WO1989012570A1 - Direction pour vehicule a au moins une roue avant motrice - Google Patents

Abstract

Véhicule comprenant un cadre (10) avec une colonne de direction (78), au moins deux roues (24, 26), un moteur (16) qui entraîne au moins l'une des roues, une boîte de vitesses (18), au moins deux bras oscillants de suspension arrière (14) et avant (12) et un élément (72) de longueur variable fixé à la colonne de direction (76) et audit bras oscillant avant en (74) caractérisé en ce que le bras oscillant avant (12) comprend une fourche avant (60) de direction avec une partie supérieure reliée en (74) à l'élément (72) et une partie inférieure montée pivotante en (46) autour de l'axe (47) de pivotement annulaire de la roue avant (24), une jambe de force (50) d'une part articulée à la partie supérieure de la fourche avant en (65) et d'autre part montée pivotante par rapport à la boîte de vitesses (18), agencés de façon que les points (46, 65, 74 et 76) soient alignés.

Description

DIRECTION POUR VEHICULE A AU I>DINS UNE BOUE AVANT MOTRICE

La présente invention a pour objet un véhicule à deux roues comprenant un moteur qui entraîne au moins l'une des roues, une boîte de vitesses, un cadre relié au moteur et deux bras de suspension avant et arrière du type oscillant.

On connaît un véhicule à roues motrices débrayables comprenant un dispositif de réglage de la chasse et de l'angle de chasse de la roue avant décrit dans la demande de brevet PCT FR N° 88/00073 au nom du demandeur .

Plus particulièrement dans le cas du véhicule à deux roues décrit, il est prévu deux arbres d'en¬ traînement synchrones et distincts, l'un pour la roue arrière, l'autre pour la roue avant. Les suspensions sont du type à bras oscillant et l'axe de pivotement de chacun de ces bras est distinct de celui des arbres d'entraînement, ce qui a pour conséquence, par exemple dans le cas d'une trans¬ mission par chaîne, de nécessiter un tendeur des- tiné à compenser la tension de celle-ci lors des déplacements du bras. De plus, le poids des dif¬ férents organes de transmission est important. La fiabilité est diminuée compte tenu du fait que le nombre de pièces en mouvement est plus important et la puissance utile peut être diminuée notamment par les pertes dues aux frottements .

Par ailleurs, la direction comprend une colonne de direction entraînée en rotation à une extrémité par un guidon et qui est reliée à son autre extrémité Λ un compas lui-même articulé sur la fourche avant de direction, elle-même fixée au moyeu interne qui est monté en rotation directionnelle sur un axe porté par un pivot solidaire du bras oscillant. Afin de faciliter l'orientation en direction de la

FEUILLE DE REMPLACENT roue avant, les articulations sont du type à la cardan, mais ceci conduit notamment à une augmenta¬ tion du poids, une diminution de la maniabilité et de la fiabilité, un prix de revient plus élevé et un entretien accru.

Le véhicule a deux roues selon l'invention comprend une suspension à bras oscillants qui évite le montage d'un dispositif de rattrapage automatique du jeu différentiel de la transmission lors de leurs mouvements tout en diminuant le nombre de pièces en mouvement et qui autorise le montage d'un débrayage simple et efficace de la roue avant, un cadre à usage multiple, et une direction a compas dont le nombre de pièces est réduit. Véhicule comprenant un cadre avec une colonne de direction au moins deux roues un moteur qui entraîne au moins l'une des roues, une boîte de vitesses au moins deux bras oscillants de suspen¬ sion arrière et avant et un élément de longueur variable fixé à la colonne de direction et audit bras oscillant avant caractérisé en ce que le bras oscillant avant comprend une fourche avant de direction avec une partie supérieure reliée à l'élément et une partie inférieure montée pivotante autour de l'axe de pivotement annu¬ laire de la roue avant, une jambe de force d'une part articulée à la partie supérieure de la fourche avant et d'autre part montée pivotante par rapport à la boîte de vitesses, agencés de façon que les points soient alignés.

L'invention va être décrite selon un mode de réali¬ sation particulier en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en élévation latérale d'un véhicule à deux roues selon l'inven¬ tion ;

- la figure 2 représente un synoptique des déplace¬ ments des éléments mobiles du véhicule, et - la figure 3 représente une vue en coupe de l'ar¬ bre de sortie de la boîte de vitesses et du dis¬ positif de débrayage.

