FR3022212A1 - Tricycle utilitaire ameliore - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un tricycle utilitaire comportant un train avant (1) orientable, muni d'une roue avant (2), et un train arrière (7) muni de deux roues arrière (10), un châssis (6) reliant le train avant (1) au train arrière (7), une zone utilitaire destinée à recevoir un module utilitaire (34), un poste de conduite (16) avec un pédalier (17) et une transmission dudit pédalier (17) vers le train arrière (7), le train arrière (7) est constitué de deux demi trains (8, 9), fixés chacun indépendamment sur le châssis (6), d'une part par des moyens d'articulation (13) disposés de sorte à permettre des mouvements verticaux des roues arrière (10) indépendamment du châssis (6), d'autre part par un moyen de rappel et d'amortissement (14) desdits mouvements verticaux, chaque demi train (8, 9) comportant un demi essieu (11) portant l'une desdites roues arrière (10), et libre en rotation autour de l'axe du demi essieu (11) de manière indépendante par rapport au demi essieu (11) de l'autre demi train (8, 9)

Description

Tricycle utilitaire amélioré. La présente invention se situe dans le domaine des tricycles et concerne plus particulièrement un tricycle utilitaire, en particulier à assistance électrique.

L'usage de cycles répond généralement à un besoin de mobilité urbaine, en évitant autant que possible de polluer l'environnement urbain. Les transports en commun répondent partiellement à ce besoin, mais de par leur nature ils ne permettent pas une souplesse d'usage. L'usager doit s'adapter à des lieux, des horaires, ...

II y a eu ces dernières années un fort développement des pistes cyclables, ainsi que des offres de location ou de mise à disposition de vélos par des formules variées, pour réduire l'usage des automobiles dans les zones urbaines. L'apparition des cycles motorisés a permis d'une part un élargissement des utilisateurs, certaines personnes se laissant convaincre à utiliser un vélo à partir du moment qu'il est motorisé, et d'autre part un élargissement des sorties possibles à vélo. Une telle motorisation est peu gourmande en énergie puisqu'elle n'apporte qu'un appoint, et que par ailleurs le cycle reste beaucoup plus léger qu'une automobile par exemple. Toutefois il reste très compliqué de faire certaines tâches, tant en transports en commun qu'en cycle. Quand on fait ses courses, il est difficile de les porter jusqu'à l'arrêt de bus le plus proche, tout comme il est difficile de les charger sur un vélo, et de garder un équilibre satisfaisant. Le tricycle peut répondre à un tel besoin, puisqu'il assure bien mieux l'équilibre une fois chargé, en tous cas à l'arrêt.

