FR2993854A1

FR2993854A1 - AUTOPROPULSE VEHICLE WITH DRIVER'S SELF-CONTAINER

Info

Publication number: FR2993854A1
Application number: FR1257266A
Authority: FR
Inventors: Raphael Colombie
Original assignee: SARL PLANETE CHAUFFAGE
Current assignee: COBRANE DESIGN, FR
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-01-31
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: WO2014016174A1; FR2993854B1

Abstract

Un véhicule (100) autopropulsé pour une personne conducteur comporte un châssis rigide (10) sur lequel un essieu (22) de train avant est agencé basculant autour d'un axe unique de basculement (24) sensiblement horizontal dans un plan vertical XZ de symétrie du véhicule (100) et chaque roue avant (21) du train avant est liée mécaniquement au châssis (10) de sorte à être entraînée individuellement en orientation de sorte à courber une trajectoire du véhicule du côté d'une inclinaison du châssis. Le véhicule comporte de préférence une selle (14), une barre de maintien (151) et un repose pieds (27) pour former un poste de conduite assis-debout . Dans une forme de réalisation, le véhicule est dans une configuration de tricycle avec une roue arrière (30) comportant un moteur électrique de propulsion.A self-propelled vehicle (100) for a driver comprises a rigid chassis (10) on which a front axle (22) is arranged to tilt about a single substantially horizontal tilt axis (24) in a vertical plane XZ of symmetry of the vehicle (100) and each front wheel (21) of the front axle is mechanically linked to the chassis (10) so as to be individually driven in orientation so as to bend a vehicle path on the side of a chassis inclination. The vehicle preferably includes a saddle (14), a support bar (151) and a footrest (27) to form a sit-stand. In one embodiment, the vehicle is in a tricycle configuration with a rear wheel (30) having an electric propulsion motor.

Description

Véhicule autopropulsé à conducteur assis-debout La présente invention appartient au domaine des véhicules roulants autopropulsés. Plus particulièrement l'invention concerne un véhicule stable et maniable pour le déplacement d'une personne conduisant le véhicule en position assis-5 debout. Lorsqu'une personne, par exemple dans le cadre d'une activité de travail, doit se déplacer fréquemment au cours d'une journée de travail sur des lieux d'intervention, le plus souvent avec du matériel ou des outils, les déplacements sont généralement réalisé avec un véhicule qui transporte la personne et le 10 matériel dont il a besoin. Les déplacements sont dans la plupart des cas réalisés avec un véhicule conventionnel tel qu'une fourgonnette à moteur thermique ou à moteur électrique, mais il s'avère dans de nombreuses situations qu'un tel véhicule n'est pas adapté. 15 En effet les distances parcourues entre deux points d'intervention, par exemple dans une usine, ne justifie pas de mettre en oeuvre un véhicule dont les capacités et les performances apparaissent surabondantes. En outre les capacités de manoeuvre et l'encombrement de ces véhicules se prêtent mal à une intervention dans des lieux où les voies de circulation et les 20 espaces de stationnement ne sont pas adaptés. Enfin les coûts d'investissement et d'entretien de ces véhicules peuvent apparaître disproportionnés par rapport aux services qu'ils rendent dans cet usage. Pour permettre à une personne de se déplacer avec une grande agilité, il 25 est connu un dispositif à deux roues du type gyropode tel que le dispositif décrit dans le brevet US6581714. Dans un gyropode, la personne se tient debout sur une plateforme portée par deux roues d'un même essieu qui sont entraînées indépendamment l'une de l'autre par des moteurs électriques. La plateforme est stabilisée au moyen de gyroscopes et les ordres de déplacement sont réalisés par la personne montée sur la plateforme par des changements de position du corps, la personne disposant pour se tenir d'un guidon fixé à la plateforme.The present invention belongs to the field of self-propelled vehicles. More particularly, the invention relates to a stable and manageable vehicle for moving a person driving the vehicle in a standing position. When a person, for example in the context of a work activity, has to move frequently during a working day in places of intervention, most often with equipment or tools, travel is generally made with a vehicle that carries the person and the equipment he needs. The movements are in most cases made with a conventional vehicle such as a van with a combustion engine or electric motor, but it turns out in many situations that such a vehicle is not suitable. The distances traveled between two intervention points, for example in a factory, do not justify the use of a vehicle whose capacity and performance appear superabundant. In addition, the maneuverability and the size of these vehicles do not lend themselves to intervention in places where the traffic lanes and the parking spaces are not adapted. Finally, the investment and maintenance costs of these vehicles may appear disproportionate to the services they provide in this use. In order to allow a person to move with great agility, a two-wheel device of the gyropod type such as the device described in the patent US6581714 is known. In a Segway, the person stands on a platform carried by two wheels of the same axle which are driven independently of each other by electric motors. The platform is stabilized by means of gyroscopes and the displacement orders are made by the person mounted on the platform by changes of position of the body, the person having to hold a handlebar fixed to the platform.

