FR3122156A1

FR3122156A1 - Eléments latéraux mobiles.

Info

Publication number: FR3122156A1
Application number: FR2104270A
Authority: FR
Inventors: Philippe Girardi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-04-24
Filing date: 2021-04-24
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2041-04-24
Also published as: FR3122156B1

Abstract

L’invention vise principalement à augmenter la capacité de transport de charges et la stabilité des Véhicules, en maintenant aussi basse que possible la hauteur de leur centre de gravité une fois ceux-ci chargés. Le dispositif comprend des éléments mobiles (20a) et (20b) positionnés latéralement, de chaque côté du plan de symétrie longitudinal du Véhicule (1), lesdits éléments mobiles (20a) et (20b) coopérant avec le châssis inclinable (11), (61) par l’intermédiaire d’un dispositif de guidage (T) conçu pour autoriser leurs débattements en sens opposés, dans des plans sensiblement parallèles au plan de symétrie longitudinal du Véhicule (1).

Description

Eléments latéraux mobiles.

La présente invention concerne un dispositif d’éléments latéraux mobiles pour véhicules à dynamique "deux roues", inclinables en virage, motorisés ou non. Entrent dans cette catégorie, de façon non limitative, les bicyclettes, les trottinettes, les cyclomoteurs, les scooters, les motocyclettes, à deux roues ou plus, que l’on désignera par Véhicules dans la suite de la description. On désignera également par Utilisateur, le conducteur du Véhicule et son ou ses passagers.

On connait de nombreux dispositifs équipant les Véhicules, permettant de transporter des objets. Citons pour exemple les porte-bagages situés à l'arrière, derrière la place réservée à l’Utilisateur passager, sur la partie avant du châssis, ou encore sur le réservoir dans le cas où le Véhicule est une motocyclette, lesdits porte-bagages pouvant également supporter des sacs, ou des coffres couramment appelés top-cases. L’ajout de charges sur ces dispositifs entraîne une augmentation significative de la hauteur du centre de gravité ainsi que du moment d'inertie de roulis du Véhicule. On connait également des dispositifs, en particulier des porte-bagages, installés sur la fourche avant de certains Véhicules, comme c'est le cas par exemple sur des bicyclettes. Dans ce cas, aux inconvénients précédemment cités s'ajoute l'augmentation du moment d'inertie autour de l'axe de direction. Dans tous les cas ces inconvénients se traduisent par une perte de maniabilité du Véhicule, et un risque d'instabilité de celui-ci et de sa direction. Cette augmentation de la hauteur du centre de gravité se traduit également par de forts transferts de charge lors des accélérations ou décélérations du Véhicule qui peuvent générer, dans le premier cas, des décollements de la roue avant, encore accentués si la charge transportée se situe à l'arrière du Véhicule, et si le Véhicule transporte un Utilisateur passager.

Un moyen de ne pas augmenter de façon significative la hauteur du centre de gravité consiste à privilégier l'usage de sacoches ou valises latérales. Compte-tenu du caractère inclinable des Véhicules équipés, ces dispositifs restent généralement situés à une hauteur conséquente afin d’éviter des interférences entre le sol et ceux-ci lors de la prise de roulis desdits Véhicules. Les inconvénients précités limitent la capacité de transport de charges des Véhicules dans de bonnes conditions de sécurité.

On sait par ailleurs que lors d’un choc frontal, qui représente environ 80% des cas d’accident, il est pertinent, lorsque lesdits Véhicules sont équipés de moyens de retenue de l’Utilisateur conducteur, tels qu'une ceinture de sécurité ou un carénage comme décrit dans le brevet FR3041320, de disposer d’une zone de déformation à l’avant du Véhicule permettant de dissiper son énergie cinétique, qui complète celle créée naturellement par la présence de la roue avant et de la fourche. Idéalement, l’efficacité de cette zone de déformation complémentaire sera d’autant plus grande qu’elle se situera le plus haut possible au-dessus de l’axe de roue avant afin de limiter la prise de tangage du Véhicule au moment du choc, responsable du décollement de la roue arrière. On sait en effet que ce décollement limite la quantité d’énergie pouvant être dissipée par les différentes pièces déformables du Véhicule.

On connait des dispositifs qui assurent cette fonction. Ils se présentent principalement sous la forme d'éléments déformables installés, comme c'est le cas dans la solution décrite dans le brevet US6142253, au-dessus de la roue avant du Véhicule. Pour efficace que soit ce dispositif, il n'en présente pas moins l'inconvénient de se traduire visuellement par une excroissance difficile à intégrer dans le style général du Véhicule.

La protection latérale de l’Utilisateur est rarement traitée de façon efficace sur les Véhicules. Une protection minimale est assurée par le plancher des Véhicules de type scooter, et sur certaines motos par les flancs du moteur lorsque celui-ci est suffisamment large pour être percuté en premier lors de ce type de choc, comme c'est le cas par exemple avec un moteur équipé de cylindres à plat.

Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif d’éléments latéraux mobiles augmentant la capacité de transport de charges et la stabilité des Véhicules, en maintenant aussi basse que possible la hauteur de leur centre de gravité une fois ceux-ci chargés. Lorsque le dispositif est installé à l’avant des Véhicules, l’invention permet également une amélioration de la dissipation d'énergie lors des chocs frontaux ou présentant une incidence proche, et concourt à la protection des Utilisateurs en cas de choc latéral. Accessoirement, l’invention limite les risques de chute des Véhicules.

