Brevet FR2404554A1 — publié le 19790427

L'invention concerne la structure d'un chassis coque d'un char à voile, utilisant le principe d'une poutre métallique et renforcée par des panneaux de bois, celle du dispositif de direction, d'implantation du mât, le principe de suspension, le procédé de démontage rapide et simple, ainsi que son faible encombrement une fois demonté. Plusieurs types de char voile ont ete conçus Les uns larges et longs atteignent des poids qui leur donnent une moindre sensibilité au vent et rend la manipulation de transport malaise. Les autres étroits et légers perdent l'avantage des précédents, qui secouent moins le pilote sur un terrain légèrement déformé. Si le char a la disposition suivante : une roue directrice à l'avant, deux roues à l'arrière, et que de plus il soit très léger, il aura tendance à se renverser trop facilement par grand vent. I1 faut donc apporter au char à voile la possibilité de faire du rappel. C'est le cas de la présente invention. La plupart des chars à voile ont la disposition des roues précédemment décrite. Certains en possèdent quatre disposées en losange, mais cela amène des complications d'exécution. Beaucoup sont faits en bois et la souplesse de celui-ci tient lieu de suspension. Une planche transversale reliant les deux roues arrières est souple. Le même principe pour la roue avant est adapté avec une planche longitudinale sur laquelle est fixée en bout l'axe de direction. Cela nécessite un chassis en bois de grosse dimension pour encaisser des chocs à vive allure, car le moment d'inertie des planches par rapport à leur axe horizontal est faible. Le mâtes haubanné en des points situes à proximité des roues sur le chassis, donc fixé sur des parties souples. Avec la configuration du terrain les haubans subissent des tensions qui se répartissent dans le mât. Cela nécessite de gros haubans et un mât très solide donc lourd. L'ensemble du chassis étant lourd il faut le munir de roues également résistantes et lourdes. Les chassis tubulaires se rapprochent un peu de la poutre, ctest-à-dire qu'aux endroits où les efforts,dûs aux grandes portées,sont élevés , on augmente le moment d'inertie de la structure. Le poids est faiblement économise pour des dimensions d'appareils identiques et pour les mêmes performances. Le démontage pour le transport est difficile. La structure doit être résistante car en passant à la solution métallique on supprime la suspension qu'apporte le chassis tout bois à ses trois points d'appui. Cette solution est moins confortable pour le conducteur à moins de compenser par des pneumatiques basses pressions ou un système rudimentaire de suspens ion. Le principe du chassis coque proposé dans la présente invention est d'augmenter le moment d'inertie afin de faire travailler les matériaux avec un meilleur rendement, mais son volume est plus important ; on peut se servir de ce volume à des fins pratiques. Le chassis travaille comme une poutre, c'est-à-dire que la partie supérieure travaille en compression et la partie inférieure travaille en traction. Tous les efforts importants sont repris par des profils métalliques en T et des plaques de bois viennent réunir ceux-ci pour rendre la structure indéformable. Le chassis ressemble un peu à une coque de bateau dont le fond et les côtés sont des surfaces planes. Les côtés ne sont pas verticaux mais légèrement inclinés vers l'extérieur Cette coque est utilisée comme cockpit pour le pilote Les deux côtés de la coque ayant une longue portée, ils sont rigidifiés par deux entretoises : l'une à avant utilisée dans sa partie inférieure par l'emplanture du mât, l'autre se situant environ à la moitié du chassis sur laquelle est fixée la barre qui commande le train avant par des câbles ou bien une channe. Le mât repose sur l'entretoise avant. Il est haubanné aux deux extrémités de la barre transversale et à l'avant sur le dessus du pivot de direction. Les haubans ne subissent pas de variations de tension excessives dues aux déformations du terrain Un mat télescopique est recommandé