WO1988003106A1 - Dispositif de montage de roue avant de motocycle - Google Patents

Dispositif de montage de roue avant de motocycle Download PDF

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Didier Jillet
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/12—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg
    • B62K25/22—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg
    • B62K25/24—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg for front wheel

Definitions

  • This design has the drawback of only allowing the mounting of a single brake disc, which proves to be insufficient on very powerful motorcycles with large displacement; in addition, mounting the disc assembly and applying the brake in the median plane of the tread considerably reduces the natural cooling caused by the movement of air produced by the machine when it moves, because the disc is "lock" in the wheel.
  • the lower monobranch oras must be very robust in order to resist the torsional forces applied to it. Its shape must take account of the clearance necessary for the free movement of the wheel during steering changes. This results in a fairly large lever arm. This asymmetrical design of the lower arm obliges the manufacturer to design a bulky piece thus considerably limiting the inclination that the motorcycle can take when cornering at high speed.
  • the invention aims to provide a device for mounting a front wheel of a motorcycle with two or three wheels.
  • a hub rotating on two bearings carried by an assembly orientable around an axis passing through a ball joint belonging to the upper triangle and another belonging to the lower triangle to constitute a suspension with deformable parallelogram.
  • the lower triangle carries a bar on which a pivoting ball joint of the orientable assembly is fixed. Said ball joint being offset towards the rear upper quarter relative to the center of the wheel. The value of the offset is advantageously from 40 to 50 mm.
  • the orientable assembly comprises a hub of wheel on which is fixed a brake disc on each side of the median plane of the wheel.
  • the lower triangle closed by the pivot axis has a yoke system which immobilizes this axis in rotation and in translation.
  • the immobilization system in rotation of the pivot axis is designed so that it has several possible adjustment points. in order to vary the value of the offset according to the wishes of the users.
  • FIG. 2 is a side view of the assembly of the front wheel mounting device, in section along the median longitudinal plane of the motorcycle, showing an alternative mounting of the brake calipers.
  • FIG. 3 is a front view showing the assembled assembly, showing the shape of the hub and the function of the spacer. The present invention will be described with reference to the embodiment shown in Figures 1 to 3.
  • a yoke (12) advantageously articulated on the axis (12a). These yokes (12) trap the pivot axis (4) to facilitate the mounting and dismounting of the front wheel (15). Each yoke is retained by a screw (12b) .
  • an anti-rotation device (13) is arranged on either side of the pivot axis (4). This device comprises a plate (13) which engages either on a pin (17) fixed on the triangle (1), or in a housing provided for this purpose in the triangle (1).
  • pivot axis (4) In the pivot axis (4) is machined a housing for receiving a ball joint (5) of a common type of trade.
  • the center of the ball joint (5) is arranged in the three axes as follows:
  • the center of the ball joint (5) is arranged in the same median longitudinal plane of the motorcycle passing through the center of the strip of front wheel bearing (15)
  • the center of the ball joint (5) is also offset above the horizontal axis (XX ') parallel to the ground passing through the center of rotation of the front wheel.
  • the vertical distance is advantageously from 30 to 40 millimeters .
  • the lower pivot point of the front wheel materialized by the ball joint (5) on the one hand, and the position of the pivot point of the triangle (10), materialized by a ball joint (11), define an axis of rotation of direction ( ZZ ') tilted 60 to 70 degrees from the ground.
  • a semicircular spacer (6) secures the two plates (2), it immobilizes the interior paths of the wheel bearings (3) in a sandwich. This spacer is bolted to the tail of the ball joint (5) and thus secures the the front wheel hub with the lower triangle (1). To complete the immobilization of the wheel bearings, on the side opposite to the spacer (6), balusters (18) are arranged at 60 degrees to each other. other.
  • the plates (2) are interconnected in the upper part by a hoop (9) on which is mounted the ball joint housing (ll) which provides the articulated connection of the triangle (10); this is fixed to the chassis or to the motor, not shown.