A cette fin, le dispositif pour un Véhicule à deux roues ou plus, inclinable, motorisé ou non, constitué d’au moins un châssis inclinable, d’au moins une roue avant, d’au moins une roue arrière, de suspensions avant et arrière, se caractérise en ce que ledit dispositif comprend des éléments mobiles positionnés latéralement, de chaque côté du plan de symétrie longitudinal du Véhicule, lesdits éléments mobiles coopérant avec le châssis inclinable par l’intermédiaire d’un dispositif de guidage conçu pour autoriser leurs débattements en sens opposés, dans des plans sensiblement parallèles au plan de symétrie longitudinal du Véhicule.

Chacun des éléments mobiles est constitué d’un corps principal comprenant un volume de rangement, ledit corps principal étant supporté par une structure, ladite structure comportant à sa partie inférieure une semelle sensiblement parallèle au sol et positionnée à une distance dudit sol sensiblement équivalente à la garde au sol du Véhicule, ladite structure comprenant des points d’ancrage, supérieur et inférieur, ainsi qu’une poutre à sa partie supérieure, sensiblement parallèle à l'axe d'avancement du Véhicule.

Le dispositif de guidage des éléments mobiles comprend un levier inférieur monté à pivotement en son milieu autour d’un premier axe du châssis inclinable, ledit axe étant sensiblement horizontal, et situé dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule, un levier supérieur monté à pivotement en son milieu autour d’un second axe du châssis inclinable, parallèle au premier et situé comme lui dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule, chacun des éléments, par l’intermédiaire des structures, étant monté à pivotement sur un axe du levier supérieur par l’intermédiaire de son point d’ancrage supérieur, d’une part, et d’autre part étant monté à pivotement sur un axe du levier inférieur par l’intermédiaire de son point d’ancrage inférieur, les leviers présentant préférentiellement des longueurs identiques de telle sorte que le quadrilatère, composé par les côtés reliant la projection des axes de pivotement des structures sur les leviers dans un plan perpendiculaire à l’un ou l’autre des axes de pivotement des leviers sur le châssis inclinable, forme un parallélogramme déformable.

Le dispositif de guidage des éléments mobiles comprend un dispositif de coulisse sensiblement vertical, composé d’une partie femelle solidaire des éléments, et d’une partie mâle solidaire du châssis inclinable par l’intermédiaire d’un support, une biellette équipée de rotules à ses deux extrémités coopérant à sa partie inférieure avec l’axe du levier inférieur, et à sa partie supérieure avec un axe solidaire de l’élément mobile.

Les débattements des éléments mobiles et de leur dispositif de guidage sont asservis aux mouvements de roulis du châssis inclinable grâce à un dispositif de commande, intégrant un capteur d’angle de roulis, ledit dispositif de commande étant conçu pour conserver aussi constante que possible la distance entre la partie inférieure des éléments mobiles et le sol.

Le dispositif de commande des éléments mobiles comprend une première biellette munie de rotules à ses deux extrémités, ladite biellette coopérant à son extrémité arrière avec le capteur d’angle de roulis composé d’un balancier monté à pivotement sur le châssis inclinable, et à son extrémité avant avec un culbuteur en forme de triangle rectangle, en un point situé à l’une des extrémités dudit culbuteur, ledit culbuteur étant monté à pivotement autour du châssis inclinable autour d’un axe sensiblement perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal du Véhicule, une seconde biellette munie de rotules à ses deux extrémités coopérant à son extrémité supérieure avec le culbuteur en un point situé à une autre extrémité dudit culbuteur, et à sa partie inférieure avec le dispositif de guidage par l’intermédiaire du levier inférieur.

Le dispositif de commande des éléments mobiles comprend des biellettes gauche et droite équipées chacune de rotules à leurs extrémités, lesdites biellettes étant sensiblement horizontales et coopérant chacune, à leur extrémité postérieure avec des bras de suspension, et à leur extrémité antérieure avec les extrémités d’une barre rigide en forme de U, sensiblement verticale, ladite barre en U étant montée à pivotement autour de paliers solidaires du capteur de roulis composé du balancier, la première biellette coopérant d’une part avec ledit balancier par l’intermédiaire de son extrémité arrière, et d’autre part avec le culbuteur par l’intermédiaire de son extrémité avant, en un point situé à l’une des extrémités dudit culbuteur, la seconde biellette coopérant à sa partie supérieure avec le culbuteur en un point situé à une autre extrémité dudit culbuteur, et à sa partie inférieure avec le dispositif de guidage par l’intermédiaire du levier inférieur.

Le dispositif de commande des éléments mobiles comprend deux demi-arbres équipés de joints de cardan à chacune de leurs extrémités et un boîtier relais, ledit boîtier relais comprenant un arbre de sortie arrière et un arbre de sortie avant et intégrant un multiplicateur de vitesse, le joint de cardan arrière du demi-arbre arrière coopérant avec le capteur d’angle de roulis, composé d’un balancier, au niveau de son axe de pivotement situé sensiblement dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule, le joint de cardan avant dudit demi-arbre arrière coopérant avec l’arbre de sortie arrière du boîtier relais, le joint de cardan arrière du demi-arbre avant coopérant avec l’arbre de sortie avant du boîtier relais, le joint de cardan avant dudit demi-arbre avant coopérant avec le dispositif de guidage par l’intermédiaire du levier inférieur au niveau de l’axe de pivotement dudit levier inférieur.

Le dispositif de commande des éléments mobiles se compose du capteur d’angle de roulis composé d’un châssis inclinable, d’un axe solidaire d’un châssis non inclinable, d’un levier sensiblement horizontal solidaire de l’extrémité dudit axe, de la biellette munie de rotules à ses deux extrémités coopérant à son extrémité supérieure avec le levier supérieur du dispositif de guidage, et à son extrémité inférieure avec l’extrémité du levier solidaire de l’axe.