Le document EP2292502 divulgue un tricycle à assistance électrique, une roue arrière étant entrainée par les pédales, l'autre par un moteur électrique. Les roues sont de type cycles, à rayons, et les deux roues arrière sont reliées par un arbre qui les rend solidaires l'une de l'autre. Néanmoins cela présente d'importants inconvénients, puisque non seulement la solidarité des deux roues entraine du patinage dans les virages, ce qui rend la conduite dangereuse, notamment avec une charge telle que des courses, mais par ailleurs on constate que les roues ne présentent qu'une faible durée de vie, du fait qu'elles sont sollicitées bien plus fortement que celles d'une bicyclette dans les virages. Par ailleurs la solidarité des deux roues rend la conduite très inconfortable sur une route qui n'est pas parfaitement plane, et plus encore sur un chemin non goudronné. La présente invention a pour but de pallier au moins en partie à ces inconvénients. Un objet de la présente invention est de proposer un tricycle robuste, avec une bonne stabilité dans les virages, et un confort de roulement amélioré. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tricycle actionnable par des pédales seules, ou par des pédales et un moteur électrique, tout en maintenant une conduite stable dans tous les cas. Un autre objet de la présente invention est de proposer un tricycle polyvalent, sur lequel il soit facile de modifier la fonctionnalité, par exemple entre une caisse de chargement de marchandise, ou des sièges pour des passagers. Enfin un autre objet de la présente invention est de proposer un tricycle qui soit le moins encombrant possible quand il n'est pas utilisé. A cet effet elle propose un tricycle utilitaire comportant un train avant orientable, muni d'une roue avant, et un train arrière muni de deux roues arrière, un châssis reliant le train avant au train arrière, une zone utilitaire destinée à recevoir un chargement, un poste de conduite avec un pédalier et une transmission dudit pédalier vers le train arrière. Ce tricycle est particulier en ce que le train arrière est constitué de deux demi trains, fixés chacun indépendamment sur le châssis d'une part par une articulation disposée de sorte à permettre des mouvements verticaux des roues indépendamment du châssis, d'autre part par un moyen de rappel et d'amortissement desdits mouvements verticaux, chaque demi train comportant un demi essieu portant l'une desdites roues arrière, et libre en rotation autour de l'axe du demi essieu de manière indépendante par rapport au demi essieu de l'autre demi train. Grâce à ces dispositions, on obtient un confort de conduite bien meilleur. Selon d'autres caractéristiques - les roues arrière peuvent être des roues de type à jante et pneumatique, améliorant ainsi la durée de vie du tricycle, la roue avant peut également être une roue à jante et pneumatique, et le train avant comporter une fixation de ladite roue avant de type mono bras, de sorte que la roue n'est prise par le mono bras que d'un seul côté, améliorant encore la durée de vie du tricycle, de telles roues étant bien plus aptes à absorber les efforts latéraux que des roues à rayons ; de plus en utilisant un mono bras, on peut utiliser trois roues identiques pour le tricycle, ce qui représente un avantage en fabrication et en maintenance, ladite transmission peut comporter un dispositif à roue libre disposé sur chaque demi train arrière, de sorte à permettre une vitesse de rotation de chaque demi essieu supérieure à celle imposée par l'entrainement ; grâce à cette disposition on évite le dérapage d'une roue arrière dans les virages, ce qui améliore la sécurité et le confort de conduite, ledit moyen de rappel et d'amortissement peut être un ressort à lames, en particulier un ressort mono lame, ou un ressort hélicoïdal, en particulier à pas variable, reliant ledit demi train de façon élastique et amortie au châssis, constituant une solution simple et robuste, - ledit tricycle peut comporter en outre un moteur, de préférence électrique, relié à au moins l'un des demi trains arrière de façon à l'entrainer, permettant ainsi une assistance motrice, améliorant les performances du tricycle pour un conducteur donné, la transmission peut comporter un arbre de répartition muni d'un pignon de pédalier, destiné à être entrainé sous l'effet de l'actionnement du pédalier, et deux pignons de répartition reliés chacun par un moyen de transmission à l'un de deux pignons de roue, solidaire chacun de l'un des demi essieux ; une telle disposition permet de répartir les efforts venant du pédalier et/ou du moteur sur les deux roues arrière, réduisant ainsi les efforts maximum, et réduisant le risque de dérapage au démarrage ou dans une montée, ledit châssis peut comporter une ou deux poutres, et chaque poutre comporter un moyen de raccourcissement, de sorte à pouvoir réduire la longueur totale du tricycle lorsqu'il n'est pas utilisé, ladite zone utilitaire peut comporter des moyens de guidage, destinés à recevoir, par exemple par roulement, un module utilitaire, et des moyens de verrouillage dudit module utilitaire sur lesdits moyens de guidage, facilitant ainsi le changement d'un module utilitaire à un autre, lesdits moyens de guidage et ledit module utilitaire peuvent comporter des moyens de raccourcissement, de sorte à pouvoir réduire la longueur totale du tricycle lorsqu'il n'est pas utilisé. L'avantage apporté par la présente invention réside principalement en ce qu'il devient possible de transporter des personnes ou des charges avec un véhicule classé cycle, en particulier un tricycle, le cas échéant motorisé. Le tricycle selon l'invention présente une sécurité et un confort de conduite améliorés, et une robustesse supérieure. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit faite en référence aux figures annexées dans lesquelles La figure 1 est une vue schématique de côté d'un tricycle selon l'invention, La figure 2 est une vue schématique de dessus du tricycle de la fig. 1 Selon l'exemple illustré sur le dessin ci-joint, un tricycle selon l'invention comporte un train avant 1, muni d'une roue avant 2 et d'un moyen de fixation 3 de ladite roue, par exemple un mono bras 3. Un guidon 4 est disposé en relation avec le train avant 1 de sorte à permettre son orientation par les mains d'un conducteur 5. Un tel guidon 4 peut être classique, tel qu'un guidon de bicyclette, mais ce peut être tout autre moyen permettant l'orientation de la roue avant 2 en étant actionné par un conducteur 5 (levier à axe sensiblement vertical, barre d'orientation unique, ...). Un châssis 6 relie le train avant 1 à un train arrière 7. Un tel châssis 6 peut comporter une poutre principale, et constituer ainsi un châssis 6 de type mono poutre permettant une réalisation simple et peu onéreuse. Il peut aussi comporter deux poutres principales, et constituer ainsi un châssis 6 de type bi poutre, permettant une réalisation plus compacte en hauteur, certains composants pouvant être logés entre les deux poutres, au lieu de l'être en dessous. En obtenant ainsi un centre de gravité plus bas, on améliore également la stabilité du tricycle. Le châssis 6 dispose vers l'arrière une zone utilitaire, où on peut charger un module utilitaire 34 qui peut être une caisse permettant de transporter des marchandises, ou des sièges, deux ou quatre par exemple, pour transporter des personnes en forme de vélo taxi. Le module utilitaire 34 peut prendre d'autres formes encore. Selon un mode de réalisation non représenté, le châssis 6 présente à l'arrière des moyens de guidage, par exemple en forme de rails, et la caisse, ou un module sièges, comporte des moyens de roulement, par exemple des roulettes configurées pour rouler sur ces rails depuis l'arrière pour leur mise en place. Des moyens de verrouillage, par exemple des trous dans les rails lorsque les roulettes s'engagent dans ces trous, permettent de verrouiller le module en place. Des goupilles peuvent être ajoutées pour le maintien en place. Ce mode de réalisation permet de transformer très facilement un tricycle de transport de marchandise en un tricycle de transport de voyageurs par exemple. Selon un autre mode de réalisation encore, également non représenté, le châssis 6 peut présenter dans sa partie avant un moyen de raccourcissement, par exemple télescopique, par exemple un tube de plus petite dimension pouvant coulisser dans un tube de plus grande dimension pour un châssis 6 de type mono poutre, ce qui permet de disposer le tricycle en position longue pour l'utilisation en roulage, et de le disposer en position courte pour le stockage quand il n'est pas utilisé.