  • This arch advantageously serves as a point of attachment to the front mudguard (14) and as a point of action for the steering. This can be either direct from the column direction of the roll bar, either through a connecting rod and a 90 degree angle gear: we can for example resume the assembly described in addition certificate number 80 24610.
  • the latter will advantageously be actuated by means of the upper triangle (11).
  • This control can be either direct by compression between the upper triangle and the frame of the motorcycle, or by a tie rod actuating a rocker, or by a counter-arm arranged opposite the point of articulation of the triangle on frame or propellant.
  • the two brake discs (8 and 8 ') are advantageously fixed directly on the front wheel hub (7).
  • the brake calipers (16) are integral with the plates (2). They can be fixed either behind the plates (2) relative to the direction of travel of the motorcycle ( Figure 1), or in front of the plates ( Figure 2).
  • the directional hub system with integrated offset object of the invention can be applied to all motorcycles and scooters. It is particularly advantageous in the case of high-performance motorcycles and when an exceptional road holding is desired which allows the full power of the engine to be used.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and it is understood that the scope of this patent extends to all modifications not deviating from the spirit of the invention .

Abstract

Dispositif de montage d'une roue avant de motocycle comprenant un moyeu (7) tournant sur deux roulements (3) portés par un ensemble orientable par la direction autour d'un axe d'orientation (ZZ') passant par une rotule (11) appartenant à un triangle supérieur (10) et une rotule (5) appartenant à un triangle inférieur (1). Le triangle inférieur (1) porte une barre (4) sur laquelle est fixée la rotule (5) qui est déportée soit vers le quart supérieur arrière, soit vers le quart inférieur avant par rapport au centre de la roue.

Description

DISPOSITIF DE MONTAGE DE ROUE AVANT DE MOTOCYCLE. La présente invention est applicable aux motocyclettes et autres venicuies analogues et elle concerne plus particulièrement le perfectionnement d'une suspension avant a deux triangles pousses, superposes formant parallélogramme. Sur les motocyclettes connues équipées d'un ensemble de suspension avant realise par deux bras superposes monodrancne, le pivot relie par l'intermédiaire de rotules a l'une des extrémités oe cnacun des bras se trouve disposé d'un seul cote de la roue, celle-ci se démonte très facilement du cote opposé au pivot.
L'axe de roue avant monte dans le pivot par l'intermédiaire de roulements, comporte généralement un dispositif sur lequel le disque de frein vient se fixer.Celui-ci se trouve généralement le plus près possible du plan longitudinal de rotation de la roue . L'étrier de frein se trouve fixe sur le pivot .
Cette conception a pour inconvénient de ne permettre le montage que d'un seul disque de frein ce qui s'avère insuffisant sur les motocyc l ettes très puissantes, de forte cylindrée; de plus, le montage de l'ensemble disque et etner oe frein dans le plan médian de la bande de roulement diminue considérablement le refroidissement naturel occasionné par le déplacement d'air produit par ia machine lorsque celle-ci se déplace, car ιe disque est "enferme" dans la roue.
Le oras inférieur monobranche doit être très robuste afin oe résister aux efforts de torsion qui lui sont appliqués.Sa forme doit tenir compte au dégagement nécessaire au libre debattement de ia roue lors des cnangements de direction. Il en résulte un bras de levier assez important.Cette conception di ssymétri que du bras inférieur oblige le constructeur a concevoir une pièce volumineuse limitant ainsi considérablement l'inclinaison que peut prendre la moto dans les virages pris a vive ai iure.