Un gyropode présente cependant l'inconvénient d'être stabilisé dynamiquement ce qui a pour conséquence que sa stabilité n'est plus assurée lorsque son alimentation électrique est coupée ou épuisée. En outre un gyropode ne permet pas de transporter du matériel ni de tracter une remorque qui pourrait transporter du matériel, et la station debout 10 permanente peut s'avérer fatigante pour le conducteur lorsque celui-ci est amené à effectuer de nombreux déplacements. Les gyropodes sont, conséquence de leurs complexités, très coûteux et peuvent présenter un risque en cas de défaillance de l'électronique de contrôle. 15 Il y a donc intérêt à disposer d'un véhicule économique adapté au transport d'une personne, de dimensions réduites, stable et maniable, et pouvant permettre de transporter une charge raisonnable. Le véhicule de l'invention est un véhicule autopropulsé pour une personne conducteur, comportant un essieu d'un train avant à deux roues avants 20 orientables autour d'un axe sensiblement vertical et au moins une roue arrière, qui comporte un châssis rigide sur lequel est agencé l'essieu du train avant basculant sur le châssis autour d'un axe unique sensiblement horizontal dans un plan vertical XZ de symétrie du véhicule et dans lequel chaque roue avant est liée mécaniquement au châssis de sorte que la roue avant considérée est entraînée 25 individuellement en orientation de sorte à courber une trajectoire du véhicule du côté duquel le châssis est incliné par rapport à l'essieu. Ainsi il est réalisé un véhicule particulièrement stable, sans guidon tournant ni volant, dont la trajectoire est modifiée de manière précise par une inclinaison latérale du châssis du véhicule dont les roues reposent au sol. 30 Dans une forme préférée de réalisation le châssis comporte une selle fixée rigidement au châssis et agencée pour un conducteur assis-debout. Cette position du conducteur permet de réaliser un véhicule compact en longueur tout en maintenant le conducteur dans une position stable et confortable lui permettant de diriger le véhicule sans fatigue sur de longue période. Dans une forme de réalisation le véhicule comporte une barre de maintien, avec des poignées, qui est fixée rigidement au châssis en avant de la selle de sorte que le conducteur peut s'assurer pendant les déplacements avec le véhicule et sur laquelle sont avantageusement agencés des moyens de commande, accélérateur et frein, et des indicateurs utiles à la conduite du véhicule.A Segway, however, has the disadvantage of being dynamically stabilized which has the consequence that its stability is no longer assured when its power supply is cut or exhausted. In addition, a Segway does not allow the transport of equipment or towing a trailer that could carry equipment, and the permanent standing can be tiring for the driver when it is required to make many trips. As a result of their complexities, the Segways are very expensive and may pose a risk in the event of failure of the control electronics. It is therefore advantageous to have an economical vehicle adapted to the transport of a person, of small size, stable and manageable, and which can carry a reasonable load. The vehicle of the invention is a self-propelled vehicle for a driver, comprising an axle of a front axle with two front wheels 20 orientable about a substantially vertical axis and at least one rear wheel, which comprises a rigid chassis on which is arranged axle of the front axle tilting on the frame about a substantially horizontal axis in a vertical plane XZ symmetry of the vehicle and wherein each front wheel is mechanically linked to the frame so that the front wheel considered is driven 25 individually in orientation so as to curve a path of the vehicle on the side of which the frame is inclined with respect to the axle. Thus it is realized a particularly stable vehicle, without rotating handlebar or steering wheel, whose path is precisely modified by a lateral inclination of the chassis of the vehicle whose wheels rest on the ground. In a preferred embodiment the frame has a saddle rigidly attached to the frame and arranged for a sit-stand driver. This driver position allows for a compact vehicle in length while maintaining the driver in a stable and comfortable position allowing him to steer the vehicle without fatigue over a long period. In one embodiment the vehicle comprises a holding bar, with handles, which is fixed rigidly to the frame in front of the saddle so that the driver can make sure during the movements with the vehicle and on which are advantageously arranged control means, accelerator and brake, and indicators useful for driving the vehicle.

Pour une bonne stabilité du véhicule dans les différentes condition de son utilisation, accélération, freinage, virage et position arrêtée, la selle et la barre de maintien sont agencées sur le châssis de sorte que le conducteur en utilisation du véhicule ait, en dehors d'une inclinaison du châssis, une verticale de son centre de gravité sensiblement au centre du polygone de sustentation du véhicule déterminé par les points de contact des roues sur le sol. Afin d'avoir une position naturelle stable d'inclinaison nulle du châssis, correspondant à un déplacement du véhicule suivant une trajectoire rectiligne, des éléments élastiques tels que des ressorts exercent entre l'essieu et le châssis une force de rappel tendant à ramener l'essieu à basculement nul par rapport au châssis. Dans une forme de réalisation, un repose pieds est fixé rigidement à l'essieu du train avant de sorte que le conducteur en position assis-debout est en mesure, par une pression du côté du repose pieds opposé au côté vers lequel il est souhaité tourner, d'incliner le châssis par rapport au repose pieds qui reste fixe sur l'essieu et de faire tourner le véhicule en déplacement. Dans une forme de réalisation, pour entraîner le pivotement des roues avant nécessaire aux changement de direction, chaque roue avant est liée au châssis par une bielle articulée à une extrémité extérieure en un point d'une fusée de la roue avant situé en arrière d'un axe d'orientation de cette roue avant et articulée à une extrémité intérieure au châssis en un point situé en dessous de l'axe de basculement de l'essieu sur le châssis. Chaque roue est ainsi orientée par le châssis assurant une fonction de colonne de direction. Dans une forme de réalisation la structure rigide du châssis est formée principalement par un tube comportant un premier segment sensiblement horizontal entre le train avant et la ou les roues arrières et comportant un second segment sensiblement vertical à une extrémité supérieure duquel second segment est fixée la selle. Le châssis est ainsi particulièrement rigide, simple et léger. Dans une forme de réalisation, la ou une des roues arrières au moins incorpore un moteur électrique, assurant une propulsion particulièrement 10 silencieuse et propre permettant d'utiliser le véhicule dans des locaux intérieurs sans contraintes particulières. Suivant une forme particulièrement compacte et simple, le véhicule est agencé en configuration tricycle avec une seule roue arrière ayant un axe de rotation fixe par rapport au châssis. 15 Dans une forme de réalisation, une attache pour remorque, agencée pour compenser les inclinaisons du châssis en utilisation dudit véhicule, est fixée au châssis. Le véhicule est alors en mesure, malgré des dimensions réduites de tracter une charge qui ne pourrait pas être transportée dans un accessoire tel qu'un panier fixé au châssis utilisable pour le transport de petits objets. 20 L'invention est décrite en référence aux figures d'un exemple de réalisation d'un véhicule à conducteur assis-debout qui représentent schématiquement : figure 1 : une vue en perspective du véhicule en position de repos sans 25 conducteur ; figure 2a : le véhicule de la figure 1 en vue de côté ; figure 2b : le véhicule de la figure 1 en vue de face ; figure 2c : le véhicule de la figure 1 en vue de dessus ; figure 3 : le véhicule de la figure 1 suivant une vue perspective en 30 contre-plongée depuis l'avant ; figure 4 : une vue en perspective du véhicule de la figure 1 duquel sont démontés les roues avants et le repose-pieds pour révéler l'essieu avant et les éléments d'orientation des roues avants figure 5 : une vue en coupe du véhicule de la figure 1 dans un plan horizontal.For a good stability of the vehicle in the various conditions of its use, acceleration, braking, turning and stopping position, the saddle and the support bar are arranged on the chassis so that the driver in use of the vehicle has, apart from a tilt of the chassis, a vertical of its center of gravity substantially in the center of the vehicle lift polygon determined by the contact points of the wheels on the ground. In order to have a stable natural position of zero inclination of the chassis, corresponding to a displacement of the vehicle along a straight path, elastic elements such as springs exert between the axle and the chassis a restoring force tending to bring the axle with zero tilting relative to the chassis. In one embodiment, a footrest is rigidly attached to the axle of the front axle so that the driver in the sitting-standing position is able, by pressing the side of the footrest opposite the side to which it is desired to turn , tilt the chassis relative to the footrest that remains fixed on the axle and rotate the vehicle on the move. In one embodiment, to cause the pivoting of the front wheels necessary for the change of direction, each front wheel is connected to the frame by a connecting rod articulated at an outer end at a point of a rocket of the front wheel located behind. a steering axis of this front wheel and articulated at an inner end to the chassis at a point below the axis of tilting of the axle on the chassis. Each wheel is thus oriented by the chassis providing a steering column function. In one embodiment the rigid structure of the chassis is formed mainly by a tube having a first substantially horizontal segment between the nose gear and the rear wheel or wheels and having a second substantially vertical segment at an upper end of which the second segment is attached the saddle . The chassis is particularly rigid, simple and lightweight. In one embodiment, the at least one rear wheel incorporates an electric motor, providing particularly silent and clean propulsion to use the vehicle in interior spaces without particular constraints. In a particularly compact and simple form, the vehicle is arranged in tricycle configuration with a single rear wheel having a fixed axis of rotation relative to the chassis. In one embodiment, a trailer hitch, arranged to compensate for chassis inclinations in use of said vehicle, is attached to the chassis. The vehicle is then able, despite reduced dimensions to tow a load that could not be transported in an accessory such as a basket attached to the frame used for transporting small items. The invention is described with reference to the figures of an exemplary embodiment of a sit-stand driver vehicle which show schematically: FIG. 1: a perspective view of the vehicle in a rest position without a driver; Figure 2a: the vehicle of Figure 1 in side view; Figure 2b: the vehicle of Figure 1 in front view; Figure 2c: the vehicle of Figure 1 in a view from above; Figure 3: the vehicle of Figure 1 according to a perspective view from downstream from the front; FIG. 4 is a perspective view of the vehicle of FIG. 1 from which the front wheels and the footrest are disassembled to reveal the front axle and the front wheel orientation elements. FIG. 5: a sectional view of the vehicle of FIG. Figure 1 in a horizontal plane.

