WO1999032349A1 - Dispositif sous forme de kit permettant de transformer une moto a une roue motrice en une moto a deux roues motrices - Google Patents

Dispositif sous forme de kit permettant de transformer une moto a une roue motrice en une moto a deux roues motrices Download PDF

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motorcycle
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coupler
rotation
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Cyrille Rigo
Raymond Fage
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Cyrille Rigo
Raymond Fage
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M23/00Transmissions characterised by use of other elements; Other transmissions

Definitions

  • Device in the form of a kit making it possible to transform a motorcycle with a drive wheel into a motorcycle with two drive wheels.
  • the present invention relates to a kit which makes it possible to transform a motorcycle with a driving wheel (the rear wheel) into a motorcycle with two driving wheels by a system of chain belts, cardan joints and a coupler.
  • the invention aims to remedy these drawbacks and relates, for this purpose, to a kit which can be adapted to any type of motorcycle, including those having a telescopic fork or an articulated arm, without modifying the original structure. , and thus transform a motorcycle of which only the rear wheel is driving into a motorcycle with two driving wheels.
  • the invention therefore relates to a mechanism which is in the form of an adaptable kit whose interest results in the transmission of variable power to the front wheel of a motorcycle originally having only the rear drive wheel without that the steering is hampered by the front motor skills.
  • the mechanism is characterized in that it consists of a multi-groove pulley (1) mounted on the axis of the gearbox output pinion (2) driving a second multiband belt (4) pulley (6) fixed to the chassis.
  • the latter contains a coupler (8) which modulates the speed of rotation of the toothed pulley (15) which is attached to it.
  • the toothed pulley (15) leads to a second toothed pulley (9) which allows the double cardan joint (21) to rotate.
  • AT the end of the double universal joint (21) is a pinion (20) which rotates two chains (13, 14) mounted in series on an articulated arm (19 + 17) which allows the suspension to be pushed in.
  • a crown (11) fixed to the hub (12) of the wheel transmits the rotational movement to the front wheel.
  • - Figure 1 is a view of the left side of the motorcycle;
  • - Figure 2 is a front view of the motorcycle;
  • FIG. 3 is a view of the right side of the motorcycle
  • FIG. 5 is a view of the entire mechanism alone.
  • the mechanism for transmitting power to the front wheel of a motorcycle of which only the rear wheel is driving consists essentially of three distinct parts, on the one hand, the transmission by pulleys and belts including a coupler (1, 4, 5, 6, 8, 9, 15, 16), on the other hand, the double universal joint (21), and finally an articulated arm descending along the front fork of the motorcycle, provided with chains (20, 1, 18 , 13, 12, 11).
  • the pulley and belt transmission consists of two multi-grooved pulleys (1, 6) and two notched pulleys (9, 15).
  • a first multi-grooved pulley (1) is mounted on the gearbox output shaft (2).
  • This second pulley contains the coupler part (8) of the mechanism.
  • This part consists of a system with needles which grips on an inner ring which is integral with the axis which will link the pulley with multiple grooves and a first toothed pulley.
  • This coupler system allows the front wheel to tolerate a rotation speed different from that of the rear wheel. This system is essential because when cornering the wheel must necessarily turn faster than the rear wheel.
  • the toothed pulley (15) drives the second toothed pulley (9) which is linked to the double universal joint (21).
  • the double universal joint (21) allows to transfer the movement from the left side to the right side of the bike or vice versa depending on the configuration of the original bike (if the gearbox outlet is on the right or on the left) .
  • the system When changing direction, the system must continue to transmit power, so the transmission must be articulated.
  • the use of the double universal joint (21) offers a turning angle of 80 ° on each side while being homokinetic, that is to say that the movement is preserved in its entirety when it crosses the double universal joint ( 21).
  • the double universal joint (21) is placed under the lower triple clamp (10). Its presence requires an increase in the length of the fork.
  • the double universal joint (21) is housed in a support composed mainly of two parts ( Figure 4). A first is fixed relative to the frame of the motorcycle (23). Its positioning is achieved by the pivot link, the axis coincides with that of the axis of rotation of the fork, keeps it in position being it produced by a pusher (22) for alignment of the fixed pulley (9) on the frame.
  • This system allows the replacement of the toothed belt without dismantling the entire system. It suffices to relax the pusher, thus making the normally fixed part the possibility of pivoting along the axis of rotation of the fork. It is thus possible to change the belt. Once the belt has been replaced, all that remains is to tighten the plunger.
  • the second part oscillates with the fork so that the pinion (20) which is located at the end of the double universal joint (21) can always be in alignment with the rest of the mechanism which is directly linked to the front wheel.
  • the articulated arm (19 + 17) consists of two parts: The arm (19) proper and the arm support (17).
  • the arm (19) consists of an axis, each end of which is provided with a small fork including two bearings and accommodating a pinion in its center. These two pinions, of identical dimensions, are directly linked by a chain (14), which imposes on them an identical rotational movement.
  • the pinion (20) of the upper end is mounted in complete connection with the universal joint (21). Note the presence of a rubber coating (or any other type of coating) along the axis to avoid direct contact between the axis of the arm (19) and the chain (14).
  • the lower arm support (17) is mounted in pivot connection on the axis of the front wheel (12), but in complete connection with the wheel, and consists at its other end of a small fork including two bearings, identical to those used for the arm, which receives a pinion, identical to those of the arm.
  • the pinions of the lower end of the arm and that of the arm support are both mounted in complete connection with a keyed axis.
  • the axis accommodating the two pinions therefore realizes the articulation between the articulated arm (19) and its support (17).
  • the articulated arm (19) - arm support (17) assembly is located behind the fork, which causes a delay in the rotation of the wheel.
  • the pinion which is located on the articulated arm support (17) is linked to the crown (11), itself linked to the hub (12) of the front wheel, via a chain (13) thus giving the rotational movement at the front wheel of the motorcycle.
  • All the parts of the mechanism are maintained by means of supports which are themselves fixed to the frame of the motorcycle. These supports, in the case of the exemplary embodiment described above, have been produced by mechanical welding, but could be produced by molding. The entire mechanism remains inaccessible in operation because a set of housings allows its protection. These housings, made of sheet metal or plastic, are fixed on the supports provided by the mechanism.
  • Figure 6 the broken lines represent the resulting actions.
  • the motorcycle progresses towards walking. Then the front wheel hits the rock and stops spinning.
  • the fork compresses as much as possible ( Figure 6 / A).
  • the lower arm (17) of the transmission which is integral with the wheel, will perform a rotational movement relative to the axis of the wheel hub in the counterclockwise direction and delay the front wheel in its rotation relative to the rear wheel, anti-trigonometric direction (broken lines).
  • the coupler (8) will engage on the rebound of the fork and transfer an acceleration to the rotation of the front wheel relative to the rear wheel, according to a reciprocal action to that observed during the compression of the fork.
  • the motorcycle is then upright (Figure 6 / B).
  • the rear wheel in turn strikes the rock while continuing to climb.
  • Figure 7 the broken lines represent the posterior actions.
  • Figure 8 the broken lines represent the posterior actions.

