FR3080819A1 - Vehicule pendulaire avec freins de parking sur un essieu a deux roues maintenant son inclinaison - Google Patents

Vehicule pendulaire avec freins de parking sur un essieu a deux roues maintenant son inclinaison Download PDF

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Abstract

Véhicule pendulaire à trois ou quatre roues comportant un système d'inclinaison du véhicule dans les virages, un frein de parking (14) bloquant des roues (2) à l'arrêt, et sur un essieu à deux roues un système de suspension comprenant des bras de suspension (4) comportant des axes de pivotement (B) disposés suivant la direction transversale du véhicule (Y), les deux roues (2) de l'essieu à deux roues étant équipés chacune d'un frein de parking (14).

Description

VEHICULE PENDULAIRE AVEC FREINS DE PARKING SUR UN ESSIEU À DEUX ROUES MAINTENANT SON INCLINAISON
La présente invention concerne un véhicule urbain du type pendulaire équipé d’un frein de parking, ainsi qu’un procédé de fonctionnement de ce véhicule pendulaire.
Un type de véhicule pendulaire connu, présenté notamment par le document WO-A1 -2017021906, comporte deux roues avant directrices et une roue arrière motrice. Un cadre suspendu disposé entre les deux roues avant dans le plan médian du véhicule, supporte l’axe de deux bras de suspension superposés, symétriques par rapport à ce plan médian, recevant de chaque côté à leurs extrémités un porte-moyeu d’une roue avant.
Chaque porte-moyeu est relié aux extrémités des bras de suspension par un pivot sensiblement vertical assurant la direction du véhicule. Les deux bras s’inclinent en même temps pour réaliser le mouvement pendulaire de l’ensemble du véhicule dans les virages, permettant de déplacer le centre de gravité vers l’intérieur du virage.
En variante les véhicules pendulaires peuvent comporter deux roues à l’arrière, en formant un véhicule à quatre roues présentant une largeur étroite. Ces véhicules pendulaires motorisés avec un moteur thermique, ou une motorisation électrique fonctionnant sur une batterie, présentent une conduite qui s’apparente à celle des motos ou des scooters. Ils peuvent être complètement ouverts, ou en variante partiellement ou entièrement fermés par un habitacle pour assurer une protection du conducteur.
Certains de ces véhicules ne disposant pas de béquille de stationnement, comportent un frein de parking bloquant des roues lors de l’arrêt du véhicule pour l’immobiliser.
Lors du roulage l’inclinaison latérale du véhicule est réglée par des systèmes mécaniques, ou des systèmes hydrauliques comprenant des vérins de commande.
Lorsque le conducteur s’arrête la largeur relativement importante de certains véhicules ou l’habitacle suffisamment fermé, peut empêcher le conducteur de poser les pieds par terre pour assurer l’équilibre du véhicule.
Lors d’un arrêt temporaire ou d’un parking sur une voie inclinée transversalement, il est alors nécessaire de bloquer l’inclinaison du véhicule par rapport à cette voie pour le maintenir verticalement afin d’éviter qu’il penche sur un côté, ce qui serait inconfortable pour le conducteur à l’intérieur, et entraînerait un risque de basculement en cas de forte inclinaison.
Pour éviter ce problème il est connu d’équiper les véhicules d’un dispositif de blocage d’inclinaison, appelé aussi « roll block >> en langue anglaise, que le conducteur actionne lorsqu’il est proche de l’arrêt afin de bloquer le système d’inclinaison et de maintenir la position verticale du véhicule. Dans le cas d’un dispositif hydraulique d’inclinaison du véhicule, il est connu de disposer une vanne de commande qui bloque l’alimentation des vérins de réglage de l’inclinaison pour maintenir cette position.
Toutefois ces dispositifs de blocage d’inclinaison nécessitent des composants additionnels qui ajoutent une masse supplémentaire au véhicule, augmentent la complexité de la commande, et entraînent des coûts complémentaires ainsi que des risques de défaillances.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.
Elle propose à cet effet un véhicule pendulaire à trois ou quatre roues comportant un système d’inclinaison du véhicule dans les virages, un frein de parking bloquant des roues à l’arrêt, et sur un essieu à deux roues un système de suspension comprenant des bras de suspension comportant des axes de pivotement disposés suivant la direction transversale du véhicule, ce véhicule étant remarquable en ce que les deux roues de l’essieu à deux roues sont équipés chacune d’un frein de parking.
