Brevet FR2491859A1 — publié le 19820416

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, aux dispositifs de suspension de la roue avant des motocyclettes et concerne plus particu- lièrement un dispositif de suspension de la roue avant d'une motocyclette utilisant un quadrilatère articulé. Dans les systèmes de suspension classiques de la roue avant des motocycles, on utilise généralement une fourche avant télescopique pour suspendre la roue avant, cette fourche comprenant des tubes et des bottiers coulissants qui constituent des amortisseurs hydrauli- ques. Un autre type de suspension utilisant des organes articulés est également connu, par exemple, par le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4.212.48]. de Valentino Ribi du 15 juillet 1980. Ce système de suspension à organes articulés comprend une fourche supérieure supportée par le châssis, une fourche inférieure supportant la roue avant et un amortisseur dont l'une des extrémités est reliée à l'une des deux fourches et l'autre à l'autre des deux fourches, par des leviers articulés ou des biêllettes. Les systèmes de suspension de ce genre sont avantageux-en ce qu'ils permettent à la roue avant de mieux suivre les irrégularités de la route en permettant à cette roue un plus grand débattement que celui permis par les systèmes de suspension télescopiques, à quoi s'ajoutent que les dimensions-et le poids'de -lamortis- seur peuvent être réduits puisque la course d'expansion de celui-ci peut être diminuée grâce à ce plus grand débattement. Toutefois, les systèmes de suspension articulés exigent un nombre relativement grand de paires de leviers ou de biellettes s'ajoutant à la fourche supérieure età lafourche inférieure, et, en outre, du fait que l'amortisseur n'est pas logé ou incorporé dans le système de suspension, il faut prévoir des moyens de montage à ses extrémités opposées. En conséquence, on voit que ce dispositif de suspension articulé à le 2. défaut qu'il risque d'être plus lourd qu'un système de suspension classique du type télescopique. Selon la présente invention, un dispositif de suspension articulé pour une roue avant d'un motocycle comprend une fourche supérieure supportée par le chassis du motocycle, une fourche inférieure supportant la roue avant, un amortisseur dont l'une des extrémités est reliée soit à ladite fourche supérieure, soit à ladite fourche- inférieure et dont l'extrémité est reliée > l'autre desdites fourches supérieure et inférieure par des leviers articulés ou des biellettes, les composants de ladite fourche supérieure et/ou de ladite fourche inférieure étant creux. En conséquence, l'un des buts de la présente invention est de fournir un dispositif de suspension articulé pour la roue avriie d'un motocycle, dispositif qui se compose de fourches pouvant être produites faci- lement, qui ont une grande résistance et rigidité et qui, en outre, sôhnt légères. Un autre but de l'invention est de produire un dispositif de suspensionarticulé pour la roue avant d'une motccyclette, dans lequel les fourches ont un poids réduit, de sorte--que le moment d'inertie autour de l'axe de rotation du guidon peut être diminué et, par conséquent, ce guidon peut être manoeuvré plus faci- lement. Enfin, l'invention se propose de réaliser un dispositif de suspension articulé pour la roue avant d'une motocyclette, dispositif qui permet de réduire le nombre des composants, d'abaisser les coûts de fabri- cation et d'améliorer les opérations d'assemblage des composants du dispositif avec le chassis du motocycle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en référence au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue latérale générale 249 1859 d'une motocyclette comportant un dispositif de suspension articulé pour la roue avant auquel la présente invention peut être appliquée; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de suspension de la figure 1; la figure 3 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une fourche supérieure faisant partie d'un dispositif de suspension de la roue avant en accord avec la présente invention; - les figures 4, 5, 6 et 7 sont respectivement des vues en coupe de divers éléments latéraux destinés à être utilisés avec la fourche supérieure du mode de réalisation de la figure 3; - la figure 8 est une vue en perspective d'un élément latéral constituant l'autre forme de réalisation d'une fourche supérieure; - les figures 9, 10, 11 et 12 sont des vues respectivement des vues en coupe de divers éléments latéraux destinés à la fourche supérieure et pouvant être utilisés dans le mode de réalisation de la figure 8; - la figure 13 est une vue en perspective d'un élément latéral constituant un autre mode de réalisation d'une fourche supérieure; et - les figures 14 et 15 sont des vues en coupe montrant la forme de la section des éléments latéraux de la fourche supérieure utilisés dans le mode de réalisa- tion de la figure 13. En se référant tout d'abord à la figure 1, on voit une motocyclette 1 qui comporte un dispositif de suspension