FR3101845A1 - Quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes - Google Patents

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Abstract

Mon invention consiste en la création d'un quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes, doté d'un châssis tubulaire composé de deux cadres assemblés pour créer un point de déformation ou de rupture en cas de choc frontal. A ce châssis, sont rattachés, à l'avant, un système de suspension élastique à douilles réglables et à pendules, à l'arrière, deux bras de roue maintenus par un système de suspension élastique à douilles réglables et pourvus de barres anti-écartement. Cette conception confère à l'utilisateur une sécurité accrue, un confort et une polyvalence d’emploi. L'intégration de certaines pièces courantes (roues, pédales, chaînes, pignons, moyeux) garantit un coût de fabrication optimum et permet d'avoir un système évolutif (assistance électrique, carrosserie). La différence entre l'écartement des roues de l'essieu avant (plus espacées) et l'écartement de celles de l'essieu arrière (moins espacées) dispense de l'utilisation d'un différentiel et renforce la stabilité du véhicule. Ce quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes est destiné au transport de personnes ou de charges. La position excentrée du volant libère de la place pour le passage des jambes de l'utilisateur qui peut, en se mettant debout, accroître la force de pédalage. Le système de transmission étagée (plateaux et pignons) permet d'adapter le couple de pédalage en fonction de la possibilité de l'utilisateur. L'adjonction éventuelle d'un moteur, au niveau du pédalier, pour une assistance électrique, augmente cette possibilité. L'implantation d'un porte-fusée "ad hoc" élargit l'éventail du choix des roues parmi celles qui sont couramment utilisées dans le domaine du cycle.

Description

Quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes
Champ de l'invention.
Mon objectif est de concevoir un véhicule qui a comme point de départ un quadricycle. Mais, on pourrait se demander pourquoi ai-je opté pour un quadricycle, et non un tricycle par exemple ? Je répondrai à cette question en me référant à mes diverses observations qui m'amènent à dire qu'un quadricycle peut transporter plus de charges qu'un tricycle. D'autre part, son assise sur quatre roues lui confère une plus grande stabilité. Toutefois, cette stabilité s'avère toute relative car elle dépend, en grande partie, des éléments qui constituent la liaison au sol.
Historique de l'art antérieur.
Si l'on parcourt l'histoire du quadricycle, on peut remarquer que, d'abord, les versions antérieures sont dotées d'un ou de deux essieux rigides. Cela compromet considérablement la stabilité du véhicule et le confort des passagers. Ensuite, la position de conduite, à cause de la distance qui sépare le pédalier de la selle, entraîne une inclinaison du dos de l'utilisateur vers l'arrière. Cette position, inclinée, voire semi-couchée, entraîne souvent un inconfort et complique le pédalage et le guidage du véhicule. En outre, la garde au sol non modifiable réduit le champ d'application pour une utilisation sur route ou sur chemin. Enfin, le transport de charges, dans certaines versions antérieures, se fait à l'arrière du véhicule. Ceci prive le pilote d'une visibilité sur la personne ou sur la charge transportée.
Enoncé des objectifs de l'invention.
Avec la prise de conscience générale face aux graves problèmes climatiques et environnementaux que nous connaissons aujourd'hui, de nouvelles recherches de moyens de transport répondant aux normes écologiques sont menées.
C'est dans cette optique que l'idée de concevoir et de réaliser un véhicule qui respecte les critères de sécurité, d'accessibilité et de simplicité m'est venue. Comment améliorer les qualités intrinsèques du quadricycle sans lui rajouter des éléments inutiles qui risqueraient de l'alourdir ?
Comme ce véhicule cible deux types d'utilisateurs, il faudrait lui conférer une certaine polyvalence et une modularité. Ainsi pourrait-il, aussi bien, intéresser la personne qui voudrait se déplacer seule ou avec un passager et quelques bagages, que celle qui voudrait, essentiellement, transporter des charges ou des marchandises. La première voudrait un véhicule qui lui apporterait sécurité et confort. Quant à la seconde, elle désirerait avoir la possibilité d'adapter la hauteur au sol de son véhicule. Ainsi, il bénéficierait d'une bonne stabilité et d'une tenue de route optimale, quel que soit le type de terrain d'utilisation.
Sommaire de l'invention.
Quels sont les points-clés qui apportent une réponse à ces attentes ?
Ils se situent sur plusieurs niveaux :
En ce qui concerne la suspension, on abandonne le système d'essieu rigide, au profit d'un ensemble de bras oscillants. Ces bras permettent d'avoir des roues indépendantes qui procurent au quadricycle stabilité et confort.
En ce qui concerne la garde au sol, on dispose de douilles réglables qui permettent de régler la garde au sol du quadricycle, en fonction du désir de l'utilisateur.
