FR2735438A1 - Chassis autoportant a trois roues pour la realisation d'un vehicule du type side-car - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un châssis (10) autoportant à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car, avec une roue avant (12) directrice et deux roues arrière, l'une (14) des roues arrière étant alignée avec la roue avant et l'autre roue (16) étant déportée latéralement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de transmission (28) intégrés, pour entraîner au moins l'une des roues, des moyens de fixation (18) prévus pour recevoir un cadre (20) de moto avec sa motorisation (22, 24), ses moyens de pilotage, notamment la colonne de direction et un guidon (26), à l'exclusion des roues et de la suspension, ladite motorisation étant reliée auxdits moyens de transmission (28) intégrés par une transmission intermédiaire (36).

Description

CASSIS AUTOPORTANT A TROIS ROUES POUR LA REALISATION D'UN
VEHICULE DU TYPE SIDE-CAR
La présente invention a pour objet un châssis autoportant à trois roues, du type side-car.

On connaît le side-car qui est un attelage d'une moto avec cellule, cellule dans laquelle peut prendre place au moins un passager ou une cellule prévue pour recevoir des bagages.

Cette cellule est équipée d'une roue libre et de moyens de freinage ainsi que d'une suspension adéquate.

Dans le cas du side-car et selon la législation, la roue avant et l'une des roues arrière, généralement la roue arrière gauche, sont alignées. De plus, la roue avant est directrice et manoeuvrée à l'aide d'un guidon qui doit, toujours selon la législation, déborder de l'alignement avant-arrière évoqué précédemment.

De façon courante, la moto comprend un cadre et les roues sont dans l'alignement du cadre puisque l'on juxtapose une cellule à une moto complète.

Si un tel agencement permet de conférer à l'ensemble une stabilité certaine comparée à la moto, il n'en demeure pas moins qu'il subsiste quelques inconvénients notamment du point de vue de la motricité et de la répartition des masses.

En effet, seule la roue arrière étant motrice et compte tenu de l'augmentation de la masse, il se trouve que la motricité est bien souvent insuffisante, surtout dans des conditions extrêmes : sous la pluie, par temps de neige, ou sur des terrains sablonneux ou boueux.

On sait aussi que la conduite d'un side-car est particulière car les accélérations ont tendance à déporter violemment l'ensemble du côté de la cellule, ceci étant essentiellement du à la dissymétrie de l'agencement.

On connaît par la demande de brevet français NO 94 01554 au nom du présent demandeur, un dispositif d'entraînement des roues d'un side-car qui permet à l'aide de plusieurs crabotages et de plusieurs différentiels de rendre motrices les différentes roues du side-car, en fonction des besoins.

Si un tel agencement est particulièrement satisfaisant car il autorise des combinaisons multiples avec des capacités de franchissement très importantes, il n'en demeure pas moins complexe, relativement lourd et, dans tous les cas, d'un prix de revient assez élevé.

On sait aussi que la mise au point d'un tel système de side-car à plusieurs roues motrices pose des problèmes d'adaptations en fonction du type et du genre de la moto retenue pour réaliser l'attelage. Aussi, de façon habituelle, c'est la cellule qui est adaptée à la moto, qui reste une moto avec tous ses éléments et accessoires.

Il existe un marché pour un véhicule du type side-car c'est-à-dire comprenant deux roues alignées et une troisième déportée latéralement, qui comprendrait un châssis à trois roues ayant au moins une roue motrice, supportant une cellule, châssis auquel il serait possible d'associer les éléments essentiels d'une moto de son choix.

La moto serait réduite à sa plus simple expression puisqu'elle comprendrait essentiellement un cadre, un moteur avec une boite de vitesses et des moyens de commande de direction tel qu'un guidon, les roues et les suspensions ayant été retirées.

A cet effet, selon la présente invention, le châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type sidecar, avec une roue avant directrice et deux roues arrière, l'une des roues arrière étant alignée avec la roue avant et l'autre étant déportée, se caractérise en ce qu'il comprend des moyens de transmission intégrés, pour entraîner au moins l'une des roues, des moyens de fixation prévus pour recevoir un cadre de moto avec sa motorisation et ses moyens de pilotage, notamment la colonne de direction et le guidon associé, à l'exclusion des roues et de la suspension, ladite motorisation étant reliée auxdits moyens de transmission par une transmission intermédiaire.