pour en faciliter le transport. Le chassis offre peu de résistance à la torsion, il est donc nécessaire de munir le char à voile de deux roues à l'avant faiblement écartées et montées sur le même pivot de direction Le chassis est fixé à l'arrière à un tube transversal sur lequel seront fixées les fourches qui seront les bras de levier des suspensions. Les suspensions arrières sont à barres de torsion, les barres sont rendues solidaires des fourchespar l'intermédiaire de cannelures qui permettent le réglage de hauteur de chassis en fonction du poids du passager ou du relief du terrain. La suspension avant est à ressort avec une vis de réglage pour la hauteur. Le train avant présente tous les degrés de liberté a ) Rotation de l'axe de direction ; b ) Axe de suspension ; c ) Inclinaison latérale permettant de laisser les deux roues en contact avec le sol sur des terrains déformés. Ce dernier degré de liberté n'est pas indispensable car la coque peut subir un angle de torsion suffisant sans subir pour autant de dommages. On évite par là l'utilisation d'un cardan. En munissant le char à voile de roues de vélomoteur, (les roues avant sont plus petites que les roues arrières) on peut avoir un ensemble assez léger et utiliser les tambours de freins des roues arrières pour augmenter la sécurité de l'utilisateur. Une pédale de frein est située à l'avant et par un jeu de poulies guidant un cable, un simple abaissement, serre les mâchoires des tambours. Le dispositif est muni de vis de réglage pour freiner simultanément les deux roues. Les fourches étant dirigées vers l'arrière la position du pilote se trouve environ au centre de gravité du triangle, les amplitudes qu'il subit sont amoindries. Pour éviter le risque de renversement, le pilote peut rétablir le char à voile en faisant du rappel sur le bord de la coque, en se maintenant au tube arrière, barrant au moyen dtun stick. On peut prévoir sur le plat bord opposé des sangles de rappel pour augmenter les points de fixation du pilote. Une commande de frein manuelle peut être installée à l'arrière car cette disposition ne permet pas d'accéder à la pédale située à l'avant. L'ensemble du char à voile est constitué de telle fanon que tous les éléments assemblables soient de faible épaisseur afin de le transporter aisément. Les faibles dimensions de tous les éléments permettent de transporter l'ensemble dans un coffre de voiture et ne tenir qu'une place limitée. Le montage reste facile et rapide. Le montage s'effectue par boulonnage des pièces maîtresses et simple emboîtage pour les autres. Si dans la conception on distingue la structure métallique de la structure bois, lors du démontage la plupart des profils restent fixés aux panneaux de bois, mais peuvent se séparer pour une réparation éventuelle. Les panneaux les plus longs se plient en deux à l'aide d'une charnière. Si I'on ne désire pas tout démonter, on peut seulement démonter les fourches et les deux tubes à l'arrière emboîtés ; et on retire le train avant. I1 reste le chassis lui-même dont sa dimension permet de le poser sur la galerie d'une voiture. Il-est possible comme pour les autres chars à voile de remplacer les roues par des skis ou des patins. Sur neige tassée-on peut mettre les suspensions position basse et en position haute dans la neige profonde. L'invention sera plus compréhensible en faisant une description commentée d'un mode de réalisation d'un char à voile selon l'invention. La figure 1 représente la structure métallique du char à voile vue en plan. Le chassis est composé de profils en T métalliques. a ) 14 a - 14 b en partie supérieure ; b ) 13 - 20 a - 20 b - 19 a - 19 b - 18 sont les diagonales 3 c ) 16 - 15 - 17 en partie inférieure. Les profils 13 - 15 - 18 sont les tirands du chassis. Ce sont eux qui travaillent à la traction. les profils 14 a et 14 b travaillent en compression. Les panneaux de bois 11 a - Il b - 10 - 12 sont représentes en transparence pour laisser paraître la structure métallique dans son ensemble. Les panneaux 11 a et il b sont reliés au