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Abstract

Dispositif sous forme de kit permettant de transformer une moto à une roue motrice (la roue arrière) en une moto à deux roues motrices. L'invention concerne un dispositif permettant de transformer une moto à une roue motrice (la roue arrière) en une moto à deux roues motrices et cela sans que le pilotage et les caractéristiques originelles de la moto ne soient contrariés par la motricité avant. Le dispositif est constitué d'une transmission sans fin (1, 4, 5) incluant un coupleur (8), d'un joint homocinétique (21) et d'une seconde transmission sans fin (20, 14, 18) transmettant la rotation sortant du joint homocinétique jusqu'au moyeu de la roue avant de la moto. Le dispositif selon l'invention est un kit et de ce fait il peut s'adapter à tout type de moto.

Description

Dispositif sous forme de kit permettant de transformer une moto à une roue motrice en une moto à deux roues motrices.
La présente invention concerne un kit qui permet de transformer une moto à une roue motrice (la roue arrière ) en une moto à deux roues motrices par un système de courroies de chaînes, de cardans et d'un coupleur.
Les réalisations connues concernant la transmission de puissance à la roue avant d'une moto se sont toujours confrontées à des problèmes tels que la surcharge, le contrôle du mouvement différent de la roue avant, l'encombrement et enfin la complexité des mécanismes engendrée par la direction. Les précédentes réalisations nécessitaient aussi la conception d'un cadre adapté à l'accueil du mécanisme.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, à cet effet, un kit qui peut s'adapter à tout type de moto y compris celles possédant une fourche téléscopique ou un bras articulé, sans en modifier la structure d'origine, et ainsi transformer une moto dont seul la roue arrière est motrice en une moto à deux roues motrices. L'invention concerne donc un mécanisme qui se présente sous la forme d'un kit adaptable dont l'intérêt résulte dans la transmission de la puissance variable à la roue avant d'une moto ne possédant à l'origine que la roue arrière motrice sans que le pilotage ne soit contrarié par la motricité avant. Le mécanisme est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une poulie multigorges ( 1 ) montée sur l'axe du pignon de sortie de boite de vitesses (2) entraînant par l'intermédiaire d'une courroie multibandes ( 4 ) une seconde poulie (6) fixée sur le châssis. Cette dernière renferme un coupleur (8) qui module la vitesse de rotation de la poulie crantée (15) qui lui est accolée. La poulie crantée (15) mène à une seconde poulie crantée (9) qui permet de mettre en rotation le double joint de cardan (21). A l'extrémité du double joint de cardan(21) se situe un pignon (20) qui entraîne en rotation deux chaînes ( 13 , 14 ) montées en série sur un bras articulé ( 19+17 ) qui permet l'enfoncement de la suspension. A l'autre bout du bras articulé ( 19+17 ) une couronne (11) fixée au moyeu(12) de la roue transmet le mouvement de rotation à la roue avant.
Un kit conforme à l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les figures ci-jointes, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue du flanc gauche de la moto ; - la figure 2 est une vue de face de la moto ;
- la figure 3 est une vue du flanc droit de la moto ;
- la figure 4 représente le double joint de cardan dans son support .
- la figure 5est une vue du mécanisme seul dans sa totalité.
Le mécanisme de transmission de puissance à la roue avant d'une moto dont seule la roue arrière est motrice est essentiellement constitué de trois parties distinctes, d'une part, la transmission par poulies et courroies incluant un coupleur ( 1 , 4 , 5 , 6, 8 , 9, 15, 16) , d'autre part, le double joint de cardan (21), et enfin un bras articulé descendant le long de la fourche avant de la moto, pourvu de chaînes ( 20 , 1 , 18 , 13 , 12 , 11 ) . La transmission par poulies et courroies est constituée de deux poulies à gorges multiples ( 1 , 6) et de deux poulies crantées ( 9, 15 ) . Une première poulie à gorges multiples (1) est montée sur l'axe de sortie de boîte de vitesses (2) . Par l'intermédiaire d'une courroie (4) dont la tension est réglée par un excentrique ( 5 ) , lui-même montée sur un support lié à la première poulie (3), elle transmet le mouvement à la seconde poulie à gorges multiples (6) . Cette seconde poulie renferme la partie coupleur (8) du mécanisme. Cette partie est constituée d'un système à aiguilles qui se crabote sur une bague intérieure qui est solidaire de l'axe qui va lier la poulie à gorges multiples et une première poulie crantée. Ce système de coupleur permet de tolérer à la roue avant une vitesse de rotation différente de celle de la roue arrière. Ce système est indispensable car dans les virages la roue doit nécessairement tourner plus vite que la roue arrière. La poulie crantée (15) entraîne la seconde poulie crantée (9) qui est liée au double joint de cardan(21). La courroie multibandes ( 4 ) , par le phénomène de glissement limite, et le coupleur permettent de moduler la différence de rotation de la roue avant