Le dispositif de commande des éléments mobiles se compose d’un actionneur électromécanique, pneumatique ou hydraulique, supporté par le châssis inclinable à une de ses extrémités et coopérant à son autre extrémité avec le dispositif de guidage par l’intermédiaire du levier inférieur, du capteur d’angle de roulis composé d’un ensemble de capteurs électriques ou électroniques, et d’une électronique de commande.

Le capteur d’angle de roulis du dispositif de commande des éléments mobiles est constitué d’une roue ou roulette montée à rotation sur chacun des éléments mobiles, ladite roue ou roulette étant en contact avec le sol.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :

représente une vue de trois quarts avant en perspective d’un Véhicule équipé d’éléments latéraux mobiles,

représente une vue de face du Véhicule équipé d’éléments latéraux mobiles,

représente une vue arrière du Véhicule équipé d’éléments latéraux mobiles,

représente une vue de trois quarts arrière en perspective d’un élément latéral mobile,

représente une vue de trois quarts arrière en perspective de la structure de l’élément latéral mobile,

représente une vue en élévation de la partie avant du Véhicule équipé de l’élément latéral mobile, coffre en position ouverte,

représente une vue de trois quarts avant en perspective de l’élément latéral mobile, coffre en position ouverte,

représente une vue schématique en perspective et de dessous, côté gauche du Véhicule, d’un premier mode de réalisation d’un dispositif de commande et d’un dispositif de guidage des éléments latéraux mobiles,

représente une vue schématique en perspective de trois quarts arrière, côté gauche du Véhicule, du premier mode de réalisation du dispositif de commande et du dispositif de guidage des éléments latéraux mobiles,

représente une vue schématique en perspective de trois quarts arrière, côté droit du Véhicule, du premier mode de réalisation du dispositif de commande et du dispositif de guidage des éléments latéraux mobiles,

représente une demi-vue de dessous du premier mode de réalisation du dispositif de commande et du dispositif de guidage des éléments latéraux mobiles, le Véhicule présentant un angle de roulis non nul,

représente une vue côté gauche du premier mode de réalisation du dispositif de commande et du dispositif de guidage des éléments latéraux mobiles, le Véhicule présentant un angle de roulis non nul,

représente une vue partielle en perspective trois quarts arrière du premier mode de réalisation du dispositif de commande et du dispositif de guidage des éléments latéraux mobiles, le Véhicule présentant un angle de roulis non nul,

représente une vue de face du Véhicule en situation de roulage, présentant un angle de roulis non nul,

représente une vue schématique en perspective de trois quarts avant, côté gauche du Véhicule, d’un second mode de réalisation du système de commande des éléments latéraux mobiles,

représente une vue de détail schématique en perspective de trois quarts avant, côté gauche du Véhicule, du second mode de réalisation du système de commande des éléments latéraux mobiles,

représente une demi-vue schématique de profil, côté gauche du Véhicule, d’un troisième mode de réalisation du système de commande des éléments latéraux mobiles,

représente une vue de trois quarts avant en perspective d’un Véhicule équipé d’éléments latéraux mobiles, selon un quatrième mode de réalisation de leur système de commande,

représente une vue schématique en perspective de trois quarts avant, côté droit du Véhicule, du quatrième mode de réalisation du système de commande des éléments latéraux mobiles,

représente une vue de détail schématique en perspective de trois quarts avant, côté droit du Véhicule, du quatrième mode de réalisation du système de commande des éléments latéraux mobiles,

représente une vue schématique en perspective de trois quarts arrière, côté droit du Véhicule, d’un cinquième mode de réalisation du système de commande des éléments latéraux mobiles,

représente une vue schématique en perspective de trois quarts avant d’un sixième mode de réalisation du système de commande des éléments latéraux mobiles.

représente une vue schématique en perspective de trois quarts arrière, côté droit du Véhicule, d’un second mode de réalisation du système de guidage des éléments latéraux mobiles.

Les figures 1, 2, et 3 représentent un Véhicule inclinable 1, doté de trois roues dans cet exemple non limitatif, équipé d'un ensemble moteur-transmission 12 et comprenant un châssis inclinable 11, une roue avant 15 et deux roues arrière 16a et 16b. Le châssis inclinable 11 supporte de façon connue une suspension avant constituée d’une fourche 14 surmontée d'un guidon 18. La suspension arrière 17 et composée de deux bras oscillants 17a et 17b, articulés de façon connue autour d'axes E, supportant les roues arrière 16a et 16b. La cinématique du train arrière 17 est telle qu'elle autorise, de façon connue également, l'inclinaison du véhicule dans les virages. Le Véhicule présenté ici est mû par un système de traction électrique mais pourrait de la même façon utiliser une motorisation thermique.

L'Utilisateur 2 est installé sur un siège ou une selle 13. A sa partie avant, le Véhicule comporte, de chaque côté de la roue avant 15, des éléments mobiles 20a et 20b dont la forme est telle qu'elle autorise le braquage dans les deux sens de cette même roue avant 15 sans provoquer d’interférence avec lesdits éléments mobiles 20a et 20b. La présence de deux éléments mobiles est toutefois optionnelle et il est possible de n’opter que pour un seul sans remettre en cause l’invention.