panneau 10 par un système d'attache rapide (gond par exemple) pour obtenir un montage rapide et efficace. Les diagonales 19 a et 19 b sont reliées au profil 17 par un procédé analogue. Ainsi que les diagonales 20 a et 20 b aux profils 16, aux points 28 a - 28 b - 28 c - 28 d. Les tirands 13 - 15 - 18 considérés comme parties métalliques essentielles de la poutre sont boulonnés l'un à ltautre. Il n1 est pas nécessaire d'entrer intégralement dans le détail des fixations car plusieurs procédés peuvent être utilisés. L'important est surtout de savoir que chaque élément démonté occupera un faible espace et qu'ils peuvent être démontés très rapidement. Le panneau 11 a est en deux parties, reliées par une charnière et sont fixés à lui : les profils 14 a - 19 a et 20 a. Le profil 14 a est également en 2 parties et est maintenu,de telle sorte que la rupture est au milieu de 14 a et non au milieu du panneau il a, par une languette métallique sur le profil lorsque les 2 parties sont bout à bout. Idem pour le côté "b". Le panneau 10 est muni d'une charnière en son milieu et le profil 15 est solidaire de ce panneau. Le chassis coque protège en partie le pilote qui peut être assis sur le fond même ou sur une toile tendue 35, figure 4. A l'arrière du chassis les profils 14 a - 14 b et 18 s'emmanchent dans le tube 16. Seul le profil 18 est boulonné sur le tube 16. Les profils 14 a et 14 b sont simplement emmanchés et maintenus par des câbles 46 a et 46 b qui les maintiennent ainsi et reprennent le moment de torsion du tube par rapport au chassis,dû au bras de levier que font les fourches. Le tube 1 est en trois morceaux. Les tubes 1 a et 1 c s'emboltent dans le tube 1 b et sont maintenus par de solides goupilles. En leur autre extrémité sont fixées les fourches (voir détail figure 7). Sur le plan, la position des entretoises 22 et 8 est maférialisée en pointillé. La coupe AA figure 3 et la coupe longitudinale figure 4 donne les détails du montage et leur fonction. En actionnant la barre 23 il s'exerce sur le câble 24 une traction reprise par l'entretoise 22 dont lleffort est réparti sur le chassis par la bu tée 39 sur la figure 4. La figure 1 et la figure 2 donnent un principe de train avant avec la présence d'un cardan 25 pour donner entière liberté aux roues et éviter de trop faire travailler le chassis. Mais ce cardan n'est pas d'une très grande nécessité. Le chassis peut absorber des torsions appréciables. Les ressorts 26 apportent une bonne suspension à l'avant du chassis. Ils sont montés sur une tige filetée pour régler la hauteur du chassis. Le démontage du train avant est facile. Le pivot 29 est monté sur cannelures qui permettent de transmettre la rotation du pignon denté 27 aux roues. Les ressorts sont maintenus au pivot 29 par une attache rapide. Lorsque les roues sont retirées de leur fourche, l'ensemble du cadre qui forme le train avant se replie et se met à plat. Les figures 5 - 6' - 7 donnent les détails du système de freinage au pied et manuel,ainsi que le détail de fixation de barre de torsion. Les figures 5 et 6 représentent le tracé des câbles et la position des poulies. Sur la figure 6 on distingue entre les deux poulies un ressort de rappel. La figure 7 montre un des systèmes simples de fixation de barre de torsion réalisables sur ce type de char à voile. L'extrémité 48 est maintenue au tube par deux solides boulons. A l'autre extrémité on distingue un roulement à bille rentré en force sur la barre 45 et coulisse librement dans le tube afin de retirer aisément la barre de torsion si cela est nécessaire. La partie 42 est une barre cannelée mâle solidaire de la barre de torsion 45. La partie 43 est une barre cannelée femelle embottée sur la partie 42. La fourche 4 a est fixée à un manchon 44 a qui passe autour de la partie 43 et est maintenue par une clavette et une forte goupille ou bien un procédé analogue. Un écrou de serrage 47 a évite que les deux parties cannelées se séparent Lors du démontage de la fourche c'est seulement le manchon 44 a que l'on retire. La clavette permet