Le brevet Anglais numéro 1 274441 de M. Difazio tente d'apporter une solution aux problèmes posés.Toutefois le système objet du brevet nous αecπt une articulation inférieure de direction sur le même axe que l'axe de rotation de ia roue avant, ce qui est néfaste a une bonne tenue de route de ia moto
Afin de remédier a ces inconvénients, l'invention vise a fournir un dispositif de montage d'une roue avant de motocycle a deux ou trois roues comprenant: un moyeu tournant sur deux roulements, porté par un ensemble orientable autour d'un axe passant par une rotule appartenant au triangle supérieur et une autre appartenant au triangle inférieur pour constituer une suspension à parallélogramme déformable.Le triangle inférieur porte une oarre sur laquelle est fixée une rotule de pivotement de l'ensemble orientable.La dite rotule étant déportée vers le quart supérieur arrière par rapport au centre de la roue.La valeur du déport est avantageusement de 40 à 50 mm.L'ensemble orientable comporte un moyeu de roue sur lequel est fixé un disque de frein de chaque coté du plan médian de la roue. Le point inférieur de pivotement de direction de la roue avant est réalisé à partir d'une entretoise disposée à l'intérieur du moyeu.Sur cette entretoise le point de fixation de la queue de la rotule est déporté par rapport a l'axe de rotation de la dite roue de la même valeur que pour l'arbre porte-rotule. Les deux platines affectées à l'ensemble orientable sont disposées de part et d'autre de la roue avant.Elles comportent un bossage destiné à recevoir les cages intérieures des roulements de roue. Ces cages intérieures, de fort diamètre, sont immobilisées sur l 'entretoise de pivot inférieur.L'ensemble orientable constitué des deux platines est fermé par un arceau démontable comportant un logement dans lequel est monté le boitier de rotule assurant la liaison articulée du triangle supérieur.
Le triangle inférieur fermé par l'axe de pivot comporte un système de chapes qui immobilise cet axe en rotation et en translation.Le système d'immobilisation en rotation de axe de pivot est réalise de telle sorte qu'il possède plusieurs points de réglage possible afin de faire varier la valeur du déport selon les désirs des utilisateurs.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui sera donnée ci-après uniquement à titre d'exemple non limitatif du mode de réalisation de l'Invention. On se reportera à cet effet aux figures annexées dans lesquelles:
-la figure 1 est une vue en perspective et en coupe partielle d'un mode particulier de réalisation du dispositif de montage de roue avant à déport intégré et double disque de frein.
-la figure 2 est une vue latérale de l'ensemble du dispositif de montage de roue avant, en coupe suivant le plan longitudinal médian de la moto, montrant une variante de montage des étriers de frein.
-la figure 3 est une vue de face montrant l'ensemble assemblé, faisant apparaitre la forme du moyeu et la fonction de l 'entretoise. La présente invention sera décrite en référence a la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 3.
On voit sur la figure 1 et 2 un triangle de suspension inférieur (1), qui peut être par exemple réalisé en tube de section rectangulaire en acier ou aluminium, ou par mécano-soudure. Ce triangle (1) s'articule directement sur ie groupe propulseur ou sur le cadre non represantejen cas de montage sur le moteur le dispositif peut être celui breveté dans la demande de brevet français numéro 77 15064. Dans le cas d'un montage sur le cadre, l'articulation s'effectue classiquement par roulements. Le triangle inférieur ouvert (1) présente l'allure générale d'un trapèze. Il est conçu de telle sorte que la grande base soit d'une longueur suffisante pour donner libre débattement à la roue (15) lors des changements de direction. Un débattement minimum de 20 à 25 degrés de part et d'autre du plan longitudinal médian pour centre (X X ) est à prévoir pour une motocyclette destinée a un usage courant sur la voie publique.