En ce qui concerne la direction, j'ai opté pour un boîtier conique muni de deux bras prolongés par des biellettes pour transmettre le mouvement aux roues avant. La colonne de direction est dotée d'un volant rectangulaire, avec des angles arrondis. Le volant permet un guidage précis tout en constituant un bon point d'appui pour l'utilisateur lors du travail de pédalage.
En ce qui concerne la position de conduite, j'ai opté pour un siège avec dosseret qui est, sans aucun doute, plus confortable qu'une selle.
En ce qui concerne la place du passager ou des marchandises, par mesure de sécurité, j'ai opté pour un embarquement à l'avant du véhicule.
L'introduction de roues indépendantes, avec une hauteur réglable, oblige à placer, à l'arrière, des arbres de transmission télescopiques à cardans. En effet, un désalignement important pourrait se produire lors des mouvements des roues.
Est-il impératif d'installer une transmission à différentiel pour permettre, en cas de besoin, d'effectuer de manœuvres plus aisées ?
La réponse est "oui", si l'empattement entre les roues avant et arrière dépasse une certaine longueur qui reste à définir. Il ne faut pas perdre de vue que l'insertion de différentiel va, fatalement, apporter une masse supplémentaire qui serait pénalisante.
La différence entre l'écartement des roues avant et celui des roues arrière constitue une solution de compromis qui dispense d'un rajout de différentiel. Il s'avère que les roues de mon quadricycle sont plus écartées à l'avant qu'à l'arrière.
Descriptif et explication des dessins.
Ce quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à roues indépendantes est constitué d'une structure tubulaire (ou châssis) (voir figures (2-3)) composée de deux cadres soudés l'un à l'autre et montée sur quatre roues de cycle (voir figure (4) repères (3a1-3a2-3b1-3b2)).
Passons en revue les différents éléments rattachés au cadre avant (voir figures (2-3)) et au cadre arrière (voir figures (2-3)) qui composent les deux parties de cette structure tubulaire (ou châssis) (voir figures (2-3)).
Le cadre avant (voir figures (2-3)) est constitué d'une fourche (voir figures (3-4-5-6-7) repère (6)) en tube métallique cintré, de quatre traverses principales (voir figures (4-6) repères (13a-13b-13c-13d)), en tôle, de deux traverses secondaires (voir figure (4) repère (8)), en tube métallique.
Ce cadre avant (voir figures (2-3)) reçoit un boîtier de direction (voir figures (4-6) repère (9)) qui est relié au volant (voir figures (4-7) repère (10)) par une colonne (voir figures (4-5-7) repère (11)) dont le fourreau (voir figures (4-5-7) repère (12)) est soudé aux traverses secondaires (voir figures (4-5) repère (8)) de la fourche (voir figures (3-4-5-6-7) repère (6)).
Cette fourche (voir figures (3-4-5-6-7) repère (6)), en tube d'acier cintré, est inclinée vers l'arrière afin de permettre au conducteur d'accéder facilement à son poste de conduite et d'avoir une bonne prise en main du volant (voir figures (4-7) repère (10)).
A cette fourche (voir figures (3-4-5-6-7) repère (6)), sont soudées, en symétrie par rapport à un plan vertical et à un plan horizontal, quatre traverses parallélépipédiques (voir figures (4-6-7) repères (13a-13b-13c-13d)) aux extrémités desquelles sont fixées huit douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) de suspension élastique.
Quatre triangles de suspension (voir figures (6-10) repères (15a-15b-15c-15d)) superposés, rattachés aux traverses parallélépipédiques (voir figures (4-6) repères (13a-13b-13c-13d)) et à deux porte-fusées (voir figure (4) repère (16)), par le biais de ces douilles réglables (voir figure (6)) repère (14)), forment la suspension avant du quadricycle (voir figure (1) repère (1)). Chacun des quatre triangles de suspension (voir figures (6-10) repères (15a-15b-15c-15d)) est formé par deux bras assemblés (voir figure (24)). Les triangles inférieurs (voir figures (4-6) repères (15a-15c)) ont des bras de dimensions différentes de celles des bras des triangles supérieurs (voir figure (6) repères (15b-15d)).
La fourche (voir figures (3-4-5-6-7) repère (6)) dont les extrémités sont soudées aux deux traverses parallélépipédiques (voir figures (4-5-6)) repères (13a-13b)) d'avant-plan (voir figures (22-23)) est rigidifiée par celles-ci. Ces dernières sont, également, renforcées par deux poutres parallélépipédiques verticales (voir figure (6) repère (17)) qui sont soudées aux traverses (voir figures (4-5-6) repères (13a-13b)) pour former un rectangle (voir figure (6) repère (20)).
Les deux traverses parallélépipédiques (voir figures (4-5-6) repères (13c-13d)) qui se situent à l'arrière-plan (voir figures (22-23)) sont, également, traversées par la fourche (voir figures (3-4-5-6-7) repère (6)) et néanmoins, elles ne sont pas pourvues de poutre de renfort (voir figure (6) repère (17)).
