionnées l’une derrière l'autre. Dans un véhicule selon l'invention, les roues non directionnelles (4) sont chacune portée par un bras (6D et 6G) pivotant selon un axe (7) le maintenant sur le cadre (1).

La figure 2 illustre une position du véhicule avec une inclinaison vers la droite lors d’un virage à droite. Cette vue montre le mouvement en ciseaux des bras (6D et 6G) pivotant sur l’axe (7). Ce mouvement en ciseaux forme un angle progressif qui augmente au fur et à mesure qu’augmente l’angle d’inclinaison du véhicule vis-à-vis du plan (P) sur lequel il circule. Lors d’une inclinaison similaire et symétrique du véhicule à gauche, pour un virage à gauche, le mouvement des bras (6D et 6G) est également symétrique.

Dans ce véhicule selon l'invention, le principe de l’ensemble formant le train arrière à deux roues (4) est décrit en référence à la figure 3.

Le train arrière comprend deux bras (6D et 6G), pivotants selon l’axe (7) et liés entre eux par deux leviers longitudinaux (8 et 13) coulissant l’un sur l’autre, et s’articulant sur chacun des bras (6D et 6G) par une de leurs extrémités (9 et

15) en formant un ensemble dans un même plan. Cet ensemble est articulé en sa partie médiane par un axe (10) monté à l’extrémité d’un troisième levier (11) lui-même articulé en balancier sur le cadre (1) à son autre extrémité par un autre axe (12).

Dans une variante de réalisation, le levier (11) peut être remplacé par un combiné ressort-amortisseur, ou un bloc élastique, afin d’ajouter une suspension au train de roues assurant le redressement du véhicule inclinable objet de l’invention.

Le coulissement du levier (13) sur le levier (8) est illustré par les figures 4, 5 et montrant trois positions angulaires remarquables du bras droit (6D), d’une part lorsque le véhicule est vertical en ligne droite (figure 4), d’autre part lorsque le véhicule prend un virage à droite (figure 5) puis lorsque le véhicule prend un virage à gauche (figure 6).

Sur ces figures on peut en effet observer que, lorsque le bras droit (6D) se déplace selon la variation angulaire x1, l’extrémité (14) du levier (13) se rapproche de l’extrémité opposée (17) du levier (8) et qu’ainsi un ressort de compression (16), positionné entre sur ces extrémités (14 et 17), a tendance à s’opposer à cet effet de rapprochement en provoquant la fermeture de l’angle x1 et par conséquence assurant ainsi le redressement du véhicule.

Lorsque le véhicule s’incline à gauche, lors d’un virage à gauche et que dans ce cas le bras droit (6D) se déplace selon la variation angulaire x2, le ressort de compression (16) provoque le même effet de fermeture de l’angle x2 et assure le même effet de redressement que lors d’un virage à droite.

Dans un mode préférentiel de réalisation de l’invention le dimensionnement des leviers (8) et (13) et en particulier les cotes A, B, C1 et C2, sont déterminées pour assurer une variation angulaire équilibrée entre les bras (6D et 6G) lors des inclinaisons droite x1 et gauche x2 du véhicule.

De même, la raideur du ressort (16), déterminant la force de redressement du véhicule, est définie afin d’assurer une auto-stabilité et un juste équilibre apportant une sécurité d’utilisation tout en maintenant une sensation de conduite naturelle proche de celle d’un deux roues. En ce sens, le réglage et l’ajustement de la force de redressement du ressort (16) est réalisé par un montage comprenant un écrou et contre écrou sur l’un des appuis de ce ressort (16), par exemple sur l’extrémité (17) du levier (8).

Ainsi, un véhicule inclinable selon l'invention est conçu de telle sorte que son redressement et sa stabilité sont obtenus par un seul ensemble mécanique composant un train roulant avec deux roues.

Un véhicule selon l'invention est donc moins coûteux que ceux de l'art antérieur, et implique une maintenance plus simple et moins onéreuse. De plus, il peut être pris en main rapidement et aisément par tout utilisateur.

Par ailleurs, un véhicule selon l'invention conserve les avantages des véhicules à deux roues, tels :

- faciliter la circulation dans les villes,

- autoriser un stationnement aisé et libre,

- proposer un mode de déplacement économique,

Claims (5)

1. REVENDICATIONS

   1. Véhicule, tricycle ou quadricycle inclinable, comprenant un cadre (1) susceptible de passer d’une position verticale à une position inclinée latéralement et présentant à l’une de ses extrémités au moins une roue directionnelle (3), et à l’autre un train de deux roues (4) non directionnelles portées par deux bras (6D et 6G) pivotant sur un axe (7) s’étendant dans un plan perpendiculaire au plan vertical du cadre (1), caractérisé en ce que ces bras (6D et 6G) sont liés entre eux par deux leviers longitudinaux (8 et 13) coulissant l’un sur l’autre et s’articulant sur chacun des bras (6D et 6G) par une de leurs extrémités (9 et 15) en formant un ensemble dans un même plan.
2. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet ensemble est articulé en sa partie médiane par un axe (10) monté à l’extrémité d’un troisième levier (11) lui-même articulé en balancier sur le cadre (1) par son autre extrémité (12).
3. 3. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet ensemble est articulé en sa partie médiane par un axe (10) monté à l’extrémité d’un combiné ressort-amortisseur ou un bloc élastique lui-même articulé en balancier sur le cadre (1) par son autre extrémité afin d’ajouter une suspension au train des deux roues (4) du véhicule.
4. 4. Véhicule selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, par le coulissement du levier (13) sur le levier (8), l’extrémité (14) du levier (13) se rapproche de l’extrémité (17) du levier (8) et qu’un ressort de compression (16), positionné entre sur ces deux extrémités (14 et 17), s’opposant à ce rapprochement, provoque ainsi la fermeture de l’angle formé entre les deux bras (6d et 6G) et donc le redressement du véhicule.
5. 5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que la raideur du ressort (16) est déterminée de manière à assurer un juste équilibre entre l’effet de redressement et d’auto stabilité du véhicule en maintien d’une sensation agréable et confortable pour sa conduite et puisse être ajustée ou réglée par l’intermédiaire d’un montage de type écrou et contre écrou sur l’un des appuis (17) du ressort (16).