Le véhicule à trois roues représenté sur les figures et décrit de manière détaillé en références à ces figures est un exemple non limitatif d'un mode de réalisation. La figure 1 représente en perspective une vue d'ensemble d'un véhicule 100 à trois roues et à propulsion électrique.The three-wheeled vehicle shown in the figures and described in detail with reference to these figures is a non-limiting example of an embodiment. Figure 1 shows in perspective an overview of a vehicle 100 with three wheels and electric propulsion.

Pour les besoins de la description il est fait référence si besoin à trois directions principales d'un repère conventionnel : - une direction longitudinale X parallèle à un axe longitudinal du véhicule et orientée positivement vers l'avant du véhicule ; - une direction verticale Z perpendiculaire à la direction X et parallèle à un plan axial vertical, orientée positivement vers le bas ; - une direction transversale Y perpendiculaire à un plan XZ déterminé par les directions X et Z, orientée positivement vers la droite. Suivant le cas il pourra être considéré un tel repère lié au véhicule, en particulier à un châssis du véhicule, ou comme référence absolue d'un repère 20 terrestre local orienté avec son axe X commun à l'axe X du véhicule. Les termes ou expressions "haut", "bas", "droite", "gauche", "vers le haut", "vers le bas"... auront sauf précision contraire le sens commun que leur donnerait une personne utilisant le véhicule en considération habituelle d'usage. En particulier l'avant est considéré comme correspondant au sens de 25 déplacement normal du véhicule. Le véhicule 100 comporte un châssis 10 auquel sont fixés une roue arrière 30 sensiblement dans l'axe du véhicule et un train avant 20 comportant deux roues avant 21 agencées sensiblement symétriquement par rapport à un 30 plan de symétrie générale vertical XZ et déterminant une voie du véhicule. Le châssis 10 est formé principalement d'un tube cintré 11 comportant un premier segment 12 sensiblement horizontal et un second segment 13 principalement vertical formant une structure rigide dudit châssis. La roue arrière 30 est fixée du côté d'une extrémité libre 121 à l'arrière 5 du premier segment 12. La roue arrière 30 est solidaire du châssis 10 par l'intermédiaire d'un arbre de rotation 31 fixé audit châssis avec un axe sensiblement horizontal et perpendiculaire à l'axe longitudinal X du véhicule. La roue arrière 30 comporte des moyens d'entraînement en rotation dont 10 la puissance est adaptée à la propulsion du véhicule 100 et de sa charge sur les surfaces de roulement souhaitées, en particulier compte tenu des pentes des dites surfaces. Dans le mode de réalisation illustré, la roue arrière 30 est une roue dans une jante 32 de laquelle sont installés un ou des moteurs électriques 15 d'entraînement de la partie périphérique de la roue constituant une bande de roulement 33, des accumulateurs d'énergie électriques et un dispositif de régulation des moteurs. Un exemple de roue du type pouvant être mis en oeuvre sur le véhicule 100 est décrit dans la demande de brevet publiée sous le numéro EP 2266830. 20 Ledit dispositif de régulation est géré par le conducteur du véhicule 100 par l'intermédiaire de commandes accessibles depuis la position de conduite, en particulier des commandes de marche/arrêt du véhicule, des commandes de vitesse 34 et des indicateurs 35 de l'état de charge des accumulateurs. Une liaison entre les commandes et le dispositif de régulation de la roue 25 arrière 30 est par exemple filaire. Dans une autre forme de réalisation la liaison est sans fil, par exemple par radio, de sorte à éviter l'installation de câbles électriques ou autres sur le châssis 10. Il doit également être noté que dans l'exemple de réalisation décrit 30 comportant une roue arrière 30 dont l'arbre de rotation 31 est fixée rigidement au châssis 10, la bande de roulement 33 est configurée pour assurer à ladite roue arrière un fonctionnement satisfaisant avec une inclinaison latérale.For the purposes of the description reference is made if necessary to three main directions of a conventional reference: - a longitudinal direction X parallel to a longitudinal axis of the vehicle and oriented positively towards the front of the vehicle; a vertical direction Z perpendicular to the direction X and parallel to a vertical axial plane, oriented positively downwards; a transverse direction Y perpendicular to a plane XZ determined by the X and Z directions, oriented positively to the right. Depending on the case, it may be considered such a reference linked to the vehicle, in particular to a chassis of the vehicle, or as an absolute reference of a local landmark oriented with its X axis common to the X axis of the vehicle. The terms or expressions "up", "down", "right", "left", "up", "down" ... will have unless otherwise stated the common meaning that would be given to them by a person using the vehicle. usual consideration of use. In particular, the front is considered to correspond to the normal direction of movement of the vehicle. The vehicle 100 comprises a chassis 10 to which are attached a rear wheel 30 substantially in the axis of the vehicle and a front axle 20 comprising two front wheels 21 arranged substantially symmetrically with respect to a vertical plane of general symmetry XZ and determining a channel of the vehicle. vehicle. The frame 10 is formed mainly of a bent tube 11 having a first segment 12 substantially horizontal and a second segment 13 mainly vertical forming a rigid structure of said frame. The rear wheel 30 is fixed on the side of a free end 121 at the rear 5 of the first segment 12. The rear wheel 30 is secured to the frame 10 by means of a rotation shaft 31 fixed to said frame with an axis substantially horizontal and perpendicular to the longitudinal axis X of the vehicle. The rear wheel 30 comprises rotational drive means whose power is adapted to the propulsion of the vehicle 100 and its load on the desired running surfaces, in particular taking into account the slopes of said surfaces. In the illustrated embodiment, the rear wheel 30 is a wheel in a rim 32 of which are installed one or more electric motors 15 for driving the peripheral portion of the wheel constituting a tread 33, energy accumulators. electric motors and a motor control device. An example of a wheel of the type that can be implemented on the vehicle 100 is described in the patent application published under the number EP 2266830. Said regulation device is managed by the driver of the vehicle 100 via commands accessible from the driving position, in particular of the vehicle on / off controls, speed controls 34 and indicators 35 of the state of charge of the accumulators. A link between the controls and the regulating device of the rear wheel 30 is for example wired. In another embodiment, the link is wireless, for example by radio, so as to avoid the installation of electric cables or the like on the frame 10. It should also be noted that in the embodiment described, comprising a rear wheel 30 whose rotation shaft 31 is rigidly fixed to the frame 10, the tread 33 is configured to ensure said rear wheel satisfactory operation with a lateral inclination.