Quatre paires de pendules (voir figures (4-6) repère (18)), symétriques quatre par quatre par rapport au plan vertical qui passe par l'axe du quadricycle, relient les traverses parallélépipédiques supérieures (voir figures (4-5-6) repères (13b-13d)) aux bras (voir figure (6) repères (15b1-15b2-15d1-15d2)) des triangles de suspension supérieurs (voir figure (6) repères (15b-15d)), par l'intermédiaire de huit douilles réglables (voir figure (6) repère (14)).
Les bras des triangles de suspension inférieurs (voir figure (6) repères (15a1-15a2-15c1-15c2)) sont rattachés aux traverses inférieures (voir figure (6) repères (13a-13c)), par l'intermédiaire de quatre douilles réglables (voir figure (6) repère (14)).
Une variante de la disposition des traverses parallélépipédiques (voir figure (6) repères (13a-13b-13c-13d)) est envisageable. Elle consiste à utiliser des traverses supérieures (voir figures (4-5-6) repères (13b-13d)) plus longues que les traverses inférieures (voir figures (4-6) repères (13a-13c)) afin d'obtenir un trapèze inversé (voir figure (8) repère (22)), au lieu d'un rectangle (voir figure (6) repère (20)) comme précédemment, lorsque l'on relie leurs extrémités. Cette configuration dispense de l'utilisation de pendules (voir figures (4-6) repère (18)) : c'est le système dont l'appellation est "S.L.A.". Toutefois, on ne retiendra pas cette variante car elle ne procure pas autant de souplesse que celle obtenue avec le système à pendules (voir figures (4-6) repère (18)) : le véhicule serait moinsinclinable. Elle n'est évoquée, ici, qu'à titre de comparaison.
Dans le cas du système à pendules (voir figures (4-6) repère (18)), lors de l'inclinaison latérale du quadricycle (voir figure (1) repère (1)), la rotation des axes des pendules (voir figures (4-6) repère (18)) dans les douilles réglables de suspension élastique (voir figure (6) repère (14)) empêche les roues avant (voir figure (4) repères (3a1-3a2)) de s'incliner pour suivre le mouvement de la structure tubulaire (ou châssis) (voir figure (4) repère (2)). Cette action assure une liaison au sol permanente des roues (voir figure (4) repère (3a1-3a2)) qui restent plaquées à la chaussée sur la quasi-totalité de leur surface de contact. Ainsi, la stabilité du quadricycle (voir figure (1) repère (1)) est-elle assurée ! Cette stabilité constitue un gage de sécurité pour l'utilisateur. En outre, la souplesse du système de suspension élastique à douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) lui apporte un confort indéniable.
La douille réglable (voir figure (6) repère (14)) est constituée d'un assemblage de trois éléments. On trouve, d'abord, un axe usiné, de section carrée (voir figure (9) repère (23)), d'une certaine longueur. Puis, il y a un alésage de section carrée (voir figure (9) repère (24)) et dont le côté est égal à la diagonale de l'axe de section carrée (voir figure (9) repère (23)). Ce dernier sera emboîté dans l'alésage de section carrée (voir figure (9) repère (24)), de telle façon que ses coins coïncident avec le milieu de chaque côté de cet alésage (voir figure (9) repère (24)). Enfin, des rondins de caoutchouc (voir figure (9) repère (25)) comblent les quatre cavités qui se trouvent entre l'axe (voir figure (9) repère (23)) et l'alésage (voir figure (9) repère (24)). Cela constitue la partie élastique de la suspension.
L'axe de section carrée (voir figure (9) repère (23)) est fixé ou soudé, perpendiculairement, à chacun des huit bras (voir figure (6) repères (15a1-15a2-15b1-15b2-15c1-15c2-15d1-15d2)) des quatre triangles de suspension (voir figure (6) repères (15a-15b-15c-15d)). A chaque extrémité de l'alésage de section carrée (voir figure (9) repère (24)), est fixée ou soudée une rondelle (voir figure (9) repère (26)) de telle sorte que l'alésage (voir figure (9) repère (24)) soit inscrit dans celle-ci, c'est-à-dire que le diamètre intérieur de chaque rondelle (voir figures (9-10) repère (26)) doit être égal à la diagonale du carré de l'alésage (voir figure (9) repère (24)).
Avant de fixer ou de souder les rondelles (voir figures (9-10) repère (26)), l'alésage (voir figure (9) repère (24)) doit être, préalablement, introduit dans chaque trou pratiqué aux extrémités des traverses parallélépipédiques (voir figures (4-6-10) repères (13a-13b-13c-13d)). Les rondelles fixées ou soudées (voir figures (9-10) repères (26)) de part et d'autre des traverses (voir figures (4-6-10) repères (13a-13b-13c-13d)) maintiennent l'alésage de section carrée (voir figure (9) repère (24)) solidaire de celle-ci, avec une possibilité de rotation.
