FR3041600A1 - Regulateur de couple pour fourches telescopiques - Google Patents

Abstract

Système de couple de freinage constant induisant une meilleure adhérence au freinage, destiné aux véhicules à deux et trois roues dotés d'éléments télescopiques à l'avant, tels que les motocyclettes, scooters à deux et trois roues, vélomoteurs, véhicules à trois roues, et bicyclettes.

Description

’ REGULATEUR DE COUPLE POUR FOURCHES TELESCOPIQUES

La présente invention concerne un système assurant un couple de freinage constant, destiné aux véhicules à deux et trois roues dotés d’éléments télescopiques à l’avant.

La présente invention est plus particulièrement destinée aux véhicules équipés d’une fourche télescopique standard ou inversée, tels que les motocyclettes, scooters à deux et trois roues, vélomoteurs, véhicules à trois roues, et bicyclettes.

Les fourches télescopiques induisent des variations de couple parasites induites par les variations d’empattement imputables à l’angle de fonctionnement de ladite fourche, notamment lors de la phase du freinage en courbe. Dans la configuration de l’art antérieur il existait déjà des fourches télescopiques à étriers mobiles oscillants, que l’homme de l’art appelait « anti-plongée », aujourd’hui abandonnées car nuisibles à l’adhérence.

Le but de l’invention est d’assurer une puissance de freinage plus constante par un système particulier caractérisé par un étrier de frein, ou son support, libres en oscillation par rapport aux bas de fourche, afin de ne pas induire de variations instantanées du couple de freinage lors de la phase critique du freinage en courbe. L’invention consiste en un agencement particulier de la variation angulaire entre des repères fixes déterminés sur l’étrier mobile et sur le bras de fourche, différente entre la première moitié de la course et la seconde moitié de ladite course.

La réalisation permettant de comprendre un fonctionnement selon l’invention consiste à gérer la cinématique du ou des étriers de freins, avec des moyens de guidage mécaniques, tel que supports d’étriers, biellettes, rotules et de les piloter par un basculeur oscillant sur l’un ou sur les deux éléments télescopiques. L’invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 représente schématiquement, une vue en élévation latérale d’un système selon l’invention monté sur une fourche télescopique à mi-course.

La figure 2 représente schématiquement, une vue en élévation latérale d’un système selon l’invention monté sur une fourche télescopique en détente maximum. - La figure 3 représente schématiquement, une vue en élévation latérale d’un système selon l’invention monté sur une fourche télescopique en compression maximum.

La figure 1 montre une vue en élévation latérale d’une fourche télescopique représentée à mi-course et solidaire en oscillation directionnelle de la colonne de direction 1 par l’intermédiaire de deux « tés » de fourche 4. Ladite fourche est, à titre non limitatif appelée « inversée » par l’homme de l’art, et se compose d’un élément non suspendu 2 tel qu’un , fourreau solidaire des « tés » 4, d’un élément suspendu tel qu’un tube coulissant 6, d’un bas de fourche 17 porteur d’un axe de roue 16. Les éléments rotatifs figurés solidaires de la roue sont le disque de frein 7 et le pneu 11. Un point d’oscillation 5 sur un élément mobile ou fixe sur le fourreau 2, qui peut être un collier, est porteur d’un basculeur 3 sur son point d’oscillation 8 muni de roulements ou de coussinets ou de tout autre moyen permettant l’oscillation dudit basculeur. Une biellette, dite primaire, 13 est articulée en 28 par une rotule sur le basculeur 3 et en 20 sur le bas de fourche 17. Le basculeur 3 est également porteur d’une biellette dite secondaire 14 articulée en 18, ladite biellette est aussi articulée en 10 sur le support 15 de l’étrier 9. Les extrémités des biellettes sont munies favorablement de moyens d’oscillation tels que des rotules. La plus part des éléments décrits sont habituellement doubles et symétriques entre la droite et à la gauche du véhicule notamment pour les grosses cylindrées. La lettre A représente l’angle existant entre une partie de référence du support d’étrier et l’axe des éléments télescopiques (2 et 6) en position intermédiaire. M est la projection au sol d’un point pris sur le cadre en tant que repère des masses non suspendues, P est ce que l’homme de l’art appelle « patch », c'est-à-dire une zone du pneu déterminée liée au sol.