Le second segment 13 solidaire rigidement du premier segment 12 forme une colonne sensiblement verticale à une extrémité supérieure 131 de laquelle est fixée une selle 14, de préférence réglable en hauteur, par exemple par l'intermédiaire d'un tube support 141 pénétrant plus ou moins profondément dans le second segment 13 et bloqué en coulissement à une hauteur souhaitée par le conducteur du véhicule. Dans une forme de réalisation comme visible sur la figure 2 en vue de profil du véhicule 100, le second segment présente une inclinaison vers l'arrière, ici de l'ordre de vingt cinq à trente degrés, de sorte à reculer le point d'assise du conducteur et amener un centre de gravité dudit conducteur dans une position longitudinale située entre la roue arrière 30 et les roues avant 21 du train avant 20, par exemple sensiblement au centre d'un polygone de sustentation défini par les points de contact des trois roues du véhicule.The second segment 13 rigidly secured to the first segment 12 forms a substantially vertical column at an upper end 131 of which is fixed a saddle 14, preferably adjustable in height, for example by means of a support tube 141 penetrating more or less deep in the second segment 13 and slidably locked at a desired height by the driver of the vehicle. In one embodiment as shown in Figure 2 in profile view of the vehicle 100, the second segment has a backward inclination, here of the order of twenty five to thirty degrees, so as to move back the point of driver's seat and bring a center of gravity of said driver in a longitudinal position between the rear wheel 30 and the front wheels 21 of the front axle 20, for example substantially in the center of a levitation polygon defined by the contact points of the three vehicle wheels.