La rotation de l'ensemble rondelle-alésage (voir figure (9) repères (26b-24)) des triangles de suspension inférieurs (voir figures (6-10) repères (15a-15c)) permet de régler la hauteur de l'avant du quadricycle (voir figure (1) repère (1)).
La rotation de l'ensemble rondelle-alésage (voir figure (9) repères (26c-24)) des pendules de suspension (voir figure (6) repère (18)) permet d'ajuster le carrossage. Pour un réglage standard, ces pendules (voir figures (4-6) repère (18)) sont positionnés de façon à maintenir les roues (voir figure (4) repères (3a1-3a2)) du quadricycle (voir figure (1) repère (1)) bien verticales.
Les trous percés dans les rondelles (voir figure (9) repères (26b-26d)) et dans les traverses (voir figures (6-10) repères (13a-13c)) servent à bloquer le réglage, par le biais d'écrous aveugles, et à maintenir la position désirée.
Dans le cas du système à pendules (voir figures (4-6) repère (18)), les triangles de suspension supérieurs (voir figure (6) repères (15b-15d)) sont plus longs que les triangles de suspension inférieurs (voir figure (6) repères (15a-15c)), tandis que dans le cas du système S.L.A. (voir figure (10) repères (15a-15c)), c'est le contraire.
Chacun des triangles de suspension supérieurs (voir figure (6) repères (15b-15d)) est rattaché à la partie supérieure du porte-fusée (voir figure (4) repère (16)) par l'intermédiaire d'une rotule (voir figure (4) repère (27b)). Chacun des triangles de suspension inférieurs (voir figures (5-6) repères (15a-15c) est relié à la partie inférieure du porte-fusée (voir figure (4) repère (16)), également, par une rotule (voir figure (4) repère (27a)).
La rotule supérieure (voir figure (4) repère (27b)) et la rotule inférieure (voir figure (4) repère (27a)) respectivement placées au-dessus et au-dessous du porte-fusée (voir figure (4) repère (16)) suivant son axe vertical, autorisent le pivotement de l'ensemble du porte-fusée (voir figure (4) repère (16)).
Les deux porte-fusées (voir figures (4-11) repère (16)) du quadricycle (voir figure (1) repère (1)) sont constituées de trois éléments. D'abord, on trouve une pièce en tôle, de forme cylindrique (voir figures (11-12) repère (28)), avec les bords rabattus ou emboutis. Ensuite, il y a une autre pièce, en étoile (voir figures (11-12) repère (29)), obtenue par l'assemblage de six languettes de tôle de même dimension, reliées trois par trois pour former deux triangles équilatéraux en élévation (voir figure (12) repère (30)). Des incisions pratiquées dans les languettes de tôle permettent un emboîtement tête-bêche de ces triangles en élévation (voir figure (12) repère (30)). Avant de souder l'ensemble, la pièce en étoile (voir figures (11-12) repère (29)), encore pliable est insérée dans la première pièce cylindrique (voir figures (11-12) repère (28)). Enfin, une dernière pièce cylindrique (voir figure (12) repère (31)), en tôle, pourvue de rebord, est engagée et soudée à la pièce en étoile (voir figures (11-12) repère (29)), au niveau de la partie commune aux deux triangles en élévation (voir figure (12) repère (30)). Cette dernière pièce sert de logement et de fixation à une fusée (voir figure (13) repère (32)), usinée "ad hoc", compatible avec de divers moyeux de bicyclette.
Les moyeux avant sont rattachés à la fusée en acier (voir figure (13) repère (32)) qui porte, à l'intérieur et à l'extérieur, deux roulements coniques de tailles différentes.
Un système de freinage à segments ou à disque, indépendant du système de freins arrière, est fixé à chaque moyeu de roue avant. Ce système peut être commandé mécaniquement par câble ou hydrauliquement par pression d'huile.
Chaque porte-fusée (voir figures (4-11) repère (16)) est relié à l'un des embouts (voir figures (6-10) repère (33)) d'un boîtier de direction conique (voir figures (4-6-10-14) repère (9)), par l'intermédiaire d'un renvoi et d'une biellette (voir figure (10) repère (34)) équipée d'une rotule.
Une colonne de direction (voir figures (4-5-7-10) repère (11)), logée dans un fourreau (voir figures (4-5-7-10) repère (12)), transmet le mouvement de rotation d'un volant (voir figures (4-7) repère (10)) au boîtier conique (voir figures (4-6-10-14) repère (9)). Afin d'adapter l'angle d'inclinaison de la colonne (voir figures (4-5-7-10) repère (11)) avec celui du boîtier (voir figures (4-6-10-14) repère (9)), un cardan (voir figure (5) repère (35)) est intercalé entre les deux. Cette colonne de direction (voir figures (4-5-7-10) repère (11)) est fabriquée à partir de pièce de bicyclette.
Au volant rectangulaire (voir figures (4-7) repère (10)), avec des angles arrondis, en tube métallique cintré, sont fixés les leviers de freins et une platine qui porte les manettes de changement de vitesses, les commandes des feux de circulation et de signalisation.