Le véhicule à deux roues selon l'invention comprend un cadre 10, deux bras oscillants avant 12 et ar- rière 14, un moteur 16 avec une boîte de vitesses 18, deux transmissions 20, 22 entraînant respec¬ tivement les roues avant 24 et arrière 26. Le bras oscillant arrière 14 comprend une fourche arrière 28 à l'une des extrémités de laquelle est monté l'axe 30 de la roue arrière 26 tandis que l'autre extrémité est montée à rotation coaxiale- ment avec l'arbre de sortie 32 de la boîte de vitesses. La transmission 22 est du type à chaîne 34, plateau 36 et pignon de sortie de boîte 38, ainsi que cela est représenté plus en détail sur la figure 3. La suspension du bras oscillant arrière est assurée par un compas défor able 40 dont les déplacements sont contrôlés par un amortisseur 42. Le bras oscillant avant 12 est du type à quadrila- tère déformable comprenant une fourche inférieure 44 dont l'une des extrémités est articulée sur un axe 45 par rapport au moteur 16 et dont l'autre est fixée sur les extrémités d'un pivot 46 de direc¬ tion. Un amortisseur 48 contrôle les déplacements de cette fourche inférieure. Cet amortisseur est disposé entre la fourche inférieure 44 et le ren¬ fort 52 de la jambe de force 50 qui sera décrite ultérieurement, ce qui conduit à une progressivité de l'effet d'amortissement, car il y a variation de l'orientation de l'amortisseur lorsque le quadri¬ latère se déforme.

Cette fourche 44 a un profil particulier en "boome¬ rang", le secteur angulaire aigu α étant orienté vers le bas de façon à ce que la partie rectiligne de la fourche qui est fixée sur le pivot 46 ait une longueur sensiblement égale à celle du rayon de la roue avant 24. Le bras oscillant avant 12 comprend en outre une jambe de force 50 avec raidisseur 52, la jambe de force étant utilisée comme carter de protection de la transmission 20 d'entraînement de la roue avant. Cette jambe de force à l'une de ses extrémités est montée à rotation coaxiale ent avec l'arbre 32 de sortie de la boîte de vitesses 18. Cette transmis¬ sion 20 est du type à chaîne 54, plateau 56 et pignon 58. Le montage du pignon 58 sur l'arbre 32 de sortie de la boîte de vitesses 18 est représenté en détail à la figure 3. L'autre extrémité de la jambe de force 50 est articulée sur la fourche de direction 60, de façon que celle-ci puisse être libre en rotation autour d'un axe 61 et d'un axe 63 qui est l'axe de rota¬ tion du plateau 56. Le plateau 56 entraîne par l'intermédiaire d'un joint de cardan 62 un pignon 64 gui coopère avec une chaîne 66 en prise sur un plateau d'entraînement 68 solidaire de la partie externe du moyeu, mobile en rotation autour du moyeu interne directionnel par rapport au pivot 46 autour de l'axe 47

La fourche de direction 60 est également fixée à sa partie inférieure 70 sur le moyeu interne et elle est articulée à sa partie supérieure sur une ex¬ trémité d'un compas 72 autour d'un premier axe 74. Le compas est lui-même articulé par son autre extrémité autour d'un second axe 76 parallèle au premier, sur une colonne de direction 78 surmontée d'un guidon 80 de manoeuvre. Cette colonne de direction est montée libre en rotation autour d'un axe 81 par rapport au cadre 10 sur lequel elle est fixée. Les dimensions et les orientations des différents éléments de la direc¬ tion sont telles que les points d'articulation 76, 74, 65 et 46 respectivement de la colonne de direc¬ tion 78, du compas 72, de la fourche avant 60 de direction et l'axe de pivotement 47 en direction de la roue avant 24 par rapport au pivot 46 sont alignés. Le cadre 10 comprend au moins deux tubes 84, 86 reliés entre eux par une de leurs extrémités et solidaires par leurs autres extrémités du moteur de façon à former un bâti 88. A la partie supérieure du bâti 88 il est prévu une prise d'alimentation en air 90 surmontée d'un filtre 92, sensiblement à hauteur du guidon. Chaque tube 84, 86 comprend un manchon 94 d'alimentation en air reliant le tube au moteur 16 et plus par¬ ticulièrement au carburateur 96. Le cadre 10 comprend également un tube d'échappe¬ ment 98 gui remonte du moteur 16 pour être fixé au bâti 88 en 100 et qui se prolonge vers l'arrière à une hauteur telle, par rapport au sol, qu'il puisse recevoir une selle, non représentée pour la clarté de la figure.

Un raidisseur 102 est disposé sensiblement entre l'extrémité du tube d'échappement et le moteur 16 de façon à renforcer le cadre. De façon connue en soi, l'extrémité du tube d'échappement est com- plétée par un silencieux 104.

Le fonctionnement des bras oscillants et les dépla¬ cements des éléments principaux qui les composent est représentée de façon schématique sur la figure 2.