Le châssis 10 comporte également un guidon 15 fixé rigidement audit châssis. Le guidon 15 comporte principalement une barre de maintien 151 sensiblement horizontale dont un axe est sensiblement parallèle à l'axe 20 transversal Y du véhicule comportant une poignée 152 à chacune de ses extrémités. La barre de maintien 151 est fixée au châssis par l'intermédiaire d'un support 153 comportant par exemple un tube soudé au second segment 13 de sorte à maintenir rigidement ladite barre de maintien devant un conducteur du 25 véhicule assis sur la selle 14. Pour obtenir un tel résultat, le tube du support 153 présente une inclinaison vers l'avant, ici de l'ordre de dix degrés, qui détermine la distance entre la selle 14 et la barre de maintien 151, distance déterminée pour répondre à des besoins ergonomiques des conducteurs. 30 Dans une forme de réalisation, la barre de maintien 151 est fixée à un tube support 154 pénétrant monté plus ou moins profondément dans le support 153 et bloqué en coulissement à une hauteur souhaitée par le 2 993 854 8 conducteur du véhicule. Il doit être noté que les éléments du châssis 10 qui viennent d'être décrit, incorporant la selle 14 et la barre de maintien 151, une fois la position de ces deux éléments ajustés pour un conducteur, forment une structure rigide ne 5 comportant pas d'éléments articulés entre eux, aux commandes à la disposition du conducteur prés. Comme visible sur la figure 4 représentant le véhicule 100 sans les roues avants, le train avant 20 comporte une structure transversale rigide formant un essieu 22 aux extrémités duquel essieu sont agencées les roues avant 21. 10 Chaque roue avant 21 est fixée sur l'essieu par une fusée 211, ou un arbre de rotation, d'axe sensiblement horizontal. La fusée 211 est mobile autour d'un axe de pivotement 23 sensiblement vertical de sorte que la roue avant 21 est orientable latéralement avec un plan de rotation de ladite roue restant sensiblement dans un plan vertical. 15 Un tel agencement est conventionnel sur les roues avant orientables des véhicules routiers à essieu avant à deux roues orientables. L'axe de pivotement 23 est le cas échéant incliné par rapport à la verticale d'un angle de pivot dans le plan YZ et d'un angle de chasse dans le plan XZ en fonction de critères de stabilité et de confort de conduite. Le choix des valeurs des angles de pivot et de chasse propre à chaque modèle de véhicules est réalisé par l'homme du métier avec ses connaissances générales. L'essieu 22 est solidaire du châssis 10 de manière articulée en rotation autour d'un axe de basculement 24 sensiblement horizontal, au niveau d'un point de jonction châssis-essieu, de sorte que ledit essieu est en mesure de prendre des positions basculées, d'un angle de basculement par rapport à un axe de référence du châssis 10, dans un plan perpendiculaire à l'axe de basculement, c'est à dire sensiblement dans un vertical YZ. Des éléments élastiques 25 prenant appui sur le châssis 10 d'une part et sur l'essieu 22 d'autre part exercent des forces de rappel ayant pour effet de placer l'essieu 22 dans une position de référence correspondant à un angle de basculement nul par rapport à l'axe de référence du châssis, lorsque aucune force extérieure ne vient contrer les forces exercées par les éléments élastiques 25. Dans le mode de réalisation, les éléments élastiques 25 comportent deux ressorts spiraux travaillant en compression, chaque ressort agissant suivant un sens de basculement différent sur l'essieu 22. Les efforts antagonistes des deux ressorts sont équilibrés lorsque l'essieu est à la position d'angle de basculement nul, déterminant ainsi une position naturelle stable pour laquelle le châssis 10 est vertical lorsque les roues du véhicule 100 sont sur un sol horizontal. La fusée 211 de chacune des roue avant 21 est en outre reliée par une bielle 26 au châssis 10.The frame 10 also comprises a handlebar 15 rigidly fixed to said frame. The handlebar 15 mainly comprises a substantially horizontal retaining bar 151 whose axis is substantially parallel to the transverse axis Y of the vehicle having a handle 152 at each of its ends. The holding bar 151 is fixed to the frame by means of a support 153 comprising, for example, a tube welded to the second segment 13 so as to rigidly hold said support bar in front of a driver of the vehicle seated on the seat 14. to obtain such a result, the support tube 153 has a forward inclination, here of the order of ten degrees, which determines the distance between the seat 14 and the holding bar 151, determined distance to meet ergonomic needs drivers. In one embodiment, the retaining bar 151 is attached to a penetrating support tube 154 mounted more or less deeply in the support 153 and slidably locked at a desired height by the driver of the vehicle. It should be noted that the elements of the frame 10 which have just been described, incorporating the saddle 14 and the holding bar 151, once the position of these two elements adjusted for a conductor, form a rigid structure not comprising articulated elements between them, at the controls at the disposal of the driver near. As can be seen in FIG. 4 representing the vehicle 100 without the front wheels, the front axle 20 comprises a rigid transverse structure forming an axle 22 at the ends of which axle are arranged the front wheels 21. Each front wheel 21 is fixed on the axle by a rocket 211, or a rotation shaft, of substantially horizontal axis. The rocket 211 is movable about a substantially vertical axis of pivoting 23 so that the front wheel 21 is laterally steerable with a plane of rotation of said wheel remaining substantially in a vertical plane. Such an arrangement is conventional on the steerable front wheels of front axle road vehicles with two steerable wheels. The pivot axis 23 is optionally inclined relative to the vertical of a pivot angle in the YZ plane and a flush angle in the XZ plane according to stability criteria and driving comfort. The choice of values of the pivot angles and hunting specific to each model of vehicles is made by the skilled person with his general knowledge. The axle 22 is integral with the chassis 10 in a rotatably articulated manner about a substantially horizontal tilt axis 24, at a chassis-axle connection point, so that said axle is able to take tilted positions. , a tilt angle relative to a reference axis of the frame 10, in a plane perpendicular to the axis of tilting, ie substantially in a vertical YZ. Elastic elements 25 bearing on the frame 10 on the one hand and on the axle 22 on the other hand exert restoring forces having the effect of placing the axle 22 in a reference position corresponding to a zero tilt angle relative to the reference axis of the frame, when no external force counteracts the forces exerted by the elastic elements 25. In the embodiment, the elastic elements 25 comprise two spiral springs working in compression, each spring acting in a manner different tilting direction on the axle 22. The opposing forces of the two springs are balanced when the axle is at the position of zero tilt angle, thus determining a stable natural position for which the frame 10 is vertical when the wheels of the Vehicle 100 are on a level ground. The rocket 211 of each of the front wheels 21 is further connected by a connecting rod 26 to the chassis 10.