Selon une caractéristique dudit châssis, le cadre de la moto avec sa motorisation est décalé latéralement vers la roue arrière déportée en conservant le guidon dépassant de l'alignement de la roue avant avec la roue arrière, en sorte d'obtenir une meilleure répartition des masses
Plus particulièrement selon un mode de réalisation, dans le cas de moyens de transmission vers les trois roues, ces moyens de transmission comprennent des moyens intermédiaires de transmission, des premiers moyens de transmission vers la roue arrière dans l'alignement de la roue avant, des deuxièmes moyens de transmission vers la roue arrière déportée, et des troisièmes moyens de transmission vers la roue avant, ainsi qu'un boîtier central de transmission.

Ces premiers moyens intermédiaires de transmission comprennent un arbre monté tournant dans un fourreau solidaire du châssis, ledit arbre comprenant à une extrémité un pignon mené prévu pour être entraîné par une chaîne, ellemême en prise avec le pignon de sortie de la boite de vitesses et à l'autre extrémité un pignon menant, disposé dans le boîtier central de transmission.

En ce qui concerne les deuxième et troisième transmissions arrière, elles comprennent chacune un arbre moteur, un ensemble chaîne, pignon menant et pignon mené, chaque pignon mené entraînant directement l'arbre de roue.

Selon un perfectionnement, il est prévu un différentiel, interposé entre les premier et deuxième moyens de transmission.

Les troisièmes moyens de transmission comprennent un arbre menant relié aux deuxièmes moyens de transmission, composés d'une poulie crantée coopérant avec une courroie crantée qui coopère elle-même avec une seconde poulie crantée entraînant la roue avant par un arbre menant et un montage à la cardan.

Selon un autre perfectionnement, il est prévu un différentiel, interposé entre les deuxième et troisième moyens de transmission.

Selon une autre caractéristique du châssis, les roues sont montées, chacune, à l'extrémité d'un bras oscillant, de type tubulaire pour réaliser simultanément des carters étanches pour une lubrification à bain d'huile, si nécessaire.

Dans le cas du mode préférentiel de réalisation, le châssis comprend trois bras, chacun sous forme d'au moins une poutre tubulaire et des pattes de liaison pour la fixation du cadre de la moto.

L'invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique représente une vue schématique de dessus d'un agencement selon l'invention, avec un arrachement partiel.

Sur la figure unique, on a représenté un châssis 10 autoportant équipé de trois roues, une roue avant 12 directrice, une première et seconde roues arrière 14 et 16.

La roue avant 12 et la première roue arrière 14 sont alignées dans la direction de déplacement, tandis que la troisième roue 16 est déportée sur la droite, dans le mode de réalisation représenté, afin de respecter les contraintes liées à la classification des véhicules du type side-car.

Ce châssis comprend également des moyens de fixation 18 d'un cadre de moto 20, équipé d'un moteur 22 avec une boite de vitesses 24 et de ses accessoires, notamment un guidon 26, à l'exclusion des roues et des suspensions.

Le châssis 10 comprend des moyens de transmission 28 vers les roues. Dans l'exemple représenté, ces moyens de transmission 28 comprennent des premiers moyens de transmission 30 vers la roue arrière gauche 14, des deuxièmes moyens de transmission 32 vers la roue arrière droite 16 et des troisièmes moyens de transmission 34 vers la roue avant 12.

Ces moyens de transmission 28 vers les roues sont également complétés par des moyens intermédiaires de transmission 36, dite transmission intermédiaire, interposés entre la boite de vitesses 24 et lesdits moyens de transmission 28 vers les roues.

Le châssis 10 comprend, de façon schématique un bras 38 supportant la roue arrière gauche 14, un bras 40 supportant la roue arrière droite 16 et un bras 42 supportant la roue avant 12.

Chacune des roues est montée sur un bras oscillant respectivement 44, 46, 48. Chaque bras comprend un axe 50, 52 et 54 autour duquel le bras est monté pivotant, de façon connue. Chacun des bras arrière 44 et 46 est composé d'une poutre creuse.