On peut encore réduire la longueur en stockage du tricycle, en disposant également sur les moyens de guidage du châssis 6 un moyen de raccourcissement, par exemple télescopique, de sorte que les moyens de guidage peuvent également être raccourcis pour le stockage. Un tel moyen de raccourcissement peut aussi être disposé sur un module caisse, actionnable bien entendu seulement sur une caisse vide, ou alors sur un module sièges, l'espace entre les sièges par exemple n'étant pas utile en mode stockage. Le train arrière 7 est constitué de deux demi trains, un demi train de droite 8 et un demi train de gauche 9. Chaque demi train 8, 9 comporte une roue arrière 10, un demi essieu 11 solidaire de la roue arrière 10, et des moyens de maintien 12 du demi essieu 11 sur le demi train 8, 9, par exemple de type roulement ou bague, lesdits moyens de maintien 12 étant des moyens de maintien laissant le demi essieu 11 mobile libre en rotation autour de son axe. Chaque demi train 8, 9 est fixé au châssis 6 d'une part par des moyens d'articulation 13, configurés pour maintenir le demi train 8, 9 au châssis 6 de manière libre en rotation autour d'un axe longitudinal, permettant ainsi à chaque roue arrière 10 de monter ou descendre selon les bosses et les creux, sans pour autant faire monter ou descendre le châssis 6. Chaque demi train 8, 9 est d'autre part fixé au châssis 6 par des moyens de rappel et d'amortissement 14, par exemple sous la forme d'un ressort à lames, qui peut être un ressort mono lame.

Une autre solution consiste en un ressort hélicoïdal, en particulier à pas variable permettant une dureté d'amortissement croissante, et donc un confort amélioré. Ces moyens de rappel et d'amortissement 14 sont reliés d'une part au demi train 8, 9, et d'autre part à une extension 15 du châssis 6, de sorte à rappeler et amortir les mouvements de montée et descente des roues arrière 10.