La figure 2 montre une vue en élévation latérale de la fourche télescopique en position de détente maximum. La lettre P” montre la position de l’axe de roue 16 entre les masses M du véhicule et le patch du pneu 11 au sol, en détente. Le point P’ montre la position de l’axe de roue 16 en compression. E représente la variation angulaire totale de l’ensemble rotatif induite par la variation d’empattement P’-P” du véhicule, P’-P représente ladite variation entre la fourche comprimée et la fourche à mi-course et P-P” représente ladite variation entre la fourche détendue et la fourche à mi-course. La lettre R indique le sens de rotation du pneu et du disque. L’angle A” représente la position angulaire de l’étrier 9 et de son support 15 lorsque la fourche est détendue. L’entre axe 8-28 du basculeur 3 est représenté par la lettre L et l’entre axe 18-28 des biellettes par la lettre C.

La figure 3 montre une vue en élévation latérale de la fourche télescopique en position de compression maximum. La lettre A’ figure l’angle existant entre une ligne de référence S’-S du support 15 d’étrier 9 et la ligne F’-F afférente à l’axe de coulissement des éléments télescopiques (2 et 6) en position comprimée. Les flèches D sur le disque et le pneu figurent la décélération instantanée des éléments rotatifs sur les bosses et lors de la compression de la fourche. Le basculeur 3 oscillant à partir du point 8 est montré en position haute de ses connexions 18 et 28 avec les biellettes 13 et 14. La lettre P’ représente la situation angulaire du patch du pneu lors du raccourcissement de l’empattement dû à l’angle de fonctionnement par rapport au sol des éléments , télescopiques. La lettre E représente la décélération angulaire du pneu sur toute la course de la fourche et subséquemment Vi de E sur la moitié de ladite course. La lettre O figure le sens de rotation instantanée du support de l’étrier lors de la compression.

En référence aux figures 1, 2 et 3 les éléments fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de références identiques.

Description du fonctionnement correspondant aux figures 1,2 et 3.

Le fonctionnement correspondant à la figure 1, montre que la biellette (13) solidaire du bas de fourche (17) en son point d’oscillation (20) pousse le basculeur (3) en 28. Ledit basculeur est solidaire en oscillation d’un axe (8) favorablement situé, à titre non limitatif, en arrière de la fourche.. Dans cette disposition de la Fig. 1, les positions respectives des axes d’oscillation (18 et 28) induisent que lors de la compression et de l’oscillation vers le haut du basculeur (3), l’axe (18) qui commande la rotation en (10) du support (15) ou de l’étrier (9) va progressivement passer en dessous de l’axe (28) et subséquemment pousser la biellette (14) vers le bas dans le sens opposé à la rotation (R) de l’ensemble rotatif (7 et 11) et dans le même sens (D) que la décélération instantanée lA E induite par la variation d’empattement (P’P). L’oscillation de l’étrier (9) dans le sens (O) de la décélération instantanée est judicieusement calculée pour atteindre la même valeur angulaire que la décélération instantanée du disque (7) lors de la compression de la fourche en phase de freinage en courbe, soit à titre non limitatif, dans une zone de trente millimètres située de part et d’autre des 3Λ de la compression de la course de ladite fourche. La puissance de freinage étant proportionnelle à la vitesse de rotation du disque, les décélérations simultanées du disque et du support d’étrier assurent subséquemment un couple de freinage constant lors de la phase critique du freinage en courbe.

Dans une autre configuration selon l’invention non représentée, l’articulation (20) sur le bas de fourche (17) se trouve en arrière dudit bas de fourche, l’axe (8) du basculeur (3) se trouve à l’avant de la fourche sur le collier (3), les biellettes (13-14) sont subséquemment toutes deux en arrière des éléments télescopiques et leurs points d’articulation (18-28) situés ensemble et vers l’arrière des éléments nos suspendus (2) sur le basculeur (3).

Le fonctionnement correspondant à la figure 2, montre la biellette (13) tirant le basculeur (3) par l’articulation (28) vers le bas par rapport à son axe (8) et subséquemment positionnant la rotule supérieure (18) de la biellette (14) au dessus du niveau de l’articulation (28). Lors de cette phase extrême de détente uniquement concernée par l’accélération, les dimensions relatives C < 4/10eme de L des axes d’oscillation (18 et 28) lors du début de la compression induisent l’oscillation vers le haut du basculeur (3), l’axe , (18) va tirer la biellette (14) vers le haut et commander la rotation en (10) du support (15) ou de l’étrier (9) dans le sens opposé à celui des accélérations instantanées (D). Cette phase non concernée par le freinage n’est décrite que pour une meilleure compréhension de la cinématique induite par le dispositif. Lors de l’attaque du freinage en ligne droite située sensiblement aux trois quarts de la détente, l’axe (28) monte progressivement au niveau de l’axe (18) et va subséquemment sensiblement immobiliser, la biellette (14) et plus particulièrement son axe de rotation (10), par rapport aux masses non suspendues. L’accélération instantanée (½ de E) de l’ensemble rotatif (7 et 11) n’est pas compensée par l’oscillation (A-A”) de l’étrier (9) et de son support (15) et ne compensera pas la décélération instantanée (1/2 de E) induite par la variation d’empattement (P-P”) et subséquemment le véhicule subira, dans cette phase particulière, la sur-plongée inhérente aux fourches télescopiques conventionnelles.