(situation que l'on rencontre souvent dans une discipline telle que le trial, l'enduro ou le cross ) et ainsi éviter les chutes qu'occasionnerait une roue qui patinerait trop.
Le double joint de cardan (21) permet de transférer le mouvement du flanc gauche au flanc droit de la moto ou bien inversement selon la configuration de la moto d'origine (si la sortie de la boîte de vitesse est à droite ou à gauche) . Lors des changements de direction le système doit continuer à transmettre de la puissance, il faut donc que la transmission soit articulée. L'utilisation du double joint de cardan (21) offre un angle de braquage de 80° de chaque côté tout en étant homocinétique, c'est à dire que le mouvement est conservé dans son intégralité lorsqu'il traverse le double joint de cardan (21) . Le double joint de cardan (21) est placé sous le té de fourche inférieur ( 10) . Sa présence nécessite une augmentation de la longueur de la fourche. Cette augmentation est assurée par des rallonges (24 ) de tube de fourche qui sont située au niveau du té supérieur (25) , offrant ainsi la place entre le garde boue et le té inférieur ( 10 ) nécessaire à la mise en position du double joint de cardan(21), afin d'éviter tout heurt au mécanisme. L'arrière est donc lui aussi relevé, par un réglage du ressort de suspension, afin de conserver une assiette normale. Le double joint de cardan (21) est logé dans un support composé principalement de deux parties (figure 4). Une première est fixe par rapport au cadre de la moto (23) . Sa mise en position est réalisée par la liaison pivot dont l'axe est confondu avec celui de l'axe de rotation de la fourche, le maintient en position étant lui réalisé par un poussoir(22) d'alignement de la poulie fixe (9) sur le cadre. Ce système permet le remplacement de la courroie crantée sans démontage de l'ensemble du système. Il suffit de détendre le poussoir, rendant ainsi à la partie normalement fixe la possibilité de pivoter selon l'axe de rotation de la fourche. Il est ainsi possible de changer la courroie. Une fois la courroie remplacée, il ne reste plus qu'à retendre le poussoir. La seconde partie oscille avec la fourche afin que le pignon (20) qui se situe à l'extrémité du double joint de cardan(21) puisse toujours être en alignement avec le reste du mécanisme qui est directement lié à la roue avant.
Le bras articulé (19+17) est constitué de deux parties : Le bras (19) proprement dit et le support de bras (17). Le bras (19) est constitué d'un axe dont chaque extrémité est munie d'une petite fourche incluant deux roulements et accueillant un pignon en son centre. Ces deux pignons, de dimensions identiques, sont directement liés par une chaîne (14), ce qui leur impose un mouvement de rotation identique. Le pignon (20) de l'extrémité supérieure est monté en liaison complète avec le joint de cardan (21) . On notera la présence d'un revêtement en caoutchouc (ou tout autre type de revêtement) le long de l'axe pour éviter tout contact direct entre l'axe du bras (19) et la chaîne (14). Le support de bras (17) inférieur est monté en liaison pivot sur l'axe de la roue avant (12), mais en liaison complète avec la roue, et se compose à son autre extrémité d'une petite fourche incluant deux roulements, identique à celles utilisées pour le bras, qui accueille un pignon, identique à ceux du bras. Les pignons de l'extrémité inférieure du bras et celui du support de bras sont tous les deux montés en liaison complète avec un axe claveté. L'axe accueillant les deux pignons réalise donc l'articulation entre le bras articulé(19) et son support(17) . On remarquera que l'ensemble bras articulé (19) - support de bras (17) se situe en arrière de la fourche, ce qui occasionne un retard dans la rotation de la roue avant lors des enfoncements de la suspension dus à des rencontres d'obstacles, la roue ne rattrapant ce retard qu'au moment de la détente, ce qui la maintient collée au terrain. Le pignon qui se situe