Comme représenté à la , l’élément mobile droit 20b est constitué d’un corps principal 25b supporté par une structure 21b. Cette dernière est dimensionnée de façon à résister aux efforts subis par l’élément 20b. A titre d’exemple non limitatif, la structure 21b peut être réalisée en alliage d’aluminium et la liaison entre le corps principal 25b et la structure 21b peut être classiquement assurée par un ensemble de vis et d’écrous ou des rivets. Le corps 25b peut également être surmoulé sur la structure 21b si celui-ci est réalisé dans un matériau plastique. Ainsi que le montre la , la structure 21b comporte, à sa partie inférieure, une semelle 23b sensiblement parallèle au sol et positionnée à une distance de celui-ci sensiblement équivalente à la garde au sol du Véhicule. Cette distance est telle qu’elle permet d’éviter les obstacles pouvant se présenter sur la route lors des déplacements du Véhicule, tout en autorisant un positionnement des éléments mobiles 20a et 20b le plus bas possible. La semelle 23b est destinée à supporter les charges transportées et peut être dotée, du côté sol, d’un ski dans le cas où le véhicule évolue sur un sol enneigé. La structure 21b comprend également des points d’ancrage, supérieur 27b, et inférieur 28b.

A sa partie supérieure, la structure 21b comprend une poutre 22b, sensiblement parallèle à l'axe d'avancement du véhicule. Située au plus haut de la structure 21b, idéalement au-dessus de l’axe de la roue avant 15, cette poutre 22b est dimensionnée de manière à pouvoir absorber toute ou partie de l'énergie cinétique du Véhicule lors d'un choc frontal ou présentant une incidence proche.

Comme représenté aux figures 6 et 7, le corps principal 25b comprend un volume de rangement V servant à loger les charges à transporter. Ce volume V est délimité par les contours intérieurs dudit corps principal 25b et du couvercle 24b, monté à pivotement autour d’un axe 26b positionné en partie inférieure du corps 25 b. Un dispositif de verrou, non représenté ici, permet de maintenir ce couvercle en position fermée lors du roulage du Véhicule.

Dans un mode de réalisation simplifié de l’invention, l’élément 20b peut être constitué de la seule structure 21b, à la manière d’un simple porte-bagage. Dans ce cas, des aménagements, non représentés ici, sont prévus pour maintenir attachées les charges emportées. L’élément gauche 20a est construit selon le même modèle que l’élément droit 20b.

Les figures 8 à 13 représentent des vues schématiques d’un premier mode de réalisation d’un dispositif de guidage T et d’un dispositif de commande S des éléments mobiles 20a et 20b. A titre d’exemple non limitatif, ce premier mode s’appuie sur une des conceptions de suspension arrière connues pour ce type de Véhicule inclinable à trois roues, à deux roues arrière. Dans cette conception, des combinés ressorts-amortisseurs gauche et droit, 17c et 17d coopèrent d’une part avec leurs bras de suspension respectifs, 17a et 17b aux points F situés ici sous l’axe d’articulation E desdits bras sur le châssis inclinable 11, et d’autre part avec les extrémités gauche et droite d’un balancier 17e monté à pivotement sur le châssis inclinable 11 autour d’un axe 19 sensiblement vertical, et situé dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule 1. Les figures 9 à 11 représentent ces différents composants dans une position correspondant à un angle de roulis nul du Véhicule 1.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif de guidage T est composé d’un levier inférieur 34 monté à pivotement en son milieu autour d’un axe 32 du châssis inclinable 11, sensiblement horizontal et situé dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule 1. Un levier supérieur 33 est monté à pivotement en son milieu autour d’un axe 31 du châssis inclinable 11, parallèle à l’axe 32 et situé comme lui dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule. La structure 21b de l’élément mobile 20b est montée à pivotement sur un axe 35b du levier supérieur 33 par l’intermédiaire de son point d’ancrage 27b, d’une part, et d’autre part est monté à pivotement sur un axe 36b du levier inférieur 34 par l’intermédiaire de son point d’ancrage 28b. L’élément 20a bénéficie d’un montage symétrique à celui de l’élément 20b. Préférentiellement, les leviers 33 et 34 présentent des longueurs identiques de telle sorte que le quadrilatère, composé par les côtés reliant la projection des axes 35a, 35b, 36b et 36a dans un plan perpendiculaire à l’un ou l’autre des axes 31 ou 32, forme un parallélogramme déformable. L’un ou l’autre ou l’un et l’autre des leviers 33 et 34, peut être réalisé en deux parties, gauche et droite, chacune montée à pivotement autour de l’axe 31 ou 32.

Le dispositif de commande S est composé d’une biellette 40 munie de rotules à ses deux extrémités, coopérant à son extrémité arrière avec le balancier 17e en un point G situé, dans l’exemple présenté, sur la partie gauche dudit balancier 17e, et à son extrémité avant avec un culbuteur 41 en forme de triangle rectangle, en un point H situé à l’une des extrémités dudit culbuteur 41. Le culbuteur 41 est monté à pivotement autour du châssis inclinable 11, autour d’un axe y-y’ sensiblement perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal du Véhicule. Dans l’exemple présenté, le point H se situe en-dessous de l’axe y-y’. Une biellette 42 munie de rotules à ses deux extrémités coopère à son extrémité supérieure avec le culbuteur 41 en un point J, situé à l’avant de l’axe y-y’, et à sa partie inférieure avec le levier inférieur 34, en un point d’articulation K. Dans le mode de réalisation présenté, le point d’articulation K est situé à la droite de l’axe de pivotement 32.