L'ensemble du boîtier de direction conique (voir figures (4-6-10-14) repère (9)) est monté sur un support métallique (voir figures (5-10) repère (36)). Ce dernier est vissé, quasiment à la perpendiculaire du plancher (voir figures (15-16) repère (37)).
Ce plancher (voir figures (15-16) repère (37)), en matériau léger, est formé et fixé à l'arrière des traverses parallélépipédiques (voir figures (4-5-6-10) repères (13c-13d)). Il relie les deux brancards (voir figures (3-5-10-15-16) repère (38)) du cadre arrière en "U" (voir figures (4-17-18-19) repère (5)) dont la description sera détaillée dans les prochains paragraphes.
Il est à souligner que la spécificité de la jonction (voir figure (3) repère (7)) du cadre avant (voir figures (2-3)) avec le cadre arrière (voir figures (2-3)) réside dans le fait que la fourche (voir figures (4-5-6-7-10) repère (6)) du cadre avant (voir figures (2-3)) est, volontairement, soudée tangentiellement à la partie intérieure des extrémités des brancards (voir figure (3) repère (38)) du cadre arrière en "U" (voir figures (4-17-18-19) repère (38)), afin de créer un point de déformation ou de rupture pouvant absorber une partie de l'énergie, en cas de choc frontal. Cela fait partie d'une mesure sécuritaire préventive.
A l'arrière, de chaque côté du quadricycle (voir figure (1) repère (1)), une articulation de bras de roue (voir figures (4-19-21) repère (39)) est fixée symétriquement sur le montant latéral (voir figures (4-18-19) repère (40)). Chaque articulation (voir figures (4-19-21)) repère (39)) est composée de quatre éléments. D'abord, on y trouve, une douille réglable (voir figure (19) repère (41)). Ensuite, il y a un axe (voir figure (20) repère (42)) usiné, de section carrée sur une certaine longueur et de section circulaire sur une autre. Cet axe (voir figure (20) repère (42)) est alésé et taraudé. Puis, il y a un alésage (voir figures (19-20-21)) repère (43)) de section carrée dont le côté est égal à la diagonale de l'axe (voir figure (20) repère (42)). L'axe (voir figure (20) repère (42)) est emboîté dans l'alésage (voir figures (19-20-21) repère (43)) de telle façon que ses coins coïncident avec le milieu de chaque côté de ce dernier. Enfin, des rondins de caoutchouc (voir figure (20) repère (25)) comblent les quatre cavités qui se trouvent entre l'alésage (voir figures (19-20) repère (43)) et l'axe (voir figure (20) repère (42)) dont la partie cylindrique traverse le montant latéral (voir figures (4-18-19-21) repère (40)). Cela constitue la partie élastique de la suspension. Les trois premiers éléments de cette articulation sont en métal.
Une première rondelle métallique (voir figures (19-20-21 repère (44)), solidaire de l'axe usiné (voir figure (20) repère (42)), est insérée entre le montant (voir figures (4-18-19) repère (40)) et la partie de section carrée de l'axe (voir figure (20) repère (42)), servant ainsi de butée. Une seconde rondelle (voir figures (19-20-21) repère (45)), fixée ou soudée à l'axe usiné (voir figure (20) repère (42)) et comportant plusieurs trous de fixation au montant (voir figures (4-18-19) repère (40)), permet de régler la hauteur de l'arrière du quadricycle (voir figure (1) repère (1)). Cette rondelle (voir figures (19-20-21) repère (45)) est percée d'un trou carré. Les quatre côtés de ce trou carré sont pourvus de champs plats qui épousent les côtés de l'axe (voir figure (20) repère (42)). Afin de faciliter le démontage, lors des opérations de maintenance, la rondelle est maintenue par un circlips.
Une rallonge (voir figures 19-20) repère (46)) crée un décalage entre le boîtier du pédalier (voir figure (21) repère (47)) de la fourche de fixation des roues arrière (voir figures (4-21) repère (3b1-3b2)) et ladite articulation (voir figures (4-19-21) repère (39)).
Le cadre (voir figures (4-17-18-19) repère (38)), en forme de "U", placé horizontalement, maintient l'écartement des montants latéraux (voir figures (4-18-19-21) repère (40)).
Ce cadre (voir figures (4-17-18-19) repère (38)) vient renforcer un montant en "Y" (voir figures (1-4-18-19) repère (48)) placé dans l'axe du cadre, avec une inclinaison vers l'arrière. Il est à signaler que ce quadricycle (voir figure (1) repère (1)) est pourvu d'un cadre ouvert, dénomination utilisée dans le domaine de la bicyclette. Le montant en "Y" (voir figures (1-4-18-19) repère (48)) constitue la diagonale.