De même, les bras du châssis sont avantageusement réalisés à partir de poutres creuses, dont l'intérêt apparaîtra ultérieurement dans la description.

Afin de faciliter la description, on appellera boîtier central de transmission 56, un carter étanche dans lequel sont disposés des éléments de transmission lubrifiés par bain d'huile.

La transmission intermédiaire 36 comprend, dans le mode de réalisation représenté, une chaîne 58 prévue pour coopérer avec un pignon moteur 60 de sortie de la boite de vitesses 24 et avec un pignon mené 62 solidaire en rotation d'un arbre menant principal 64. Cet arbre menant 64 est monté libre en rotation dans un fourreau 66 solidaire du châssis 10, équipé des roulements nécessaires pour permettre la rotation dudit arbre 64. Cet arbre menant 64 se prolonge à l'intérieur du boîtier central de transmission 56, l'étanchéité étant assurée par des joints adaptés.

L'extrémité de cet arbre menant 64, qui débouche à l'intérieur du boîtier central de transmission 56, porte un pignon menant 68 qui coopère avec une chaîne de transmission primaire 70, elle-même en prise sur la couronne d'un différentiel 74, interposé entre les premiers moyens de transmission 30 vers la roue arrière gauche 14 et les deuxièmes moyens de transmission 32 vers la roue arrière droite 16.

Le différentiel 74 permet d'entraîner en rotation un premier arbre moteur 76 dans un fourreau 77, supportant le bras oscillant 44 de la roue arrière gauche 14. Cet arbre moteur 76 traverse le bras oscillant 44, à l'intérieur du fourreau 77, et comprend un ensemble composé d'un pignon menant 78, d'un pignon mené 80 et d'une chaîne de liaison 82.

Le pignon mené 80 est solidaire de l'arbre de roue 84 de la roue 14, monté libre en rotation grâce à des paliers, à l'extrémité du bras oscillant 44. Cet ensemble constitue les premiers moyens de transmission 30.

Le différentiel permet d'entraîner en rotation un second arbre moteur 86, simultanément à l'arbre moteur 76, avec les possibilités de vitesses différentielles autorisées, de façon connue, par le différentiel. Cet arbre moteur 86 est monté en rotation par rapport au boîtier central de transmission 56, grâce à des paliers et porte un pignon 88, qui coopère avec une chaîne 90 de renvoi qui attaque la couronne 92 d'un second différentiel 94, disposé également dans le boîtier central de transmission 56.

Une des sorties du différentiel, l'arbre moteur 96 tourne dans un fourreau 97 supportant le bras oscillant 46 de la roue arrière droite 16. Cet arbre moteur 96 traverse le bras oscillant 46 à l'intérieur du fourreau 97 et comprend un ensemble composé d'un pignon menant 98, d'un pignon mené 100 et d'une chaîne de liaison 102. Le pignon mené 100 est solidaire de l'arbre de roue 104 de la roue 16, monté libre en rotation, grâce à des paliers, à l'extrémité du bras oscillant 46. Cet ensemble constitue les deuxièmes moyens de transmission 32.

L'autre sortie du différentiel est également un arbre moteur 106 qui est muni d'une poulie crantée menante 108.

L'arbre moteur traverse le boîtier central de transmission et il est monté à rotation, grâce à des paliers, à travers le bras 42 supportant la roue avant 12.

Dans ce bras 42, il est disposé une courroie 110 de transmission et une autre poulie crantée menée 112, solidaire d'un arbre 114 d'entraînement de la roue avant 12.

Un tendeur 116 est interposé sensiblement entre les deux poulies crantées, en sorte de tendre la courroie 110.

L'arbre 114 d'entraînement de la roue avant 12 est équipé d'un premier joint de cardan 118, le second joint de cardan étant non représenté mais disposé au droit de la fusée de la roue avant 12, comme dans le montage d'une roue d'automobile, montage bien connu de l'homme de l'art et ne présentant pas d'intérêt pour justifier qu'il soit décrit.

Le fonctionnement de la transmission qui vient d'être présentée, est détaillé ci-après.