Un avantage de ce véhicule pendulaire est que pendant un basculement d’un bras de suspension supportant une roue, avec la roue bloquée par rapport à ce bras grâce à son frein de parking, la position angulaire de la roue suit celle de son bras de suspension la supportant. On obtient pour un axe de pivotement disposé à l’avant du bras de suspension, lors d’une descente de la suspension une avance du point inférieur de la roue, et pour une montée un recul de ce point inférieur.
Lors d’une variation d’inclinaison du véhicule les bras de suspension débattent dans deux directions opposées, ce qui est impossible avec les deux freins de parking serrés car dans ce cas cette variation entraînerait simultanément un glissement d’une roue vers l’avant et de l’autre roue vers l’arrière. En l’absence de glissement d’une roue sur le sol, le blocage des deux freins de parking sur un même essieu maintient l’inclinaison du véhicule définie au moment de ce blocage.
Le véhicule pendulaire selon l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, les freins de parking sont des freins à disques.
Dans ce cas, avantageusement les freins de parking à disques comportent des câbles de commande actionnés par un moteur électrique.
Avantageusement, l’essieu à deux roues équipées de deux freins de parking est l’essieu arrière du véhicule.
Avantageusement, le véhicule comporte de chaque côté un bras de suspension recevant à son extrémité arrière une roue arrière, et à son extrémité avant l’articulation avec l’axe de pivotement transversal.
Dans ce cas, en particulier chaque bras de suspension peut recevoir une suspension prenant appui sur le dessus de ce bras, en arrière de son articulation.
L’invention a aussi pour objet un procédé de fonctionnement d’un véhicule pendulaire comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce que lors d’un arrêt du véhicule sur une voie présentant une pente latérale, il bloque simultanément les deux freins de parking à partir d’une position verticale de ce véhicule.
Avantageusement, le procédé bloque automatiquement les deux freins de parking au moment de l’arrêt du véhicule.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue d’une partie arrière d’un véhicule pendulaire selon l’invention à deux roues arrière, disposant d’un frein de parking à disque sur ces deux roues arrière ; et
- les figures 2 et 3 sont des schémas de l’essieu arrière de ce véhicule respectivement vu de l’avant et vu de côté, garé sur une voie présentant une forte pente transversale.
La figure 1 présente l’arrière d’un véhicule pendulaire à quatre roues, comprenant un essieu arrière à voie réduite, disposant de deux roues parallèles 2 espacées dans la direction transversale Y d’une distance inférieure à 1m.
De chaque côté du véhicule un bras de suspension oscillant 4 s’étendant sensiblement suivant la direction longitudinale X, comporte à son extrémité avant une articulation 6 de liaison au châssis du véhicule 16, présentant un axe transversal B, et à son extrémité arrière un support de l’axe A de chaque roue arrière 2.
De chaque côté un vérin de suspension 8 disposé sensiblement verticalement, présente une extrémité inférieure fixée au-dessus du bras de suspension 4, un peu en arrière de l’articulation avant 6. Les deux vérins de suspension 8 assurent d’une part la suspension du véhicule en s’enfonçant suivant les irrégularités de la voie, et d’autre part son inclinaison en établissant une différence de longueur entre ces vérins.
Chaque roue dispose d’un disque de frein 10 fixé sur son côté tourné vers l’extérieur, recevant un étrier de frein de service 12 à commande hydraulique pour le freinage du véhicule au cours du roulage, et un étrier de frein de parking 14 commandé par un câble pour une immobilisation du véhicule à l’arrêt. Les deux câbles sont maintenus serrés de manière permanente par une commande de frein de parking comprenant une motorisation électrique.
La commande simultanée par câble des deux freins de parking 14 constitue un système, efficace et économique permettant de maintenir le blocage pendant un arrêt prolongé, grâce à un système mécanique simple de maintien de la tension utilisant une motorisation électrique présentant un mouvement irréversible. On notera que pour une commande hydraulique du freinage il est plus difficile de maintenir une pression hydraulique pendant un temps long à cause de micro-fuites qui peuvent entraîner une chute lente de pression.
Les figures 2 et 3 présentent le véhicule en position verticale de parking sur une voie disposant d’une forte pente latérale. Pour assurer cette verticalité, la suspension de la roue arrière droite 2a d’axe Aa est enfoncée complètement et la suspension de la roue arrière gauche 2b d’axe Ab est détendue complètement, chacune suivant une hauteur H par rapport à l’axe B des articulations 6 des bras de suspension 4.