Une telle solution confère au tricycle un confort de roulement très nettement supérieur à celui d'un tricycle qui aurait un essieu rigide reliant les deux roues arrière 10. Le tricycle selon l'invention comporte un poste de conduite 16, de façon à permettre au conducteur 5 de guider et d'entrainer le tricycle. Ce poste de conduite 16 peut bien entendu comporter un siège 35, pour permettre un pilotage du tricycle en position assise. Le poste de conduite 16 comporte un pédalier 17. Dans le cadre de la présente invention, on désigne par pédalier tout dispositif permettant à un conducteur 5 d'imprimer un mouvement moteur qui peut être transmis à l'une des roues arrière 10 pour faire avancer le tricycle. Il peut s'agir de façon classique de deux pédales 18 disposées de part et d'autre d'un axe de rotation 19 et par lesquelles le conducteur 5 imprime par ses pieds un mouvement de rotation audit axe. Ledit axe peut être muni d'un plateau tournant 20, sur lequel peut être disposé ensuite un moyen d'entrainement 21 tel qu'une chaine ou une courroie, ou encore un arbre à cardan. Le pédalier peut aussi être destiné à être actionné par les mains, dans le cadre d'une adaptation du tricycle selon l'invention pour des personnes atteintes de handicap au niveau des jambes. Le pédalier peut aussi être disposé sous la forme de pédales actionnées en mouvement de va et vient tel un pédalier d'harmonium, et transformé en mouvement de rotation par un dispositif de type bielle et manivelle. Dans la suite, dans un but de clarté de l'exposé, on se limitera à une solution telle que représentée sur le dessin. Le moyen d'entrainement 21 actionne l'entrée d'une boite de vitesses 22, qui peut être un moyeu à vitesses intégré tel qu'on le trouve sur certaines bicyclettes. Un deuxième moyen d'entrainement 23 relie ensuite la sortie de la boite de vitesses 22 à un pignon de pédalier 24 disposé sur un arbre de répartition 25. Cet arbre de répartition 25 peut comporter deux pignons de répartition 26, entrainant chacun, par un moyen d'entrainement 27, un pignon de roue 28 solidaire chacun d'un demi essieu 11.

Chaque moyen d'entrainement 21, 23, 27 peut être constitué d'une chaine, d'une courroie, d'un arbre à carcan, ou de tout autre moyen adapté et sélectionné par l'homme du métier. Le pignon de pédalier 24, les pignons de répartition 26 et/ou le pignon de roue 28 peuvent aussi être remplacés par des poulies dans le cas où le moyen d'entrainement 21, 23, 27 serait une courroie. Dans un souci de simplification de la présente description, ainsi que des revendications ci-après, on a utilisé le mot « pignon ». Il est toutefois précisé que dans le cadre de la présente invention, une solution tel qu'une poulie associée à une courroie comme moyen d'entrainement doit être considérée comme équivalente, et le terme « pignon » doit être compris comme étant l'organe correspondant au moyen d'entrainement retenu. L'arbre de répartition 25 permet de répartir l'effort de pédalage sur les deux roues arrière 10, et réduit ainsi le risque de patinage, notamment lorsque dans un virage, la charge est réduite sur l'une des roues arrière 10, et concentrée sur l'autre roue arrière 10. Il est clair qu'un tel arbre de répartition 25 n'est nullement obligatoire pour réaliser un tricycle selon l'invention, mais qu'il lui apporte un avantage supplémentaire en terme de confort de conduite. De même la boite de vitesses 22 n'est pas obligatoire non plus. Ainsi le plateau tournant 20 pourrait être relié directement par un moyen d'entrainement 21 à l'un des pignons de roue 28. Ceci suffirait à faire fonctionner le tricycle selon l'invention. Dans le but d'améliorer encore le confort et la stabilité de conduite, on peut disposer un dispositif de type roue libre, non représenté entre chaque pignon de roue 28 et le demi essieu 11 correspondant. Un tel dispositif de type roue libre permet, comme classiquement avec une bicyclette, d'arrêter de pédaler et de laisser le tricycle continuer de rouler « en roue libre ». Mais il permet également dans le cas de la présence d'un arbre de répartition 25, d'obtenir un différentiel de vitesse entre les deux roues arrière 10, permettant d'effectuer des virages sans obliger l'une des roues arrière 10 à déraper. On obtient par ce dispositif de type roue libre, un confort de roulement amélioré. Le tricycle selon l'invention peut comporter un moteur 29, en particulier un moteur électrique. Ce moteur 29 comporte un pignon moteur 30, qui peut être relié directement par un moyen d'entrainement 31 à un pignon moteur de roue 32, solidaire, sous réserve d'un dispositif à roue libre, de l'un des demi essieux 11. On peut alors imaginer un tricycle dans lequel le plateau tournant 20 entraine le demi essieu 11 du demi train de droite 8, et le moteur 29 entraine le demi essieu 11 du demi train de gauche 9. La remarque faite ci avant sur l'utilisation du mot « pignon », s'applique ici de la même manière.