Du point de vue cinématique, le positionnement relatif des points F, G, H, J, et K, et des axes 35a, 35b, 36b et 36a, est tel que les débattements des éléments mobiles 20a et 20b sont asservis aux débattements de la suspension 17 lors de la prise de roulis du châssis inclinable 11, de manière à conserver aussi constante que possible la distance entre les semelles 23b, et le sol, leur évitant d’interférer avec celui-ci. Les éléments mobiles 20a et 20b débattent verticalement, et en sens opposés, dans des plans sensiblement parallèles au plan de symétrie longitudinal du Véhicule. La valeur absolue de l’angle de pivotement des leviers 33 et 34 est sensiblement équivalente à l’angle de roulis du châssis inclinable 11. Les mouvements purement verticaux du châssis inclinable 11, supportés par la suspension 17 et les combinés ressorts-amortisseurs gauche et droite 17c et 17d, n’induisent pas de mouvement de pivotement du balancier 17e et sont donc sans effet sur le positionnement des éléments 20a et 20b. Le balancier 17e, dont les angles de pivotement sont proportionnels à l’angle de roulis du châssis inclinable 11, constitue un capteur d’angle de roulis du dispositif de commande S.

Les figures 11 à 13 illustrent ces caractéristiques. Lors d’une prise de roulis du Véhicule, vers la gauche dans le cas présent, le bras de suspension gauche 17a subit un mouvement ascendant et présente un angle δ par rapport à sa position à roulis nul. Le balancier 17e pivote alors vers l’arrière du Véhicule 1 d’un angle α, entraînant la biellette 40 vers l’arrière dudit Véhicule 1. Ce mouvement provoque le pivotement vers l’arrière du culbuteur 41 d’un angle β, et un déplacement vers le bas de la biellette 42 et de l’axe 36b, et donc de l’élément 20b. L’élément 20a subit de son côté un mouvement ascendant, de même valeur absolue. La qui représente le Véhicule 1 dans une situation de prise de roulis d’un angle θ, vers la droite cette fois, illustre cette relation entre l'inclinaison du Véhicule 1 et le positionnement des éléments mobiles 20a et 20b. Un couplage de la biellette 42 avec le levier 33 plutôt qu’avec le levier 34 produirait le même effet.

Tels que supportés par les leviers 33 et 34, les éléments mobiles 20a et 20b par l’intermédiaire des poutres 22b, contribuent à la dissipation de toute ou partie de l'énergie cinétique du Véhicule 1 lors d'un choc frontal ou présentant une incidence proche. Ils contribuent également à la protection de l’Utilisateur en cas de choc latéral. Le contact des semelles 23b avec le sol lors d’une glissade du Véhicule 1 en virage limite les risques de chute dudit Véhicule.

Les figures 15 et 16 représentent un second mode de réalisation du dispositif de commande S des éléments mobiles 20a et 20b dans lequel ledit système de commande S est composé de biellettes gauche 17f, et droite 17g, équipées chacune de rotules à leurs extrémités. Ces biellettes sensiblement horizontales coopèrent chacune, à leur extrémité postérieure avec les bras 17a et 17b aux points F, et à leur extrémité antérieure avec les extrémités d’une barre rigide en forme de U 17j, sensiblement verticale. La barre en U 17j est montée à pivotement autour de paliers 17h et 17i, solidaires du balancier 17e. Comme dans le mode de réalisation précédent, le balancier 17e est monté à pivotement sur le châssis 11, autour de l’axe 19 sensiblement vertical. La biellette 40, située à titre d’exemple du côté gauche du balancier 17e, coopère d’une part avec ledit balancier 17e, au point G, par l’intermédiaire de son extrémité arrière, et d’autre part avec le culbuteur 41 par l’intermédiaire de son extrémité avant, en un point H situé ici au-dessus de l’axe de pivotement y-y’ dudit culbuteur 41. La biellette 42 coopère à sa partie supérieure avec le culbuteur 41 au point J, et à sa partie inférieure avec le levier inférieur 34 au point K situé cette fois du côté gauche de l’axe de pivotement 32.

Les mouvements de roulis du châssis inclinable 11 induisent le débattement dans des sens opposés des biellettes 17f et 17g provoquant, par l’intermédiaire de la barre rigide en U 17j, le pivotement du balancier 17e autour de l’axe 19 dans un sens ou dans l’autre selon que le châssis 11 s’incline vers la droite ou vers la gauche. Le pivotement du balancier 17e entraîne, par l’intermédiaire de la biellette 40, du culbuteur 41 et de la biellette 42, comme dans le premier mode de réalisation, le déplacement vertical et en sens opposés des éléments mobiles 20a et 20b. Le balancier 17e, dont les angles de pivotement sont proportionnels à l’angle de roulis du châssis inclinable 11, constitue le capteur d’angle de roulis de ce second mode de réalisation du dispositif de commande S.

Les mouvements purement verticaux du châssis inclinable 11, supportés par la suspension 17 et les combinés ressorts-amortisseurs gauche et droite 17c et 17d, non représentés ici, induisent le débattement dans le même sens, vers l’avant ou l’arrière du Véhicule, des biellettes 17f et 17g en fonction du sens desdits mouvements verticaux. Ces débattements provoquent le pivotement, dans un sens ou dans l’autre, de la barre en U 17j autour des paliers 17h et 17i. Dans cette situation, le balancier 17e ne subit pas de mouvement de pivotement et les éléments mobiles 20a et 20b ne subissent pas de modification de leur positionnement.