Le pignon 60 de sortie de boîte 24 est entraîné par l'arbre de sortie de boîte et il entraîne à son tour la chaîne 58 et le pignon 62 des moyens intermédiaires de transmission 36.

L'arbre 64, mis en rotation par le pignon 62 qui en est solidaire, tourne dans le fourreau 66 et par l'ensemble des pignons 68, 72 et de la chaîne 70, il transmet la puissance au premier différentiel qui répartit la puissance entre les deux arbres 76 et 86.

L'arbre 76 permet de transmettre la puissance nécessaire à la roue arrière gauche 14, grâce à l'ensemble des pignons 78, 80 et de la chaîne 82.

L'arbre 86 qui fait partie des moyens de transmission intermédiaire met en rotation le différentiel 94 au moyen de l'ensemble des pignons 88, 92 et de la chaîne 102.

Ce différentiel 94 répartit à son tour la puissance reçue vers les arbres 96 et 106.

L'arbre 96 entraîne la roue arrière droite 16, au moyen de l'ensemble des pignons 98, 100 et de la chaîne 102.

L'arbre 106 entraîne la roue avant 12 au moyen d'une chaîne cinématique rendue légèrement différente par la présence d'une transmission à courroie et par la présence d'un montage à la cardan puisque la roue avant est une roue directrice.

Cette chaine comprend l'ensemble des poulies crantées 108, 112 et de la courroie 110, ainsi que l'arbre 114 et le joint de cardan 118.

On comprend que l'agencement proposé permet de rendre les trois roues motrices tout en autorisant la prise de virage grâce aux différentiels.

Les moyens de freinage ont été symboliquement représentés sur la figure unique sous forme de disques. Dans le mode de réalisation représenté, il est précisé que le freinage est couplé de la façon suivante
- frein à pied agissant simultanément sur les disques
des roues avant et arrière droite, en diagonale, et
- frein à la poignée droite agissant simultanément
sur les disques des roues arrière.

On note également le déport vers l'intérieur de la moto, en sorte de conserver un bon équilibre à l'ensemble et à permettre une meilleure répartition des masses. Cet avantage est très intéressant car les dispositifs de l'art antérieur ne le permettaient pas puisque le cadre supportait les roues, si bien qu'il était nécessairement dans l'alignement des roues.

La répartition des masses assure également une bonne répartition du freinage, plus particulièrement lorsqu'il est agencé de la façon indiquée précédemment.

Le châssis selon la présente invention présente de nombreux avantages puisque le châssis, éventuellement équipé d'une cellule, peut recevoir tout type de moto vendue dans le commerce moyennant le retrait de certains éléments, l'adaptation à un nouveau modèle étant très simple.

En effet, les moyens de fixation du cadre d'une moto comprennent des pattes de fixation qu'il suffit d'adapter à chacun des modèles du commerce, au moins une à l'avant et une à l'arrière. On note qu'il est nécessaire de retirer la fourche avant et la suspens ion arrière de la moto puisqu'elles ne présentent plus aucun intérêt.

Bien entendu, afin d'éviter d'engager des frais inutiles, les constructeurs pourront prévoir de livrer des motos dont les éléments inutiles auront été préalablement retirés afin de diminuer le prix d'achat de la partie moto.

Avantageusement, on conservera l'axe de la colonne de direction ainsi que les platines de fixation de la fourche pour y rapporter une tringlerie de direction 120 associée au châssis selon la présente invention et coopérant avec une biellette de direction, comme cela est bien connu dans l'automobile.

On remarque ainsi que l'adaptation au type de boite de vitesses de la moto se réalise de façon aisée par modification du pignon 60 de sortie de boîte et du pignon 62 des moyens intermédiaires 36 de transmission.

La lubrification des chaînes et des pignons est obtenue par un barbotage à bain d'huile. Aussi, à cet effet il est prévu des roulements étanches complétés par des joints sur les arbres tournants, si bien que le boîtier central de transmission est totalement hermétique et chacun des bras oscillants arrière 44 et 46 et le bras fixe 42 du châssis constituent autant de carters étanches.