La fourche inférieure 44 du bras oscillant 12 pivote autour de l'axe 45 dans un plan parallèle au plan contenant la roue et peut prendre les posi¬ tions représentées en traits mixtes. De même, la jambe de force 50 pivote autour de l'arbre 32 de sortie de la boîte de vitesses et peut prendre les positions représentées en traits mixtes. Le compas compense les variations de la distance qui sépare la fourche de direction 60 de l'extré¬ mité inférieure de la colonne de direction 78. L'alignement constant des points d'articulation 76, 74, 65 et de l'axe 47 permet de relier le compas directement à la colonne de direction 78 sans qu'il soit nécessaire de mettre en place des montages à la cardan à chaque point d'articulation. Par ailleurs, la jambe de force 50 du quadrilatère déformable formant le bras oscillant avant 12 pivote autour de l'arbre 32, ce qui conduit à maintenir constante la distance entre le pignon 38 et le plateau 36. La position de l'arbre 32 est définie en fonction des paramètres tels que empat¬ tement, chasse, angle de chasse. Ainsi, une fois les paramètres choisis, le point 32 est unigue. La figure 3 représente un dispositif de débrayage 106 de l'entraînement de la roue avant disposé coaxialement à l'axe 32. Ce dispositif de débrayage 106 est du type centrifuge. Le pignon 58, solidaire d'une cloche 108, est monté libre en rotation sur l'axe 32 au moyen du palier 110, et maintenu fixe en translation par rapport à l'axe 32 par un anneau élastique 112. Une embase 114 annulaire, montée serrée sur l'arbre 32, porte des patins 116 mobiles radialement par rapport à cette embase et rappelés vers elle par des ressorts 118. Les patins 116 comprennent de façon connue une asselotte métallique 120 & l'ex¬ trémité de laquelle est fixée une garniture 122 adaptée à la friction.

Le fonctionnement de ce dispositif d'embrayage est par exemple le suivant.

A petite vitesse, l'arbre 32 a une vitesse de rotation peu élevée, ce qui ne permet pas à la force centrifuge conférée aux masselottes par la vitesse de rotation de vaincre la force de rappel des ressorts ; seule la roue arrière est motrice. Lorsque la roue arrière perd son adhérence et patine, ou lorsque la vitesse de rotation de l'ar- bre de sortie de la boîte de vitesses augmente, les patins 116 s'écartent de l'embase 114, les garni¬ tures 122 viennent au contact de la cloche 108 avec un frottement suffisant pour provoquer son entraî¬ nement et simultanément celui du pignon 58 : les deux roues avant et arrière sont motrices.

Le véhicule selon l'invention procure de nombreux avantages notamment celui de disposer d'un réglage constant de la tension de la chaîne, ce qui conduit a une meilleure coopération chaîne-pignon-plateau, une meilleure souplesse de transmission, une fiabi¬ lité accrue et un meilleur rendement de la trans¬ mission.

Le cadre est également simplifié et allégé du fait de la fonction multiple de certains organes tels que les bras oscillants et le tube d'échappement. Le cadre améliore, par ailleurs, la prise d'air qui s'effectue a une hauteur plus importante tout en restant facile d'accès sans nécessiter de pièce de montage complémentaire.

La forme "boomerang" de la fourche confère, paral¬ lèlement à la simplification de la direction par suppression des cardans, un débattement angulaire plus important. L'invention vient d'être décrite selon un mode de réalisation particulier, mais elle trouve une application aux véhicules à trois ou quatre roues plus couramment dénommés ATC.

Claims

REVENDICATTnN.ς

1. Véhicule comprenant un cadre (10) avec une colonne de direction (78), au moins deux roues (24, 26), un moteur (16) qui entraîne au moins l'une des roues, une boîte de vitesses (18), au moins deux bras oscillants de suspension arrière (14) et avant (12) et un élément (72) de longueur variable fixé à la colonne de direction (76) et audit bras oscillant avant en (74) caractérisé en ce que le bras oscillant avant (12) comprend une fourche avant (60) de direction avec une partie supérieure reliée en (74) à la l'élément (72) et une partie inférieure montée pivotante en (46) autour de l'axe (47) de pivotement annulaire de la roue avant (24), une jambe de force (50) d'une part articulée à la partie supérieure de la fourche avant en (65) et d'autre part montée pivotante par rapport à la boîte de vitesses (18), agencés de façon que les points (46, 65, 74 et 76) soient alignés.

2. Véhicule selon la revendication 1, carac¬ térisé en ce que l'élément (72) de longueur va¬ riable est un compas.

3. Véhicule selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'articulation en (65) de la fourche avant sur la jambe de force (50) est un joint de cardan (62).

4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le point d'articulation autour de l'arbre (32) de sortie de boîte de vitesses est unique pour un positionnement donné des points (46, 65, 74 et 76).

5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la colonne de direction (78) est montée libre autour d'un axe de rotation (82) par rapport au cadre (10).

6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la fourche avant est fixée sur un moyeu interne direc¬ tionnel lui-même monté pivotant autour de l'axe (47).