La représente un troisième mode de réalisation du dispositif de commande S des éléments mobiles 20a et 20b dans lequel ledit système de commande S est composé de deux demi-arbres 70 et 71, équipés de joints de cardan à chacune de leurs extrémités et d’un boîtier relais 72, qui comprend un arbre de sortie arrière et un arbre de sortie avant. Ce boîtier relais 72 intègre un multiplicateur de vitesse, composé, à titre d’exemple d’un ensemble de pignons. Dans ce mode de réalisation, la suspension 17 comprend un balancier 17k supportant les efforts des combinés ressorts-amortisseurs 17c et 17d. Le balancier 17k est connecté de façon connue aux bras de suspension 17a et 17b. Le joint de cardan arrière du demi-arbre 71 coopère avec le balancier 17k au niveau de son axe de pivotement, situé sensiblement dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule 1. Le joint de cardan avant du demi-arbre 71 coopère avec l’arbre de sortie arrière du boîtier relais 72. Le joint de cardan arrière du demi-arbre 70 coopère avec l’arbre de sortie avant du boîtier relais 72, et le joint de cardan avant du demi-arbre 70 coopère avec le levier inférieur 34, au niveau de son axe de pivotement 32.

Les mouvements de roulis du châssis inclinable 11 provoquent le pivotement du balancier 17k dans un sens ou dans l’autre, entraînant le pivotement du demi-arbre 71. Ledit demi-arbre 71 entraîne le demi-arbre 70, par l’intermédiaire du boîtier relais 72, et les éléments mobiles 20a et 20b par l’intermédiaire du levier inférieur 34. Le multiplicateur de vitesse intégré dans le boîtier relais 72 présente un ratio tel que les parties inférieures des semelles 23b n’interfèrent pas avec le sol lors des prises de roulis du Véhicule. Le balancier 17k, dont les angles de pivotement sont proportionnels à l’angle de roulis du châssis inclinable 11, constitue le capteur d’angle de roulis de ce troisième mode de réalisation du dispositif de commande S.

Les mouvements purement verticaux du châssis inclinable 11, supportés par la suspension 17 et les combinés ressorts-amortisseurs gauche et droite 17c et 17d, n’induisent pas de mouvement de pivotement du balancier 17k et sont donc sans effet sur le positionnement des éléments mobiles 20a et 20b.

Les figures 18 à 20 représentent un quatrième mode de réalisation du dispositif de commande S des éléments mobiles 20a et 20b, applicable à un Véhicule à trois roues inclinable partiellement. Ledit Véhicule est composé d’un châssis arrière 60 non inclinable et d’un châssis avant inclinable 61. Le châssis non inclinable 60 supporte les roues arrière 16a et 16b par l’intermédiaire d’une suspension non représentée ici. De façon connue, un palier 61a du châssis inclinable 61 pivote autour d’un axe 62 du châssis non inclinable 60. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de commande S se compose de l’axe 62 à l’extrémité duquel est rendu solidaire un levier 63, sensiblement horizontal, de la biellette 42 munie de rotules à ses deux extrémités qui coopère à son extrémité supérieure avec le levier supérieur 33, au point d’articulation K, et à son extrémité inférieure avec l’extrémité du levier 63. Comme dans le premier mode de réalisation du dispositif de guidage T, le levier supérieur 33 est monté à pivotement autour de l’axe 31 du châssis inclinable 61, sensiblement horizontal et situé dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule 1. Le levier inférieur 34 est monté à pivotement autour de l’axe 32 du châssis inclinable 61 parallèle à l’axe 33, et situé comme lui dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule 1. Dans cet exemple de réalisation, le point d’articulation K est situé à la droite de l’axe de pivotement 32.

Quelle que soit l’attitude du châssis inclinable 61, le levier 63 du châssis non inclinable 60 reste sensiblement horizontal. Lors d’une prise de roulis du châssis inclinable 61, par exemple vers la droite, la biellette 42 provoque le pivotement du levier supérieur 33 autour de son axe 31, et en conséquence un mouvement ascendant de l’élément 20b, et descendant de l’élément 20a. Un couplage de la biellette 42 avec le levier 34 plutôt qu’avec le levier 33 produirait le même effet. Le châssis avant inclinable 61 constitue le capteur d’angle de roulis de ce quatrième mode de réalisation du dispositif de commande S.

Ainsi conçu, le dispositif permet, comme dans les modes de réalisation précédents, de maintenir aussi constante que possible la distance entre les semelles 23b, et le sol, leur évitant d’interférer avec celui-ci.

La présente un cinquième mode de réalisation de l’invention dans lequel le dispositif de commande S des éléments mobiles 20a et 20b est composé d’un actionneur linéaire électromécanique, pneumatique ou hydraulique 50, équipé de rotules à ses deux extrémités. A sa partie supérieure, l’actionneur 50 coopère avec le châssis inclinable 11 par l’intermédiaire de la patte d’ancrage 51. A sa partie inférieure, l’actionneur 50 coopère avec le levier inférieur 34 au point K, situé ici sur la droite de l’axe 32. L’actionneur 50 est asservi aux mouvements des bras de suspension 17a et 17b lors d'une prise de roulis du Véhicule 1 grâce d’une part à des capteurs électriques ou électroniques de déplacements desdits bras de suspension 17a et 17b par rapport au châssis inclinable 11, lesdits capteurs constituant le capteur d’angle de roulis de ce cinquième mode de réalisation du dispositif de commande S, et d’autre part grâce à une électronique de commande non représentée ici. Dans une première variante, l’asservissement de l’actionneur 50 utilise un capteur électrique ou électronique de débattement angulaire du châssis avant inclinable 61 par rapport au châssis non inclinable 60, ledit capteur constituant le capteur d’angle de roulis de cette première variante de ce cinquième mode de réalisation du dispositif de commande S. Dans une seconde variante, l’asservissement de l’actionneur 50 utilise des capteurs électroniques de distance entre les semelles 23b, et le sol, lesdits capteurs constituant le capteur d’angle de roulis de cette seconde variante de ce cinquième mode de réalisation du dispositif de commande S. Dans une troisième variante, l’asservissement de l’actionneur 50 utilise un capteur électronique d’inclinaison du Véhicule, ledit capteur constituant le capteur d’angle de roulis de cette troisième variante de ce cinquième mode de réalisation du dispositif de commande S. L’actionneur 50, linéaire dans l’exemple de réalisation présenté peut également être rotatif et entraîner directement en pivotement l’un ou l’autre des leviers 33 et 34. Les seconde et troisième variante permettent d’appliquer l’invention à des Véhicules à deux roues. Dans ce cinquième mode de réalisation et ses trois variantes l’asservissement est conçu de manière à maintenir aussi constante que possible la distance entre les semelles 23b, et le sol, leur évitant d’interférer avec celui-ci.