sur le support de bras articulé (17) est lié à la couronne (11) , elle-même liée au moyeu (12) de la roue avant, par l'intermédiaire d'une chaîne (13) conférant ainsi le mouvement de rotation à la roue avant de la moto. L'ensemble des pièces du mécanisme est maintenu par l'intermédiaire de supports eux-mêmes fixés sur le cadre de la moto. Ces supports, dans le cas de l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, ont étés réalisés en mécano-soudure, mais pourraient être réalisé par moulage. L'ensemble du mécanisme reste inaccessible en fonctionnement car un ensemble de carters permet sa protection. Ces carters, en tôle ou en matière plastique, se fixent sur les supports apportés par le mécanisme.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Quelques exemples de situations que l'on peut rencontrer :
1) Franchissement d'une marche .
Figure 6 : les traits discontinus représentent les actions résultantes.
Dans un premier temps la moto progresse en direction de la marche. Ensuite, la roue avant vient frapper le rocher et s'arrête de tourner. La fourche se comprime au maximum (figure 6/A) . Ainsi le bras inférieur (17) de la transmission, qui est solidaire de la roue, va effectuer un mouvement de rotation par rapport à l'axe du moyeu de la roue dans le sens trigonométrique et retarder la roue avant dans sa rotation par rapport à la roue arrière, sens anti-trigonométrique (traits discontinus) . Le coupleur (8) va s'enclencher sur la détente de la fourche et transférer une accélération à la rotation de la roue avant par rapport à la roue arrière, selon une action réciproque à celle observée lors de la compression de la fourche. La moto se trouve alors à la verticale (figure 6/B) . La roue arrière vient frapper le rocher à son tour en continuant de monter. La transmission se comprime puis se détend, ce qui provoque la remise en position horizontale de la moto. Pour « sortir » de la marche, avec une moto à une seule roue motrice, il faut impérativement faire passer la roue arrière au-dessus de la marche, alors qu'avec une machine équipée d'un kit deux roue motrices, il suffit que la roue avant vienne se poser sur le haut de la marche pour que sa motricité hisse la machine hors de l'obstacle (figure β/C) . A cet instant la roue avant est motrice car, étant en l'air, la roue arrière est en perte d'adhérence. 2)La descente d'une marche
Figure 7 : les traits discontinus représentent les actions postérieures.
Dans un premier temps (figure 7/A) , la moto progresse en direction de la descente. Ensuite, pendant que la roue avant reste au sommet de la marche et que l'axe de la roue avant décrit un arc de cercle autour du rocher de 90° ce qui correspond à une avance linéaire « L » de la transmission. A cet instant, le coupleur entre en action car la roue arrière n'a avancé que d'une distance « L" » inférieure à « L ». Puis c'est au tour de la roue arrière d'être sur l'angle de la marche (figure 7/B) , elle aura donc une avance linéaire « L » et la roue avant aura avancé de la distance « L" ». Il y aura donc glissement limité pour compenser cet écart entre les différentes fréquences de rotation. Lorsque la roue avant va toucher le sol, la roue arrière va toujours parcourir une distance « L » tandis que la roue avant n' avancera que de quelques millimètres. Là encore, il y aura glissement limité, plus important cette fois, mais favorable car la roue avant cherche à tirer la roue arrière du rocher. A cet instant, le coupleur est décraboté et laisse rouler la roue avant .
3) Lorsqu'une roue passe sur une bosse tandis que l'autre roue reste sur le plat.
Figure 8 : les traits discontinus représentent les actions postérieures.
Lorsque la roue avant monte sur une bosse et que la roue arrière reste sur le plat, si l'entraxe des roues reste constant, la circonférence de la roue arrière aura développé Xmm pour Ymm à la roue avant et de même pour redescendre (figure 8/A) . S'il n'y a pas de résistance sur la roue avant c'est le coupleur qui va agir. S'il y a résistance, la fourche va se comprimer, la roue avant va prendre du retard en rotation et la transmission à l'avant va s'enclencher obligeant la roue avant à tracter. Pour la descente de la bosse c'est le coupleur qui va agir. En continuant l'expérience avec la roue arrière qui arrive sur la bosse, la roue arrière va développer Ymm, obligeant la roue avant à développer aussi Ymm, alors qu' elle ne doit développer que Xmm sur le plat et c'est le glissement limité qui interviendra automatiquement, sans contraintes sur le pilotage (figure