de remettre la fourche à la hauteur qui a été décidée. Si l'on veut changer la hauteur il faut desserrer l'écrou 47 a et tourner la partie 43 du nombre de crans voulus. La figure 8 représente l'une des fanons de fixer les profils aux panneaux de bois. Ici l'exemple est pris sur les panneaux latéraux 11 a et 11 b. Les avantages de cette nouvelle structure sont très nombreux. L'habitacle spacieux permet plusieurs positions du pilote. a ) position quasi allongée ; b ) assis sur le bord ; c) position en rappel (la barre est prolongée par un stick). La structure est démontable partiellement, ctest-à-dire que l'on peut laisser le chassis 2 monté et le transporter ainsi après avoir retiré les tubes arrières latéraux 1 a et 1 c et le train avant. La structure est démontable totalement et peut être emmenée à l'intérieur d'un coffre de voiture. Le train avant peut tourner sur lui-m8me, le char à voile peut donc virer sur place. Ce char à voile est manoeuvrable sur toute sorte de terrain et- la hauteur des suspensions peut être adaptée en fonction de celui-ci. Sur terrain meuble il est possible d'adapter des fourches sur lesquelles des roues à pneumatiques larges peuvent être fixées. Des trains-avant peuvent être interchangeables entre les solutions terrains meubles - terrains durs. La séparation se fait au niveau du cardan 25 qui reste toujours fixé au pivot 29. Suivant l'utilisation que l'on veut en faire on peut fabriquer des chassis plus ou moins résistants sans changer le principe de l'invention. Toutefois s'il doit être utilisé en terrain régulier, la structure peut atteindre un poids d'environ 60 kg sans compter le màt et la voile, pour une largeur de 3 mètres et une longueur de 3 mètres (point de contact des roues). Muni d'une petite voile les dimensions du char à voile peuvent être réduites. Les autres types de char à voile de cette dimension ne pèsent pas moins de 100 kgs mât compris. Le temps de montage complet de celui-ci est d'environ 15 minutes. Les proportions et les méthodes d'assemblage peuvent être modifiées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS i - Char à voile comportant un chassis coque, un mât et trois organes d'appui sur lesquels on peut adapter roues, patins ou skis et dont l'organe de direction est situé à l'avant caractérisé en ce que le chassis coque travaille comme une poutre 2 - Char à voile selon la revendication I caractérisé en ce que le chassis coque est construit en métal et bois et est démontable ainsi que les organes d'appui. 3 - Char à voile selon l'une quelconque des revendications l et 2 caractérisé en ce que qu'il comporte des suspensions arrières à barres de torsion réglables en fonction de la hauteur du chassis. 4 - Char à voile selon l'une quelconque des revendications l à 3 caracterisé en ce qu'il comporte un train avant muni de deux roues parallèles montees sur le même-pivot de direction et équipé de suspension à ressort réglable en fonction de. la hauteur du chassis. 5 - Char à-voile selon la revendication 3 caractérisé en ce que les roues arrières possèdent des tambours de frein dont la commande du freinage se trouve au pied et a une déviation pour une commande manuelle. 6 - Char à voile selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 ca ractérisé en ce que les fourches arrières possèdent un double système de fixation à la barre de torsion. 7 - Char à voile selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce qu'un réglage différentiel des hauteurs de fourches est assuré par un dispositif du type montage sur cannelures et en ce qu'un manchon solidaire de la fourche, circonscrit au montage cannelé et maintenu à celui-ci par une clavette, assure un démontage rapide de la fourche, le train avant étant commandé par un pignon denté par l'intermédiaire d'un assemblage cannelé situé à l'intérieur du pivot. 8 - Char à voile selon l'une quelconque des revendications l à 7 caractérisé en ce que le chassis coque offre un cockpit fermé sur trois côtés au fond duquel le pilote est assis directement ou sur une toile tendue.