La représente un sixième mode de réalisation du dispositif de commande S des éléments mobiles 20a et 20b dans lequel le capteur d’angle de roulis est constitué d’une roue ou roulette 70 montée à rotation sur chacun des éléments 20a et 20b, de telle sorte à maintenir aussi constante que possible la distance entre les semelles 23b, et le sol, avec lequel ladite roue ou roulette 70 est en contact. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté aux Véhicules évoluant à faible vitesse.

La représente un second mode de réalisation du dispositif de guidage T des éléments mobiles 20a et 20b dans lequel le guidage de l’élément 20b, et par symétrie de l’élément 20a, est réalisé par un dispositif de coulisse sensiblement vertical, composé d’une partie femelle 45 solidaire de l’élément 20b, et d’une partie mâle 43 solidaire du châssis inclinable 11 par l’intermédiaire d’un support 44. Une biellette 46, équipée de rotules à ses deux extrémités, coopère à sa partie inférieure avec l’axe 36b du levier inférieur 34, et à sa partie supérieure avec un axe 29b solidaire de l’élément 20b.

Les exemples de réalisation présentés ne sont pas limitatifs. Les différents modes de réalisation décrits, et leurs variantes, peuvent avantageusement trouver leur application sur des Véhicules comportant deux roues avant et une roue arrière, ou deux roues avant et deux roues arrière. Les éléments mobiles 20a et 20b pourront être positionnés dans d’autres endroits que ceux décrits ici, en particulier à l’arrière desdits Véhicules.

D’autres modes de réalisation du dispositif de commande S, non décrits ici, pourront faire appel à des mécanismes à câbles ou à des vérins hydrauliques.

Cette invention trouvera avantageusement son application dans le domaine de l’industrie du cycle et du motocycle, ainsi que dans celui du modélisme, du radiomodélisme et des jouets.