Comme représenté en particulier sur la figure 5 représentant une coupe du véhicule dans un plan horizontal passant par un axe des éléments élastiques 25, la bielle 26 associée à une roue avant 21 est liée de manière articulée à une extrémité extérieure 261 de ladite bielle à la fusée 211 de la roue considérée en un point d'action distant en arrière de l'axe de pivotement 23 et de sorte qu'un axe longitudinal de la bielle 26, le point d'action et l'axe de pivotement 23 ne se trouvent jamais alignés dans un domaine de braquages possibles de la roue avant 21 lors de l'utilisation du véhicule 100. Dans le cas illustré, pour tenir compte des différences de rayon des trajectoires des deux roues avant dans les courbes, lorsque la roue avant 21 est orientée suivant l'axe longitudinal du véhicule 100, une ligne matérialisée par le point d'action et l'axe de pivotement est convergente en direction de l'axe du véhicule en un point sensiblement au niveau de l'axe de rotation de la roue arrière 30. La bielle 26 associée à une roue avant 21 est liée également de manière articulée à une extrémité intérieure 262 de ladite bielle, opposée à l'extrémité extérieure 261 suivant la longueur de ladite bielle, au châssis 10, par exemple à un support fixe 111 du tube cintré 11, au niveau d'un point d'action de bielle situé sur ledit châssis en dessous de l'axe de basculement 24. On remarquera que la bielle 26 est sensiblement parallèle à la direction de l'axe transversal Y, comme l'essieu 22. En pratique les extrémités intérieure 262 et extérieure 261 d'une bielle 26 sont articulées par des liaisons rotulées de sorte que ladite bielle travaille dans de 2 9 93 854 10 bonnes conditions, c'est à dire essentiellement en traction pure ou en compression pure. Suivant l'agencement qui vient d'être décrit, chaque roue avant 21 est braquée, c'est à dire pivote autour de l'axe de pivotement 23, dans le sens 5 tendant à faire tourner le véhicule 100 en déplacement au sol du côté duquel est incliné le châssis 10 par rapport à l'essieu 22. Ce résultat tient aux positions relatives des différents points d'articulation, le rapport de conversion entre une inclinaison latérale du second segment 13 du châssis et un angle de braquage d'une roue avant 21 dépendant 10 en particulier de la distance séparant le point d'action de bielle situé sur le châssis 10 de l'axe de basculement 24 de l'essieu sur le châssis 10 et de la distance séparant l'axe de pivotement 23 de la roue avant 21 d'un axe longitudinal de la bielle 26 associée à la dite roue avant. Le train avant 20 comporte également un repose pied 27, dont le plan de 15 pose des pieds est sensiblement horizontal, légèrement incliné vers l'arrière pour être adapté à la position du conducteur assis sur la selle 14 en arrière de l'essieu 22. Le repose pieds 27 est fixé rigidement à l'essieu 22 ce qui implique que ledit repose pieds ne s'incline pas lorsque le châssis 10 est incliné et reste fixe 20 dans le repère terrestre local. Pour orienter le véhicule 100 lors de son déplacement, le conducteur assis sur la selle 14, dans la position assis-debout, c'est à dire avec les jambes faiblement pliées dans une position intermédiaire entre les positions conventionnellement considérées comme assise d'une part et debout d'autre 25 part, et donc relativement étendues mais non totalement étendues, exerce avec la jambe, située du côté du véhicule opposé à une direction vers lequel il entend faire tourner le véhicule, une force d'appui sur le repose pied 27. Cette action provoque un déplacement du corps du conducteur, en particulier du bassin, du côté opposé à la jambe servant d'appui, et du fait que le 30 conducteur est assis sur la selle 14 solidaire du second segment 13 du châssis 10, provoque une inclinaison dudit second segment et du châssis du côté vers lequel le véhicule doit tourner, sans modifier la position de l'essieu 22 du fait que les roues avants 21 sont maintenues au sol. De cette inclinaison résulte une modification de l'angle de basculement de l'essieu 22 par rapport au châssis 10 et donc de l'angle de braquage des roues avants 21. Il convient de noter que cette solution répond à la tendance 5 physiologique d'une personne à se pencher vers l'intérieur de la courbure d'un virage pour compenser les effets des forces centrifuges. L'angle de braquage des roues avant 21 sera en outre d'autant plus grand que l'inclinaison du châssis 10 sera plus grande. Lorsque le conducteur du véhicules 100 relâche l'effort qu'exerce sa 10 jambe sur le repose pied 27, et si besoin exerce une force sur l'autre jambe pour redresser le châssis et ramener les roues avants à braquage nul, les éléments élastiques 25 tendent à annuler l'angle de basculement et donc l'inclinaison du châssis 10 et à remettre les roues avants 21 dans l'axe longitudinal du véhicule. Le conducteur du véhicule pendant ses mouvements de guidage est 15 assuré en tenant les poignées 152 du guidon 15 qui n'est pas utilisé en tant que tel pour orienter les roues avants 21 mais lui permet en pratique d'agir sur la propulsion et le freinage du véhicule. Le châssis 10, comme il a déjà été dit, est dans l'exemple illustré réalisé au moyen d'un tube cintré 11. 20 Cette solution permet de réaliser avec un seul élément les formes géométriques complexes adaptées au châssis et à ses fonctions. L'utilisation d'un diamètre adapté du tube permet d'obtenir la résistance structurale et la rigidité nécessaire au châssis 10 sans renfort particulier. Le tube, de section circulaire, peut être réalisé dans un matériau 25 métallique ou dans un matériau composite. Dans l'exemple illustré d'un véhicule à trois roues, le tube dans le premier segment 12 auquel est fixée la roue présente une forme en S qui permet de placer la roue arrière 30 dans l'axe du véhicule 100 et ainsi obtenir un comportement homogène du véhicule 100 pour les virages du côté droit et du 30 côté gauche du véhicule. En outre la jonction entre le premier segment 12 et le second segment 13 est réalisée par un segment en forme de U 122 déterminant un point 2 993 854 12 bas du châssis et permettant de réaliser les points d'action de bielle décalés vers le bas à la distance voulue de l'axe de basculement 24 de l'essieu, sans qu'il soit nécessaire de remonter de manière excessive ledit axe de basculement sur le second segment 13.As represented in particular in FIG. 5 representing a section of the vehicle in a horizontal plane passing through an axis of the elastic elements 25, the connecting rod 26 associated with a front wheel 21 is hingedly connected to an outer end 261 of said connecting rod at the rocket 211 of the wheel considered at a remote point of action behind the pivot axis 23 and so that a longitudinal axis of the rod 26, the action point and the pivot axis 23 are found never aligned in a possible steering range of the front wheel 21 when using the vehicle 100. In the illustrated case, to account for differences in the radius of the trajectories of the two front wheels in the curves, when the front wheel 21 is oriented along the longitudinal axis of the vehicle 100, a line materialized by the action point and the pivot axis converges towards the axis of the vehicle at a point substantially at the level of the axis of the vehicle. The connecting rod 26 associated with a front wheel 21 is also hingedly connected to an inner end 262 of said link, opposite the outer end 261 along the length of said link, to the frame 10, by example to a fixed support 111 of the bent tube 11, at a point of action of the connecting rod located on said chassis below the tilting axis 24. It will be noted that the connecting rod 26 is substantially parallel to the direction of the transverse axis Y, like the axle 22. In practice, the inner ends 262 and outer ends 261 of a connecting rod 26 are hinged by means of pivoted links so that said connecting rod works in good conditions; to say essentially in pure traction or in pure compression. According to the arrangement that has just been described, each front wheel 21 is steered, that is to say pivots about the pivot axis 23, in the direction 5 tending to turn the vehicle 100 while moving on the ground on the side which is inclined the frame 10 relative to the axle 22. This result is due to the relative positions of the various points of articulation, the conversion ratio between a lateral inclination of the second segment 13 of the chassis and a steering angle of a wheel before 21 depending in particular on the distance between the fulcrum action point on the chassis 10 of the axis of tilting 24 of the axle on the frame 10 and the distance between the pivot axis 23 of the front wheel 21 of a longitudinal axis of the connecting rod 26 associated with said front wheel. The front axle 20 also includes a footrest 27, whose foot-laying plane is substantially horizontal, slightly inclined rearwardly to be adapted to the position of the driver sitting on the saddle 14 behind the axle 22. The footrest 27 is fixed rigidly to the axle 22 which implies that said footrest does not tilt when the frame 10 is inclined and remains fixed 20 in the local land reference. To orient the vehicle 100 during its movement, the driver sitting on the saddle 14, in the sitting-standing position, that is to say with the legs slightly folded in an intermediate position between the positions conventionally considered sitting on the one hand and standing on the other hand, and therefore relatively extended but not fully extended, exerts with the leg, located on the side of the vehicle opposite a direction towards which it intends to rotate the vehicle, a bearing force on the footrest 27 This action causes a displacement of the driver's body, in particular of the pelvis, on the opposite side to the supporting leg, and the fact that the driver is seated on the saddle 14 integral with the second segment 13 of the frame 10, causes a tilting of said second segment and the chassis on the side towards which the vehicle is to rotate, without changing the position of the axle 22 because the front wheels 21 are held on the ground. From this inclination results a modification of the tilting angle of the axle 22 relative to the frame 10 and thus the steering angle of the front wheels 21. It should be noted that this solution responds to the physiological trend of a person to lean inward of the bend of a turn to compensate for the effects of centrifugal forces. The steering angle of the front wheels 21 will be further increased as the inclination of the frame 10 will be greater. When the driver of the vehicle 100 releases the effort exerted by his leg on the footrest 27, and if necessary exerts a force on the other leg to straighten the chassis and bring the front wheels back to zero, the elastic elements 25 tend to cancel the tilting angle and thus the inclination of the frame 10 and to put the front wheels 21 in the longitudinal axis of the vehicle. The driver of the vehicle during its guiding movements is provided by holding the handles 152 of the handlebar 15 which is not used as such to orient the front wheels 21 but allows it in practice to act on the propulsion and braking of the vehicle. The chassis 10, as has already been said, is in the illustrated example realized by means of a bent tube 11. This solution makes it possible to produce with a single element the complex geometrical shapes adapted to the chassis and to its functions. The use of a suitable diameter of the tube provides the structural strength and rigidity required for the frame 10 without special reinforcement. The tube, of circular section, may be made of a metallic material or a composite material. In the illustrated example of a three-wheeled vehicle, the tube in the first segment 12 to which the wheel is attached has an S-shaped shape which makes it possible to place the rear wheel 30 in the axis of the vehicle 100 and thus obtain a behavior homogeneous vehicle 100 for the right side and left side of the vehicle turns. In addition, the junction between the first segment 12 and the second segment 13 is formed by a U-shaped segment 122 defining a low point of the frame and making it possible to make the connecting rod action points offset downwards. the desired distance from the axis of tilting 24 of the axle, without it being necessary to increase excessively said tilting axis on the second segment 13.