A ce sujet, on peut remarquer que la courroie crantée 110 et les deux poulies associées 108 et 112 peuvent être remplacées par un ensemble chaine/pignons sans modifier la présente invention. Le mode de réalisation incorporant une courroie est donné essentiellement à titre de variante de transmission.

Dans le cadre de perfectionnements à apporter mais connus en soi, on peut citer l'interposition dans la chaîne cinématique de crabotages afin de rendre la transmission intégrale, ce qui augmente d'autant la motricité. De tels compléments ne se justifient que dans le cas de terrains particulièrement impraticables ou pour des utilisateurs dont la capacité de franchissement est une question de survie comme les organismes de secours tels que les pompiers ou comme les militaires.

On peut aussi prévoir une grande et une petite vitesse pour démultiplier le développement. Il faut alors disposer deux pignons de taille différentes au niveau du premier différentiel, le passage de l'un à l'autre étant plutôt commandé par un crabot.

De façon complémentaire, on peut adapter une pignonnerie commandée par un crabot afin d'inverser le sens de la marche.

Dans certaines applications très particulières, un treuil est adaptable, l'entraînement du treuil étant obtenu directement à partir de la transmission.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Châssis (10) autoportant à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car, avec une roue avant (12) directrice et deux roues arrière, l'une (14) des roues arrière étant alignée avec la roue avant et l'autre roue (16) étant déportée latéralement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de transmission (28) intégrés, pour entraîner au moins l'une des roues, des moyens de fixation (18) prévus pour recevoir un cadre (20) de moto avec sa motorisation (22, 24), ses moyens de pilotage, notamment la colonne de direction et un guidon (26), à l'exclusion des roues et de la suspens ion, ladite motorisation étant reliée auxdits moyens de transmission (28) intégrés par une transmission intermédiaire (36).

2. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre (20) de la moto avec sa motorisation (22, 24) est décalé latéralement vers la roue arrière déportée (16), en conservant le guidon (26) dépassant de l'alignement de la roue avant (12) avec la roue arrière (14), en sorte d'obtenir une meilleure répartition des masses

3.Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas de moyens de transmission des trois roues, ces moyens de transmission (28) comprennent des moyens intermédiaires (36) de transmission, des premiers moyens (30) de transmission vers la roue arrière (14) dans l'alignement de la roue avant, des deuxièmes moyens (32) de transmission vers la roue arrière (16) déportée, et des troisièmes moyens (34) de transmission vers la roue avant (12), ainsi qu'un boîtier central de transmission (56).

4. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premiers moyens intermédiaires de transmission (36) comprennent un arbre (64) monté tournant dans un fourreau (66) solidaire du châssis, ledit arbre comprenant, à une extrémité, un pignon mené (62) prévu pour être entraîné par une chaîne (58), elle-même en prise avec le pignon (60) de sortie de la boite de vitesses (24) et à l'autre extrémité un pignon menant (68), disposé dans le boîtier central de transmission (56).

5. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les deuxième et troisième transmissions arrière (30, 32) comprennent chacune un arbre (76, 96) moteur, un ensemble chaîne (82, 102), pignon menant (78, 98) et pignon mené (98, 100), chaque pignon mené entraînant directement l'arbre de roue (84, 104) correspondant.

6. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend un différentiel (74), interposé entre les premier et deuxième moyens de transmission.

7. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les troisièmes moyens (34) de transmission comprennent un arbre menant (106) relié aux deuxièmes moyens de transmission (32) comprenant une poulie crantée (108) coopérant avec une courroie crantée (110) qui coopère elle-même avec une seconde poulie crantée (112) entraînant la roue avant (12) par un arbre menant (114) et un montage à la cardan (118).

8. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un différentiel (94), interposé entre les deuxième et troisième moyens (30, 32) de transmission.

9. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins l'une des roues (12, 14) est montée à l'extrémité d'un bras oscillant (44, 46) de type tubulaire pour réaliser simultanément des carters étanches pour une lubrification à bain d'huile, si nécessaire.

10. Châssis à trois roues pour la réalisation d'un véhicule de type side-car selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend trois bras (38, 40, 42), chacun sous forme d'au moins une poutre tubulaire et des pattes de fixation (18) pour la liaison du cadre (20) de la moto.