Claims

Dispositif pour un Véhicule (1) à deux roues ou plus, inclinable, motorisé ou non, constitué d’au moins un châssis inclinable (11), (61), d’au moins une roue avant (15), d’au moins une roue arrière (16a), (16b), de suspensions avant (14) et arrière (17), caractérisé en ce que ledit dispositif comprend des éléments mobiles (20a) et (20b) positionnés latéralement, de chaque côté du plan de symétrie longitudinal du Véhicule (1), lesdits éléments mobiles (20a) et (20b) coopérant avec le châssis inclinable (11), (61) par l’intermédiaire d’un dispositif de guidage (T) conçu pour autoriser leurs débattements en sens opposés, dans des plans sensiblement parallèles au plan de symétrie longitudinal du Véhicule (1).
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des éléments mobiles (20a), (20b) est constitué d’un corps principal (25b) comprenant un volume de rangement V, ledit corps principal (25b) étant supporté par une structure (21b), ladite structure (21b) comportant à sa partie inférieure une semelle (23b) sensiblement parallèle au sol et positionnée à une distance dudit sol sensiblement équivalente à la garde au sol du Véhicule (1), ladite structure (21b) comprenant des points d’ancrage, supérieur (27b), et inférieur (28b), ainsi qu’une poutre (22b) à sa partie supérieure, sensiblement parallèle à l'axe d'avancement du Véhicule (1).
Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de guidage (T) des éléments mobiles (20a) et (20b) comprend un levier inférieur (34) monté à pivotement en son milieu autour d’un premier axe (32) du châssis inclinable (11), (61), ledit axe (32) étant sensiblement horizontal, et situé dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule (1), un levier supérieur (33) monté à pivotement en son milieu autour d’un second axe (31) du châssis inclinable (11), (61), parallèle au premier axe (32) et situé comme lui dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule (1), chacun des éléments (20a), (20b), par l’intermédiaire des structures (21b), étant monté à pivotement sur un axe (35a), (35b) du levier supérieur (33) par l’intermédiaire de ses points d’ancrage supérieurs (27b), d’une part, et d’autre part étant monté à pivotement sur un axe (36a), (36b) du levier inférieur (34) par l’intermédiaire de ses points d’ancrage inférieurs (28b), les leviers (33) et (34) présentant préférentiellement des longueurs identiques de telle sorte que le quadrilatère, composé par les côtés reliant la projection des axes (35a), (35b), (36b) et (36a) de pivotement des structures sur les leviers dans un plan perpendiculaire à l’un ou l’autre des axes (31) ou (32) de pivotement des leviers sur le châssis inclinable, forme un parallélogramme déformable.
Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de guidage (T) des éléments mobiles (20a), (20b) comprend un dispositif de coulisse sensiblement vertical, composé d’une partie femelle (45) solidaire des éléments (20a), (20b), et d’une partie mâle (43) solidaire du châssis inclinable (11), (61) par l’intermédiaire d’un support (44), une biellette (46), équipée de rotules à ses deux extrémités coopérant à sa partie inférieure avec un axe (36a), (36b) d’un levier inférieur (34), et à sa partie supérieure avec un axe (29b) solidaire de l’élément mobile (20a), (20b).
Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les débattements des éléments mobiles (20a) et (20b) et de leur dispositif de guidage (T) sont asservis aux mouvements de roulis du châssis inclinable (11), (61) grâce à un dispositif de commande (S), intégrant un capteur d’angle de roulis, ledit dispositif de commande (S) étant conçu pour conserver aussi constante que possible la distance entre la partie inférieure des éléments mobiles (20a) et (20b), et le sol.
Dispositif selon la revendication 5 prise dans son rattachement à l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif de commande (S) des éléments mobiles (20a), (20b) comprend une première biellette (40) munie de rotules à ses deux extrémités, ladite biellette (40) coopérant à son extrémité arrière avec le capteur d’angle de roulis composé d’un balancier (17e) monté à pivotement sur le châssis inclinable (11), et à son extrémité avant avec un culbuteur (41) en forme de triangle rectangle, en un point (H) situé à l’une des extrémités dudit culbuteur (41), ledit culbuteur (41) étant monté à pivotement autour du châssis inclinable (11) autour d’un axe (y-y’) sensiblement perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal du Véhicule (1), une seconde biellette (42) munie de rotules à ses deux extrémités coopérant à son extrémité supérieure avec le culbuteur (41) en un point (J) situé à une autre extrémité dudit culbuteur (41), et à sa partie inférieure avec le dispositif de guidage (T) par l’intermédiaire du levier inférieur (34), en un point d’articulation (K).
Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de commande (S) des éléments mobiles (20a), (20b) comprend des biellettes gauche (17f), et droite (17g), équipées chacune de rotules à leurs extrémités, lesdites biellettes (17f) et (17g) étant sensiblement horizontales et coopérant chacune, à leur extrémité postérieure avec des bras de suspension (17a) et (17b) à des points (F), et à leur extrémité antérieure avec les extrémités d’une barre rigide en forme de U (17j), sensiblement verticale, ladite barre en U (17j) étant montée à pivotement autour de paliers (17h) et (17i), solidaires du capteur de roulis composé du balancier (17e), la première biellette (40) coopérant d’une part avec ledit balancier (17e) à un point (G) par l’intermédiaire de son extrémité arrière, et d’autre part avec le culbuteur (41) par l’intermédiaire de son extrémité avant, en un point (H) situé à l’une des extrémités dudit culbuteur (41), la seconde biellette (42) coopérant à sa partie supérieure avec le culbuteur (41) en un point (J) situé à une autre extrémité dudit culbuteur (41), et à sa partie inférieure avec le dispositif de guidage (T) par l’intermédiaire du levier inférieur (34), au point d’articulation (K).
Dispositif selon la revendication 5 prise dans son rattachement à l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif de commande (S) des éléments mobiles (20a), (20b) comprend deux demi-arbres (70) et (71), équipés de joints de cardan à chacune de leurs extrémités et un boîtier relais (72), ledit boîtier relais (72) comprenant un arbre de sortie arrière et un arbre de sortie avant et intégrant un multiplicateur de vitesse, le joint de cardan arrière du demi-arbre arrière (71) coopérant avec le capteur d’angle de roulis, composé d’un balancier (17k), au niveau de son axe de pivotement situé sensiblement dans le plan de symétrie longitudinal du Véhicule, le joint de cardan avant du demi-arbre arrière (71) coopérant avec l’arbre de sortie arrière du boîtier relais (72), le joint de cardan arrière du demi-arbre avant (70) coopérant avec l’arbre de sortie avant du boîtier relais (72), le joint de cardan avant du demi-arbre avant (70) coopérant avec le dispositif de guidage (T) par l’intermédiaire du levier inférieur (34), au niveau d’un axe de pivotement (32) dudit levier inférieur (34).
Dispositif selon la revendication 5 prise dans son rattachement à la revendication 3,caractérisé en ce que le dispositif de commande (S) des éléments mobiles (20a), (20b) se compose du capteur d’angle de roulis composé d’un châssis inclinable (61), d’un axe (62) solidaire d’un châssis non inclinable (60), d’un levier (63) sensiblement horizontal solidaire de l’extrémité dudit axe (62), d’une biellette (42) munie de rotules à ses deux extrémités coopérant à son extrémité supérieure avec le levier supérieur (33), à un point d’articulation (K), et à son extrémité inférieure avec l’extrémité du levier (63) solidaire de l’axe solidaire du châssis non inclinable.
Dispositif selon la revendication 5 prise dans son rattachement à l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif de commande (S) des éléments mobiles (20a), (20b) se compose d’un actionneur (50) électromécanique, pneumatique ou hydraulique, supporté par le châssis inclinable (11), (61) à une de ses extrémités et coopérant à son autre extrémité avec le dispositif de guidage (T) par l’intermédiaire du levier inférieur (34), du capteur d’angle de roulis composé d’un ensemble de capteurs électriques ou électroniques, et d’une électronique de commande.
Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur d’angle de roulis du dispositif de commande (S) des éléments mobiles (20a) et (20b) est constitué d’une roue ou roulette (70) montée à rotation sur chacun des éléments mobiles (20a) et (20b), ladite roue ou roulette (70) étant en contact avec le sol.