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif comportant un mécanisme qui se présente sous la forme d'un kit adaptable dont l'intérêt résulte dans la transmission occasionnelle de la puissance à la roue avant d'une moto, ne possédant à l'origine que la roue arrière motrice, sans que le pilotage ne soit contrarié par la motricité avant, caractérisé en ce que le mécanisme est constitué d'une première transmission sans fin (1,4,5,6,8,9,15,16), tolérant le glissement et incluant un coupleur (8), transmettant le mouvement de rotation à un joint homocinétique (21) à l'extrémité duquel se situe une transmission sans fin (20,14,18,13,12,11), synchrone, entraînant en rotation la roue avant (figure 5/5) .
2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la transmission sans fin tolérant le glissement est constitué d'un coupleur (8) et d'un système de poulies et courroies, composé d'une poulie à gorges multiples (1) montée sur l'axe (2) du pignon de sortie de boîte de vitesses entraînant par l'intermédiaire d'une courroie trapézoïdale multibandes (4) une seconde poulie à gorges multiples (6) fixée sur le châssis (7) .Le coupleur (8) transmettra ou non, suivant les situations, le mouvement de rotation à la poulie crantée (15) qui lui est accolée. La poulie crantée (15) mène à une seconde poulie crantée (9) par l'intermédiaire d'une courroie crantée (16) qui permet de mettre en rotation un joint homocinétique (21) (figure 1/5). L'alliance de cette courroie trapézoïdale multibandes (4) et du coupleur (8), par le phénomène du glissement limité, vont permettre de gérer la rotation de la roue avant et ainsi éviter les chutes qu'occasionnerait une roue qui patinerait de trop.
3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le réglage du glissement limité de la courroie trapézoïdale multibandes (4) est effectué par le biais d'un excentrique (5) (figure 1/5). 4) Dispositif selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le joint homocinétique est constitué d'un double joint de cardan (21) disposé sous le té de fourche inférieur (10) (figure 2/5).
5) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la transmission sans fin synchrone, entraînant la roue avant en rotation, se présente sous la forme d'un bras articulé dont l'articulation se situe nécessairement du côté cadre, par rapport à l'axe de la roue avant (figure 3/5), de manière à transmettre un retard à la rotation de la roue, lors de la compression de la fourche, nécessaire à l'enclenchement de la transmission pendant les passages d'obstacles.
6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras articulé est constitué d'un bras (19), solidaire au tube de fourche, et d'un support de bras fixé au moyeu de la roue avant (12) (figure 3/5 et 5/5).
PCT/FR1998/002711 1997-12-22 1998-12-14 Dispositif sous forme de kit permettant de transformer une moto a une roue motrice en une moto a deux roues motrices WO1999032349A1 (fr)

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