A l'extrémité de chacune des branches du triangle de suspension inférieur est fixée une chape (12) avantageusement articulée sur l'axe (12a). Ces chapes (12) emprisonnent l'axe de pivot (4) pour faciliter le montage et le démontage de la roue avant (15). Chacune des chapes est retenue par une vis (12b).Pour compléter l'immobilisation de l'axe de pivot (4) et afin de l'empecher de tourner sous les efforts de torsion auxquels il est soumis, du fait du bras de levier qu'engendre le déport de la rotu l e par rapport à l'axe de rotation de la roue avant, un dispositif anti-rotation (13) est disposé de part et d'autre de l'axe de pivot (4). Ce dispositif comporte une plaque (13) qui vient s'engrainer soit sur un pion (17)fixé sur le triangle (1), soit dans un logement prévu à cet effet dans le triangle (1).
Dans l'axe de pivot (4) est usiné un logement de réception d'une rotule (5) d'un type courant du commerce.Le centre de la rotule (5) est disposé dans les trois axes de la manière suivante:
1) le centre de la rotule (5) est disposé dans le meme plan longitudinal médian de la moto passant par le centre de la bande de roulement de la roue avant (15)
2) le centre de la rotule (5) est décallé vers l'arriére par rapport à un axe vertical (YY') élevé du centre du point de contact du pneu avec le sol , passant par le centre de rotation de la roue avant.Ce déport (a) est avantageusement de 40 à 50 millimètres.
3) le centre de la rotule (5) est également décalé au dessus de l'axe horizontal (XX') parrallé-le au sol passant par le centre de rotation de la roue avant.La distance verticale est avantâgesèment de 30 a 40 millimètres. Le point de pivotement inférieur de la roue avant matérialisé par la rotule (5) d'une part, et la position du point de pivotement du triangle (10), matérialisé par une rotule (11), définissent un axe de rotation de direction (ZZ') incliné de 60 a 70 degrés par rapport au sol.
Le moyeu de roue (7) tourne sur deux roulements (3) portés par des platines (2) disposées de part et d'autre de ce moyeu.Celui-ci, de fort diamètre est largement évidé en son centre pour éviter de toucher à la rotule (5) qui est décalée par rapport à l'axe de rotation de la roue. Les roulements (3) sont de fort diamètre (minimum 100 mm) pour permettre le libre débattement de l'ensemble de la roue (15) par rapport à l'axe de pivot (4) qui lui, reste fixe, lors des changements de direction.
Une entretoise (6) en demi-cercle solidarise les deux platines (2), elle immobilise en sandwich les chemins intérieurs des roulements de roue (3).Cette entretoise vient se boulonner sur la queue de la rotule (5) et ainsi solidariser l'ensemble moyeu de roue avant avec le triangle inférieur (1).Pour compléter l'immobilisation des roulements de roue, du coté opposé A l'entretoise (6), des colonnettes (18) sont disposées à 60 degrés les unes par rapport aux autres.
Les platines (2) sont reliées entre elles dans la partie supérieure par un arceau (9) sur lequel est monté le boîtier de la rotule (ll)qui assure la liaison articulée du triangle (10); celui-ci est fixé au châssis ou au moteur non représenté.Cet arceau sert avantageusement de point de fixation au garde-boue avant (14) et de point d'action à la direction.Cel le-ci peut être soit directe de la colonne de direction à l'arceau, soit par l'intermédiaire d'une biellette de liaison et un renvoi d'angle a 90 degres:on peut par exemple reprendre le montage décrit dans le certificat d'addition numéro 80 24610.