Ce montant en "Y" (voir figures (1-4-18-19) repère (48)) reçoit, à l'avant, un pédalier (voir figure (21) repère (49)) équipé de plateaux menants (voir figures (18-19-21) repères (49a-49b)). Il comporte, à l'arrière, sur un tube de renvoi (voir figures (18-21) repère (50)), un boîtier (voir figure (19) repère (51)) muni, de chaque côté et symétriquement, de plateaux menés (voir figures (19-21) repères (51a-51b)). Chacun de ces jeux de plateaux (voir figure (19) repères (51a-51b)) est doté d'un dérailleur (voir figure (19) repère (52)) fixé à l'arrière, sur le cadre en "U" (voir figures (4-17-18-19) repère (38)).
Sur le pédalier menant de droite (voir figures (18-19-21) repère (49a)), est fixé un plateau. Symétriquement, il en est de même pour le pédalier menant de gauche (voir figures (18-19-21) repère (49b)).
Au milieu de la partie arrière du cadre en "U" (voir figures (4-17-18-19) repère (38)), est soudé à l'horizontale et perpendiculairement à celui-ci, un tube destiné à recevoir une boule d'attelage et des biellettes "anti-écartement" (voir figure (17) repère (53)). Ces dernières relient chaque côté de ce tube à chaque bras (voir figure (19) repère (39)) de roue arrière.
Les bras de maintien des roues arrière sont des bases (triangles arrière de cadre) de bicyclette modifiées et renforcées par ces biellettes "anti-écartement" (voir figure (17) repère (53)). Entre chaque bras (voir figures (4-19-21) repère (39)) de roue arrière (voir figures (4-21) repères (3b1-3b2)) et chaque montant latéral (voir figures (4-18-19-21) repère (40)), une sangle élastique pourrait être placée afin de limiter le débattement de ces bras (voir figure (4-19-21) repère (39)) lorsque l'on lève le châssis pour intervenir sur une roue arrière (voir figures (4-19-21) repère (39)).
Ledit cadre en "U" (voir figures (4-17-18-19) repère (38)) dont l'ouverture est tournée vers l'avant forme la base inférieure du quadricycle (voir figure (1) repère (1)).
Sur ce cadre en "U" (voir figures (4-17-18-19) repère (38)), sont implantés, de chaque côté, deux montants (voir figures (4-18-19-21) repère (40)) inclinés vers l'arrière et maintenus écartés, en parallèle, par un tube (voir figures (4-21) repère (54)) placé horizontalement au-dessus de la partie arrière du cadre en "U" (voir figures (4-17-1-19) repère (38)). Le haut du montant en "Y" (voir figures (4-18-19) repère (48)) est soudé au milieu de ce tube horizontal (voir figures (4-21) repère (54)).
Un tube, support (voir figure (4) repère (55)) de siège (voir figures (4-7) repère (56)) est implanté à l'intersection de la partie supérieure de ce montant en "Y" (voir figures (4-18-19) repère (48)) et du tube horizontal (voir figures (4-21) repère (54)).
Ce siège (voir figures (4-6) repère (56)), muni d'un dosseret montant (voir figure (4) repère (57)) et de deux accoudoirs escamotables (voir figure (4) repère (58)), est réglable – vers l'avant, vers l'arrière, vers le haut, vers le bas. Sa position a été judicieusement choisie afin de faciliter le pédalage et la conduite du véhicule.
Le montant en "Y" (voir figures (1-4-18-19) repère (48)) est soudé, à sa partie basse, à une traverse (voir figure (18) repère (59)) fixée à l'horizontale tout en étant, de chaque côté, perpendiculaire au cadre en "U" (voir figures (4-18-19) repère (38)).
Ce même montant en "Y" (voir figures (1-4-18-19) repère (48)) est soudé, à sa partie avant, au fourreau (voir figures (4-5-7) repère (12)) de la colonne de direction (voir figures (4-5-7) repère (11)).
Deux chaînes (voir figure (21) repère (60)) assurent la transmission du mouvement de rotation du premier jeu de plateaux menants (voir figures (18-19-21) repères (49a-49b)) au second jeu de plateaux menés (voir figures (19-21) repères (51a-51b)). Deux arbres de transmission télescopiques (voir figure (19) repères (61a-61b)) munis, chacun, d'une paire de cardans (voir figure (19) repères (62a-62b)), sont fixés au jeu de deux plateaux menés (voir figure (19) repères (51a-51b)).
Ces deux arbres (voir figure (19) repères (61a-61b)), fixés symétriquement, transmettent tous les mouvements au pédalier (voir figures (18-21) repère (47)) de chaque bras (voir figure (4-19-21) repère (39)) de roue arrière (voir figures (4-21) repères (3b1-3b2)), d'une façon synchrone.
Les mouvements des pédaliers (voir figures (19-21) repère (47)) des bras (voir figures (4-19-21) repère (39)) de roue arrière (voir figures (4-21) repères (3b1-3b2)) sont transmis à des plateaux (voir figure (21) repères (64a-64b)) qui comportent plusieurs dimensions. Ces plateaux entraînent, à leur tour, par le biais de deux chaînes (voir figure (21) repères (65a-65b)), les roues arrière (voir figures (4-21) repères (3b1-3b2)).