Dans une forme de réalisation, le véhicule 100 comporte une attache de remorque, non représentée, qui permet d'atteler une remorque tractable par exemple par l'intermédiaire d'un timon. Une liaison rotulée du timon au véhicule 100 au moyen de l'attache remorque assure le découplage entre l'inclinaison du châssis lors des modifications de trajectoire et des mouvements de la remorque. Dans une forme de réalisation, le véhicule 100 comporte un ou des supports pour fixer rigidement au châssis 10 des accessoires tels que des paniers pour le transport de matériels ou de produits. Ces accessoires sont donc inclinés en même temps que le châssis 10 limitant le risque que la force centrifuge s'exerçant dans les courbures de trajectoire ne fasse sortir le centre de gravité du véhicule 100 du polygone de sustentation matérialisé par les points de contact des roues avec le sol. De manière préférée l'attache remorque ou le porte accessoire est fixé au châssis dans le plan vertical de symétrie du véhicule, par exemple sur un 20 segment du tube cintré 11 situé dans ledit plan de symétrie entre la roue arrière 30 et le second segment 13. Le véhicule 100 illustré et décrit de manière détaillée dans une configuration à trois roues, c'est à dire avec une seule roue arrière 30 comporte 25 le cas échéant plusieurs roues arrières. Bien que plus complexe et plus coûteuse, une solution d'un véhicule comportant plusieurs roues arrières peut être justifiée par la nécessité de pouvoir tracter des charges plus lourdes et ou sur des pentes plus importantes dépassant les capacités du véhicule à trois roues.In one embodiment, the vehicle 100 comprises a trailer hitch, not shown, which allows to hitch a towable trailer for example by means of a drawbar. A rotatable linkage of the drawbar to the vehicle 100 by means of the trailer coupling ensures the decoupling between the inclination of the chassis during changes of trajectory and movements of the trailer. In one embodiment, the vehicle 100 comprises one or more supports for rigidly attaching to the frame 10 accessories such as baskets for transporting materials or products. These accessories are thus inclined at the same time as the frame 10 limiting the risk that the centrifugal force acting in the curvatures of trajectory will cause the vehicle center of gravity 100 to exit the support polygon materialized by the contact points of the wheels with floor. Preferably the trailer hitch or the accessory carrier is fixed to the chassis in the vertical plane of symmetry of the vehicle, for example on a segment of the bent tube 11 located in said plane of symmetry between the rear wheel 30 and the second segment 13 The vehicle 100 illustrated and described in detail in a three-wheel configuration, that is with only one rear wheel 30, may have several rear wheels. Although more complex and more expensive, a solution of a vehicle having several rear wheels may be justified by the need to be able to tow heavier loads and or on larger slopes exceeding the capacity of the three-wheeled vehicle.