Le fonctionnement correspondant à la figure 3 montre que lors de la phase de compression maximum de la fourche le basculeur (3) est dirigé vers le haut et positionne subséquemment la rotule (18) de la biellette (14) en dessous du niveau de l’articulation (28) de la biellette (13), ce qui induit une poussée maximum vers le bas, par rapport aux masses non suspendues, de la rotule (18) de la biellette secondaire (14) et de sa rotule inférieure en (10) et dans le sens de rotation (O). Dans cette phase en bout de course, la variation angulaire (A’-A) du support d’étrier (15) est à son maximum et sensiblement supérieure à la variation angulaire (E).

Dans une autre disposition selon l’invention et en particulier avec des systèmes de freinage symétriques comportant deux disques (7) et deux étriers de frein (9), on ne disposera, à titre non limitatif, que d’un seul dispositif d’un seul coté, sur un seul des deux freins, ce qui induit subséquemment une variation angulaire (A’-A) double du support d’étrier oscillant (15) et de son étrier (9), par rapport à ce que serait ladite variation avec un dispositif de chaque coté et actionnant deux étriers.

Le fonctionnement selon les trois figures décrit l’agencement d’une cinématique progressive de décélération angulaire instantanée de l’ensemble non rotatif d’un système de freinage. Ledit agencement induit une décélération angulaire nulle de l’étrier conservant la sur-plongée nécessaire à faire baisser favorablement le centre de gravité du véhicule à l’attaque du freinage aux 3A de la détente. Lors de la phase principalement concernée par l’invention, dans la zone de 30mm située aux % de la compression dite du freinage en courbe, la décélération angulaire instantanée de l’étrier vient compenser la décélération angulaire du disque afin que les dénivellations du sol ne puissent induire des variations du couple de freinage provoquant de ce que l’homme de l’art appelle les pertes de l’avant.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif pour assurer un couple de freinage constant pour des véhicules à deux et trois roues comportant, des éléments télescopiques (2, 6), au moins un Té (4), un système de freinage à au moins, un disque (7), un support mobile (15) d’un étrier (9) et caractérisé en ce qu’il commande une position angulaire (A-A’-A”) dudit support (15) dudit étrier (9) entre un axe (S-S’) dudit support (15) et un axe de coulissement (F-F) desdits éléments télescopiques (2, 6), ladite position angulaire (A-A’-A”) ayant trois positions : une première position angulaire (A”) de début de course de freinage correspondante à une position de détente maximum desdits élément télescopiques (2, 6), une deuxième position angulaire intermédiaire (A) correspondante à la mi-course et une troisième position angulaire (A’) de fin de course correspondante à une position de compression maximum desdits éléments télescopiques (2, 6), et caractérisé en ce qu’une première variation de position angulaire (A-A”) entre ladite première position angulaire (A”) et ladite deuxième position angulaire (A) soit sensiblement nulle et en ce qu’une deuxième variation de position angulaire (A’-A) entre ladite deuxième position angulaire (A) et ladite troisième position angulaire (A’) soit égale à une variation angulaire (E = P-P’) d’un pneu (11) correspondante à la rotation du pneu à partir de la position à la moitié de la course jusqu’à la position de compression maximum.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comporte un basculeur (3) solidaire en oscillation d’un axe (8), du fourreau (2) par l’intermédiaire d’un collier de serrage (5) et caractérisé en ce qu’il comporte une biellette primaire (13) et secondaire (14) oscillantes autour des axes (28-18) dudit basculeur (3), ledit basculeur (3) étant solidaire en oscillation de l’axe (8) situé en arrière du fourreau (2) ladite biellette primaire (13) commande l’oscillation du basculeur (3) à partir de l’avant des bas de fourche (17) et ladite biellette secondaire commande en son extrémité (18), depuis le basculeur (3), l’oscillation du support (15) et de l’étrier (9), et caractérisé en ce que la distance (C) entre les axes passant par les extrémités (18 et 28) par rapport à la distance (L) des axes (8 et 28) telle que C < 4/104”® de L.
3. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par la présence de deux dispositifs sur chacun des deux freins induisant une variation angulaire (A’-A) du support (15) de l’étrier (9) égale à une variation angulaire (½ E = P-P’) d’un pneu (11) correspondante à la position de compression maximum.
4. 4. Véhicules disposant du dispositif selon l’une des revendications 1 à 3.