Des cassettes de pignons (voir figure (21) repères (66a-66b)) sont fixées aux moyeux (voir figure (21) repère (67)) des roues arrière (voir figures (4-21) repères (3b1-3b2)).
Un dérailleur (voir figure (21) repère (68)) est accroché au cadre de chaque bras de roue (voir figures (4-19-21) repère (39)).
Sur chaque bras de roue arrière (voir figures (4-19-21) repère (39)), le mécanisme de transmission de mouvement reste placé du même côté afin de ne pas modifier son emplacement habituel que l'on retrouve sur le cadre d'une bicyclette – une mesure d'économie pour la réduction du coût de fabrication.
Un système de freinage à disque à commande mécanique ou hydraulique, indépendant du système de freins avant, est fixé à chaque moyeu arrière (voir figure (21) repère (67)). Il peut être adapté à chaque type de moyeu.
Afin de faciliter l'entretien et le service après-vente, toutes les pièces du quadricycle (voir figure (1) repère (1)) sont démontables et remplaçables.
Il est à noter que ce descriptif correspond au modèle de mon prototype. Toutefois, pour une production aboutie, des changements et des ajouts sont envisageables afin d'améliorer et de faire évoluer ce modèle de base. L'utilisation de matériau plus léger, l'adjonction d'une assistance électrique, d'une carrosserie peuvent constituer des variantes.
Après cette description détaillée, voici mes principales revendications, quant à l'invention ou à l'innovation apportée à ce quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes (voir figure (1) repère (1)).

Claims (16)

  1. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes (voir figure (4) repères (3a1-3a2-3b1-3b2)) comprenant une structure tubulaire (ou châssis) (voir figures (2-3)) composée de deux cadres, avant (voir figures (2-3)) et arrière (voir figures (2-3)), en tube métallique, caractérisé en ce que ces cadres (voir figures (2-3)) sont reliés entre eux de telle façon que la fourche (voir figure (3) repère (6)) formant le cadre avant (voir figures (2-3)) soit soudéedans la partie intérieuredes extrémités des brancards (voir figure (3) repère (38)) du cadre arrière en "U" (voir figures (4-17-18-19)) repère (38)).
  2. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette structure tubulaire (ou châssis) (voir figures (2-3)) montée sur quatre roues de cycles (voir figure (4) repères (3a1-3a2-3b1-b2)), est équipée d'une suspension élastique à douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) avec, à l'avant, un système de pendules (voir figures (4-6) repère (18)) et, à l'arrière, deux bras de roue indépendants (voir figures (4-19-21) repère (39)), également pourvus d'un système de suspension élastique à douilles réglables.
  3. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le cadre avant (voir figures (2-3)), muni d'une fourche (voir figures (5-7) repère (6)) rigide, en tube métallique cintré, constitue la fixation des quatre traverses parallélépipédiques (voir figures (4-6) repères (13a-13b-13c-13d)), de même longueur, disposées parallèlement à l'horizontale, deux par deux, de telle façon que leurs extrémités, destinés à recevoir les huit douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) des triangles de suspension (voir figure (6) repères (15a-15b-15c-15d)), forment un rectangle (voir figure (6) repère (20)).
  4. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que les extrémités supérieures de chaque pendule (voir figures (4-6) repère (18)) sont fixées aux traverses supérieures (voir figures (4-5-6) repères (13b-13d)) par l'intermédiaire de deux douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) et, les extrémités inférieures dudit pendule (voir figures (4-6) repère (18)) sont rattachées aux bras assemblés (voir figure (24)) des triangles supérieurs (voir figure (6) repère (15b-15d)), par le biais de quatre douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) identiques.
  5. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que la rotation de rondelles (voir figures (4-9-10) repère (26)) de fixation des douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) des traverses inférieures (voir figures (4-5-6) repères (13a-13c)) agit sur les triangles de suspension inférieurs constitués de bras assemblés (voir figure (24)) et (voir figures (6-9-10) repère (15a-15c)), permettant ainsi d'ajuster la hauteur de l'avant du quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes (voir figure (1) repère (1)).
  6. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la rotation des rondelles (voir figures (4-9-10) repère (26)) de fixation des douilles réglables (voir figure (6) repère (14)) des traverses supérieures (voir figures (4-5-6) repères (13b-13d)) agit sur les triangles de suspension supérieurs (voir figure (6) repères (15b-15d)) permettant ainsi de régler le carrossage du quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes (voir figure (1) repère (1)).