Les axes Aa, Ab des roues arrière 2a, 2b effectuent un mouvement en arc de cercle centré sur l’axe des articulations B, en présentant par rapport à cet axe d’articulation, suivant la direction longitudinale X, une distance maximum L1 quand le bras de suspension est à l’horizontal, et une distance minimum L2 quand la suspension est enfoncée ou détendue complètement. On obtient un écart de distance maximum DL pendant ces mouvements, modifiant l’empattement du véhicule.
De plus avec les deux roues arrière 2a, 2b bloquées on obtient une variation de la position angulaire de chaque roue qui suit l’inclinaison de son bras de suspension 4.
Pour un bras de suspension 4 horizontal, la direction verticale V passant par son axe de rotation A, tournée vers le sol, s’incline vers l’avant lorsque le bras de suspension descend pour atteindre la direction V1, et vers l’arrière lorsque le bras de suspension remonte pour atteindre la direction V2. Le point extérieur de la roue 20 sur la direction verticale V se déplace vers l’avant dans le premier cas, et vers l’arrière dans le deuxième cas. Sur le véhicule à l’arrêt on ne peut réaliser simultanément ces deux mouvements opposés sur les deux roues arrière 2a, 2b, sans glissement de ces roues sur le sol.
Lors d’un arrêt du véhicule sur une voie présentant une inclinaison transversale, un procédé d’utilisation des freins de parking 14 comporte le blocage des freins des deux roues arrière 2a, 2b alors que le véhicule est resté sensiblement vertical. En particulier le blocage des freins de parking 14 peut se faire automatiquement au moment de l’arrêt du véhicule pour maintenir aussitôt son inclinaison présente, ce qui évite au conducteur un oubli de ce blocage.
On obtient ensuite à la fois une immobilisation longitudinale du véhicule par l’arrêt des deux roues arrière 2a, 2b, un blocage des distances longitudinale entre leurs axes de rotation Aa, Ab, et l’axe B des articulations 6 des bras de suspension 4, et un blocage de la position angulaire de chaque roue par rapport à son bras de suspension.
Ce blocage des distances longitudinales et des positions angulaires entraîne un empêchement de mouvement angulaire des bras de suspension
4. On obtient de manière simple et économique, avec uniquement un contrôle de freins de parking 14 prévus dans ce type de véhicule, un maintien efficace de l’inclinaison du véhicule définie lors du blocage des freins de parking.
On notera que ce procédé de maintien ne nécessite aucune modification du système de contrôle de l’inclinaison du véhicule agissant sur les suspensions 8. En particulier dans le cas d’un système hydraulique de commande cette inclinaison, on n’ajoute pas de composant, de raccord ou de tuyau sur ce système, ce qui évite une complexité plus grande et des risques de pannes et de fuites plus importants.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS
    1 - Véhicule pendulaire à trois ou quatre roues comportant un système d’inclinaison du véhicule dans les virages, un frein de parking (14) bloquant des roues (2a, 2b) à l’arrêt, et sur un essieu à deux roues un système de suspension comprenant des bras de suspension (4) comportant des axes de pivotement (B) disposés suivant la direction transversale du véhicule (Y), caractérisé en ce que les deux roues (2a, 2b) de l’essieu à deux roues sont équipés chacune d’un frein de parking (14).
  2. 2 - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les freins de parking (14) sont des freins à disques.
  3. 3 - Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que les freins de parking (14) à disques comportent des câbles de commande actionnés par un moteur électrique.
  4. 4 - Véhicule selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’essieu à deux roues équipé de deux freins de parking (14) est l’essieu arrière du véhicule.
  5. 5 - Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte de chaque côté un bras de suspension (4) recevant à son extrémité arrière une roue arrière (2a, 2b), et à son extrémité avant l’articulation (6) avec l’axe de pivotement transversal (B).
  6. 6 - Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque bras de suspension (4) reçoit une suspension (8) prenant appui sur le dessus de ce bras (4), en arrière de son articulation (6).
  7. 7 - Procédé de fonctionnement d’un véhicule pendulaire selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors d’un arrêt du véhicule sur une voie présentant une pente latérale, il bloque simultanément les deux freins de parking (14) à partir d’une position verticale de ce véhicule.
  8. 8 - Procédé de fonctionnement d'un véhicule pendulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il bloque automatiquement les deux freins de parking (14) au moment de l’arrêt du véhicule.
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