30 Pour prendre en compte les mouvements du châssis impliqués par les principes du guidage du véhicule et maintenir les roues arrière en contact avec le sol et avec la force d'appui nécessaire à la transmission des forces de propulsion, il est alors nécessaire de découpler certains mouvements entre les roues arrières et le châssis. Par exemple deux roues arrière sont montées côte à côte sur un essieu arrière suivant un agencement en diabolo. L'essieu arrière est alors monté à 5 l'extrémité arrière du châssis avec une laxité en basculement autour d'un axe sensiblement horizontal parallèle à l'axe longitudinal X du véhicule. Par exemple deux roues arrières sont montées l'une derrière l'autre sur un bras monté oscillant par rapport au châssis autour d'un axe sensiblement horizontal perpendiculaire à l'axe longitudinal X du véhicule. Dans ce cas comme 10 dans le cas du véhicule à trois roues, les roues arrière s'inclinent en même temps que le châssis. L'exemple de réalisation décrit met en oeuvre une bielle rigide pour entraîner en orientation chaque roue avant. Il est cependant possible de réaliser l'orientation d'une roue par l'inclinaison du châssis au moyen d'autres formes de 15 transmission du mouvement. Par exemple chaque roue peut comporter un ensemble de bielles articulées ou des câbles ou des chaînes ..., reliés au châssis, de transmission des efforts d'orientation de la roue, agencés pour orienter la roue de sorte à courber la trajectoire du véhicule du côté de l'inclinaison du châssis.In order to take account of the movements of the chassis involved in the principles of the guidance of the vehicle and to keep the rear wheels in contact with the ground and with the supporting force necessary for the transmission of the propulsive forces, it is then necessary to decouple certain movements between the rear wheels and the chassis. For example two rear wheels are mounted side by side on a rear axle in a diabolo arrangement. The rear axle is then mounted at the rear end of the chassis with tilting laxity about a substantially horizontal axis parallel to the longitudinal axis X of the vehicle. For example two rear wheels are mounted one behind the other on an arm mounted oscillating relative to the frame about a substantially horizontal axis perpendicular to the longitudinal axis X of the vehicle. In this case, as in the case of the three-wheeled vehicle, the rear wheels tilt at the same time as the chassis. The embodiment described uses a rigid link to drive each front wheel in orientation. It is, however, possible to orient a wheel by tilting the frame by means of other forms of motion transmission. For example, each wheel may comprise a set of articulated links or cables or chains connected to the chassis, for transmitting the steering forces of the wheel, arranged to orient the wheel so as to curve the trajectory of the vehicle of the wheel. side of the inclination of the chassis.

20 Le châssis illustré formé d'un tube cintré peut cependant également être réalisé par d'autres moyens tel qu'un tube réalisé par des sections assemblées pour reconstituer la forme du châssis décrit et peut également être réalisé avec des éléments non tubulaires. Le véhicule 100 comporte également autant que de besoin des 25 accessoires tels que par exemple des protections de projections de roues 40a, 40b, un système de freinage 41, une signalisation lumineuse (non représentée).The illustrated frame formed of a bent tube may however also be made by other means such as a tube made by assembled sections to reconstruct the shape of the frame described and may also be made with non-tubular elements. The vehicle 100 also includes, as far as necessary, accessories such as, for example, wheel projections 40a, 40b, a braking system 41, a light signaling device (not shown).

Claims

REVENDICATIONS1. - Self-propelled vehicle (100) for a driver having an axle (22) of a front axle (20) with two front wheels (21) each steerable about a substantially vertical axis (23) and at least one rear wheel ( 30) characterized in that it comprises a rigid chassis (10) on which the axle (22) of the front axle is arranged to tilt on said frame about a single axis of tilting (24) substantially horizontal in a vertical plane XZ of symmetry of the vehicle (100) and in that each front wheel (21) is mechanically connected to the chassis (10) so that each of said front wheels is individually driven in orientation so as to bend a vehicle path on the side of the vehicle. a tilt of the chassis.

2 - Vehicle according to claim 1 wherein the frame (10) comprises a saddle (14) rigidly attached to said frame arranged for a driver standing.

3 - Vehicle according to claim 2 wherein a holding bar (151) having handles (152) is fixed rigidly to the frame (10) in front of the saddle (14).

4 - Vehicle according to claim 3 wherein the saddle (14) and the holding bar (151) are arranged on the frame (10) so that a driver using said vehicle has, outside of a tilt of the chassis ( 10), a vertical of its center of gravity substantially in the center of a vehicle lift polygon determined by the contact points of the wheels of said vehicle on the ground.

5 - Vehicle according to one of the preceding claims wherein resilient elements (25) exert between the axle (22) and the frame (10) a restoring force tending to bring said axle zero swing by a ratio chassis audit.

6 - Vehicle according to one of the preceding claims comprising a footrest (27) rigidly fixed to the axle (22) of the front axle. 5

7 - Vehicle according to one of the preceding claims wherein each front wheel (21) is connected to the frame (10) by a rod (26) articulated to an outer end (261) at a point of a rocket (211) of said front wheel located rearward of an orientation axis (23) of said front wheel and articulated at an inner end (262) to the frame (10) at a point below the tilting axis of the axle (22) on said frame (10).

8 - Vehicle according to one of claims 2 to 7 wherein a rigid structure of the frame (10) is formed mainly by a tube (11) 15 having a first segment (12) substantially horizontal between the front axle (20) and the or the rear wheels (30) and having a second substantially vertical segment (13) at an upper end of which second segment is attached the saddle (14). 20

9 - Vehicle according to one of the preceding claims wherein the at least one rear wheel (30) incorporates an electric motor.

10 - Vehicle according to one of the preceding claims arranged in tricycle configuration with a single rear wheel (30), said single rear wheel 25 having a fixed axis of rotation relative to the chassis. (10)

11 - Vehicle according to one of the preceding claims wherein a trailer hitch, arranged to compensate for the inclinations of the chassis (10) in use of said vehicle, is fixed to the frame (10).