  7. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon l'une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que deux porte-fusées (voir figures (4-11) repère (16)), reliés aux triangles de suspension (voir figures (6-10) repères (15a-15b-15c-15d)) par des rotules (voir figure (4) repères (27a-27b)), sont constitués d'une pièce en tôle de forme cylindrique (voir figures (11-12) repère (28)) dont les bords sont rabattus ou emboutis enveloppant une autre pièce en étoile (voir figures (11-12) repère (29)), constituée de six languettes de tôle disposées pour former deux triangles équilatéraux en élévation (voir figure (12) repère (30)) qui sont emboîtés tête-bêche.
  8. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'une pièce en tôle cylindrique (voir figure (12) repère (31)), pourvu de rebord, inséré, soudé à l'intérieur de ladite pièce en étoile (voir figures (11-12) repère (29)), dans la partie commune aux deux triangles équilatéraux en élévation (voir figure (12) repère (30)), sert de logement et de fixation à une fusée (voir figure (13) repères (32a-32b)) usinée "ad hoc", compatible avec divers moyeux de bicyclette.
  9. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 7, caractérisé en ce que la colonne de direction (voir figures (4-5-7-10) repère (11)), rattachée à un boîtier conique (voir figures (4-6-10-14) repère (9)) et à un volant rectangulaire (voir figures (4-7) repère (10)), permet de diriger le quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes (voir figure (1) repère (1)) en agissant sur le pivotement des porte-fusées (voir figures (4-11) repère (16)), par l'intermédiaire de deux biellettes de direction (voir figure (10) repère (34)).
  10. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 9, caractérisé en ce que le volant rectangulaire (voir figures (4-7) repère (10)), aux angles arrondis, en tube métallique cintré, serré au milieu de son bras inférieur par la potence qui est reliée à la colonne de direction, porte les leviers de freins, la platine de fixation des manettes de changement de rapport de transmission et des commandes des feux de circulation et de signalisation.
  11. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cadre arrière (voir figures (2-3)) est constitué d'une base en tube métallique cintré en "U" (figures (3-5-10-15-16) repère (38)), placée à l'horizontale, et de deux tubes métalliques inclinés vers l'arrière (voir figures (4-18-19-21) repère (40)), soudés à chaque brancard (voir figures (4-5-15-16-18) repère (38)) de la base, et maintenus écartés, à leurs extrémités, par un autre tube horizontal (voir figures (4-19) repère (54)).
  12. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'à ces deux tubes métalliques (voir figures (4-18-19-21) repère (40)), servant de points d'ancrage aux bras (voir figures (4-19-21) repère (39)) des roues arrière (voir figures (4-21) repères (3b1-3b2)), sont fixées des douilles réglables de suspension (voir figure (19) repère (41)) semblables à celles qui sont montées sur le cadre avant (voir figures (2-3)) permettent, grâce à la rotation de leur partie intérieure constituée de l'axe du bras (voir figure (20) repère (42)), le réglage de la hauteur de l'arrière du quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes (voir figure (1) repère (1)).
  13. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdites douilles réglables de la suspension (voir figure (19) repère (41)) sont soudées, sur leur partie extérieure, à des rallonges (voir figures (18-19-2 repère (46)), en tube métallique carré, au bout desquels sont soudées des bases (triangles arrière de cadres) de bicyclette (voir figures (4-19-21) repère (39)), et, sur ces dernières, sont montées les roues arrière (voir figures (4-21) repères (3b1-3b2)) du quadricycle à pédales et à quatre roues indépendantes (voir figure (1) repère (1)).
  14. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon l'une des revendications 11 à 12, caractérisé en ce qu'au tube horizontal (voir figures (4-19-21) repère (54)), sont soudés deux tubes latéraux (voir figures (4-18-19-21) repère (40)) et un tube médian (voir figures (1-4-18-19) repère (48)), ce dernier recevant, à l'avant, le tube de fixation du boîtier de pédalier "menant" (voir figure (21) repère (49)) et, à l'arrière, un tube de renvoi sur lequel est fixé le boîtier de pédalier "mené" (voir figure (19) repère (51)).
  15. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 14, caractérisé en ce que le tube médian (voir figure (1-4-18-19) repère (48)), sur sa partie arrière, au niveau de son intersection avec le tube horizontal (voir figures (4-19-21) repère (54)), reçoit le tube de fixation d'un siège (voir figures (4-7) repère (56)) à dosseret (voir figure (4) repère (57)) équipé de deux accoudoirs escamotables (voir figure (4) repère (58)).
  16. Quadricycle (voir figure (1) repère (1)) à pédales et à quatre roues indépendantes, selon la revendication 14, caractérisé en ce que le boîtier de pédalier mené (voir figure (19) repère (51)) comporte plusieurs plateaux (voir figure (19) repères (51a-51b)) avec deux systèmes synchrones de dérailleurs (voir figure (19) repère (52)), deux transmissions constituées de deux chaînes (voir figure 21) repères (60a-60b)) et de deux arbres de transmission télescopiques (voir figure (19) repères (61a-61b)) munis, chacun, d'une paire de cardans (voir figure (19) repères (62a-62b)).
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