Toutefois le confort de conduite sera bien meilleur si le plateau tournant 20 d'une part, et le moteur 29 d'autre part, entrainent chacun les deux demi essieux 11. Ceci peut être obtenu en reliant le pignon moteur 30 au pignon de pédalier 24 par un moyen d'entrainement 33. Un dispositif à roue libre installé judicieusement permettra de fonctionner au choix par le plateau tournant 20, par le moteur 29, ou avec les deux. Selon un autre mode de réalisation, on peut prévoir un moteur de pédalier non représenté, permettant de fournir un effort d'appoint au niveau du pédalier 17. On peut alors prévoir qu'un tel moteur de pédalier développe une puissance de 250W, conformément à la limite autorisée actuellement pour les cycles. Le moteur 29 peut alors être configuré pour donner au niveau du pignon moteur 30 un couple important avec une faible vitesse, et piloter les deux moteurs de sorte que le moteur 29 fonctionne lors du démarrage, ou pour monter à faible vitesse une forte pente, et s'arrête de fonctionner dès que la vitesse dépasse un certain seuil, par exemple 6 km/h, et donne le relai au moteur de pédalier, qui fonctionne alors aux vitesses plus élevées. La règle de puissance maximale autorisée pour un cycle est alors toujours respectée. Si la limite évolue dans l'avenir, l'homme du métier n'aura aucune difficulté à adapter le tricycle en conséquence, sans sortir du cadre de la présente invention. Une telle configuration permet, tout en restant dans la catégorie cycles pour permettre l'accès du tricycle aux pistes cyclables, de faciliter l'usage du tricycle notamment avec de lourdes charges, pouvant typiquement aller jusqu'à 600kg. On peut bien entendu aussi disposer un moteur de pédalier sur le tricycle et ne pas avoir de moteur 29. L'homme du métier saura choisir selon les configurations et le coûts, s'il est plus avantageux pour un type de tricycle de choisir le moteur 29, ou un moteur de pédalier.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Tricycle utilitaire comportant un train avant (1) orientable, muni d'une roue avant (2), et un train arrière (7) muni de deux roues arrière (10), un châssis (6) reliant le train avant (1) au train arrière (7), une zone utilitaire destinée à recevoir un module utilitaire (34), un poste de conduite (16) avec un pédalier (17) et une transmission dudit pédalier (17) vers le train arrière (7), caractérisé en ce que le train arrière (7) est constitué de deux demi trains (8, 9), fixés chacun indépendamment sur le châssis (6), d'une part par des moyens d'articulation (13) disposés de sorte à permettre des mouvements verticaux des roues arrière (10) indépendamment du châssis (6), d'autre part par un moyen de rappel et d'amortissement (14) desdits mouvements verticaux, chaque demi train (8, 9) comportant un demi essieu (11) portant l'une desdites roues arrière (10), et libre en rotation autour de l'axe du demi essieu (11) de manière indépendante par rapport au demi essieu (11) de l'autre demi train (8, 9).
2. 2. Tricycle selon la revendication précédente, dans lequel les roues arrière (10) sont des roues de type à jante et pneumatique.
3. 3. Tricycle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la roue avant (2) est également une roue à jante et pneumatique, et le train avant (1) comporte un moyen de fixation (3) de ladite roue avant (2) de type mono bras, de sorte que la roue avant (2) n'est prise par le mono bras (3) que d'un seul côté.
4. 4. Tricycle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite transmission comporte un dispositif à roue libre disposé sur chaque demi train (8,9), de sorte à permettre une vitesse de rotation de chaque demi essieu (11) supérieure à celle imposée par l'entrainement.
5. 5. Tricycle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de rappel et d'amortissement (14) est un ressort à lames, en particulier un ressort mono lame, ou un ressort hélicoïdal, en particulier à pas variable, reliant ledit demi train (8, 9) de façon élastique et amortie au châssis (6).
6. 6. Tricycle selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre un moteur (29), de préférence électrique, relié à au moins l'un des demi trains (8, 9) arrière de façon à l'entrainer.
7. 7. Tricycle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la transmission comporte un arbre de répartition (25) muni d'un pignon de pédalier (24), destiné à être entrainé sous l'effet de l'actionnement du pédalier (17), et deux pignons de répartition (26) reliés chacun par un moyen de transmission à l'un de deux pignons de roue (28), solidaires chacun de l'un des demi essieux (11).
8. 8. Tricycle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit châssis (6) comporte une ou deux poutres, et chaque poutre comporte un moyen de raccourcissement, de sorte à pouvoir réduire la longueur totale du tricycle lorsqu'il n'est pas utilisé.
9. 9. Tricycle selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la zone utilitaire comporte des moyens de guidage, destinés à recevoir, par exemple par roulement, ledit module utilitaire (34), et des moyens de verrouillage dudit module utilitaire (34) sur lesdits moyens de guidage.
10. 10. Tricycle selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de guidage et ledit module utilitaire (34) comportent des moyens de raccourcissement, de sorte à pouvoir réduire la longueur totale du tricycle lorsqu'il n'est pas utilisé.