Afin de bénéficier des meilleures conditions de transmission des efforts qui sont soumis à la roue (15), et des réactions de l'amortisseur (non représenté), ce dernier sera avantageusement actionné par l'intermédiaire du triangle supérieur (11). Cette commande peut être soit directe par compression entre le triangle supérieur et le cadre de la moto, soit par un tirant actionnant un basculeur, soit par un contre-bras disposé à l'opposé du point d'articulation du triangle sur cadre ou propulseur. Les deux disques de frein (8 et 8') sont avantageusement fixes directement sur le moyeu (7) de roue avant. Les étriers de frein (16) sont solidaires des platines (2). Ils peuvent être fixés soit derrière les platines (2) par rapport au sens d'avancement de la moto (figure 1), soit devant les platines (figure 2). Le système de moyeu directionnel à déport intégré objet de l'invention peut s'appliquer à toutes motocyclettes et scooters. Il est particulièrement intéressant dans le cas de motocyclettes a hautes performances et lorsque l'on désire une tenue de route exceptionnelle permettant d'utiliser toute la puissance du moteur. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits ci-dessus, et il est entendu que la portée du présent brevet s'étend à toutes les modifications ne s'écartant pas de l'esprit de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1)Dispositif de montage d'une roue avant de motocycle à deux ou trois roues comprenant: un moyeu (7) tournant sur deux roulements (3) portés par un ensemble orientable par la direction autour d'un axe d'orientation ( ZZ') passant par une rotule (11) appartenant au triangle supérieur (10) et une autre appartenant au triangle inférieur (1) pour constituer une suspension à parallélogramme déformable, caractérise en ce que le triangle inférieur (1) porte une barre (4) sur laquelle est fixée une rotule (5) de pivotement de l'ensemble orientable La dite rotule (5) étant déportée soit vers le quart supérieur arrière, soit vers le quart inférieur avant par rapport au centre de la roue.
2)Disρositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le déport du centre de la rotule (5) est de 40 à 50 mm vers le quart supérieur arrière de la roue (15) par rapport à un axe (YY') élevé du centre du point de contact du pneu sur le sol, passant par le centre de la roue (15).Le centre de la rotule (5) est d'autre part surélevé de 30 à 40 millimètres par rapport à l'axe horizontal (X X') parallèle au sol, passant par le plan médian de la roue avant (15).
3) Dispositif selon les revendications 1, 2, caractérisé en ce que l'ensemble orientable comporte un moyeu de roue (7) portant un disque (8
8') de chaque coté du plan médian de la roue.
4) Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que le point inférieur de pivotement de direction de la roue avant est réalisé à partir d'une entretoise (6) disposée à l'intérieur du moyeu (7).Cette entretoise (6) est fixée sur la queue de la rotule (5) avec un déport (a) de même valeur que le déport appliqué à la rotule (5) par rapport a l'axe de rotation de la roue avant.
5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que deux platines (2) affectées à l'ensemble orientable sont disposées de part et d'autre de la roue avant (15);ces platines comportent un bossage destiné a recevoir les cages intérieures des roulements (3) de roue avant (15).Ces cages intérieures de forts diamètres sont immobilisées par serrage des platines (2) sur l'entretoise (6) de pivotement inférieur et sur des colonnettes (18).
6) Dispositif selon la revendications 5, caractérisé par le fait que deux platines (2) latérales comportent les roulements (3) de roue ainsi que les étriers de freins (16) et se trouvent reliées entre elles par un arceau (9) démontable servant de point de fixation au triangle supérieur (10) par l'intermédiaire d'une rotule (11).
7) Dispositif selon la revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'un arceau supérieur (9) reliant les platines (2) entre elles, sert de point d'action au système de direction lié au guidon par l'intermédiaire d'un arbre coulissant.
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le triangle inférieur (1) fermé par l'axe de pivot (4) comporte un système de chape (12) qui l'immobilise en rotation et en translation. Le système d'immobilisation en rotation de l'axe de pivot (4) sera réalisé dé telle sorte qu'il possède plusieurs points de réglage possible pour faire varier le déport.Ce réglage est obtenu en faisant tourner l'axe porte rotule (4) à l'intérieur de la chape (12).
9) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé, par le fait que suivant une variante du système c'est sur l'entretoise (6) de moyeu avant que la rotule de pivot inférieur est fixée; l'axe de pivot (4) est alors muni d'un dispositif soit filetage soit taraudage déporté de 40 à 50 mm vers le quart supérieur arrière et destiné à recevoir soit une vis, soit un écrou pour immobiliser la tige de la rotule.
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