articulé pour la roue avant, conforme à la présente invention. Ce dispositif de suspension comprend une fourche supérieure 4 montée à rotation de façon à pouvoir tourner dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens opposé sur un châssis 2 de la motocy- lette 1 au moyen d'un pont supérieur 5 et d'un pont inférieur 6 qui sont tous deux articulés sur un tube de tête 3 disposé à l'extrémité antérieure du châssis 2. Une roue avant 7 est montée à rotation sur une fourche inférieure 8 au moyen d'un axe transversal 9 situé à l'extrémité antérieure de celle-ci. La fourche supérieure 4 et la fourche inférieure 6 sont reliées par deux bras avant 10 et arrière 11 formant un quadrilatère articulé 12 qui englobe ainsi la fourche supérieure 4 constituant une branche fixe et la fourche inférieure 8, ainsi que les bras 10 et 11 formant les branches mobiles. Comme on le voit sur la figure 2, les fourches supérieure et inférieure 4 et 8 comportent une paire d'éléments laté- raux de droite et de gauche 4a, 4b et 8a, 8b et un ensemble-de-deux bras 10 et 11 disposés entre une paire d'éléments latéraux de gauche 4a et 8à et entre l'autre paire d'éléments latéraux de droite 4b et 8b. Ainsi, le dispositif de suspension comporte deux quadrilatères articulés 12 disposés de part et d'autre de la roue avant 7, ces quadrilatères. articulés ayant la même configuration- et se déformant de la même manière. - Un amortisseur 13, pour amortir les mouvements d'élévation et de descente de la roue avant 7, est prévu à la partie supérieure de la fourche supérieure 4, en avant du, guidon 14. L'extrémité supérieure de l'amor- tisseur 13 est montée à pivotement, de façon à pouvoir basculer vers l'avant ou l'arrière, sur un pivot 15 lequel est supporté parles éléments latéraux de gauche et de droite 4a et 4b de la fourche supérieure 4. Les extrémités libres de deux premiers bras oscillants 16 sont reliées à l'extrémité inférieure de l'amortisseur 13. Les extrémités inférieures des bras oscillants 16 sont reliées aux extrémités inférieures de seconds bras oscil- lants 18 par des pivots 17 qui s'étendent transversalement dans la fourche supérieure 4. Les extrémités postérieures des seconds bras oscillants 18 sont reliées, par des tirants 19, aux extrémités lOc des bras 10 qui s'élèvent au-dessus de leurs points d'articulation constitués par les pivots l0a sur lesquels les bras 10 sont articulés. On va décrire maintenant le fonctionnement de ce dispositif de suspension articulé en regard de la figure 1. Quand la roue avant 7 se déplace vers le haut par suite des inégalités de la route, les deux quadrila- tères articulés 12 se déforment de telle manière que la fourche inférieure 8 tourne autour d'un centre instanta- né qui est le point d'intersection A des droites prolon- geant les axes longitudinaux des deux bras 10, ll lesquels sont inclinés de façon à converger vers l'arrière et vers le bas, de sorte que l'axe 9 de la roue avant 16 s'élève le long d'une trajectoire pratiquement rectiligne C - C qui est sensiblement parallèle à l'axe B - B autour duquel le guidon 14 tourne. Lorsque le quadrilatère articulé 12 se déforme, une force de tension s'exerce sur le tirant 19, de sorte que les premier et second bras oscillants 16 et 18 basculent tous deux dans le sens des aiguilles d'une montre, selon la figure 1, ce qui a pour conséquence de comprimer l'amortisseur 13 en développant une force d'amortissement qui tente a s'opposer au mou- vement d'ascension de la roue avant 7. La figure 3 représente un exemple d'une fourche supérieure 20 montée de façon à pouvoir tourner vers la droite ou vers la gauche sur le châssis d'une motocyclette en actionnant son guidon. La fourche supé- rieure 20 comprend deux éléments latéraux 21 ayant la même configuration, qui sont reliés l'un à l'autre au moyen d'un pont supérieur 22 et d'un pont inférieur 23. Des supports 24 et 25 pour fixer à pivotement les deux bras avant et arrière mentionnés sont fixés respective- ment à l'extrémité inférieure et à la partie inférieure arrière de chaque élément latéral 21, par soudage ou d'une autre manière. Ainsi, les ponts supérieurset infé- rieurs 22 et 23 sont solidarisés à la fourche supérieure 20 facilitant ainsi la réduction du nombre des composants et de celui des opérations d'assemblage de la fourche supérieure sur le tube de tête du châssis. Chaque élément latéral 21, qui est creux, est produit en assemblant deux plaques estampées symétriques 21a, qui sont produites en emboutissant une plaque d'acier, de façon à les solidariser, par une opération de soudage ou analogue, comme représenté sur la Fig. 4. Toutefois, la forme de la section des plaques estampées n'est pas limitée à celle représentée sur la fig. 4, cette section pouvant, par exemple, prendre la forme de la plaque estampée 21b ou 21 c représentées sur les Fig. 5 et 6. En variante, un élément latéral 21 pourrait être produit au moyen d'une plaque estampée profilée 21d et d'une plaque plate 21e assemblées l'une à l'autre. On comprend aisément que la production d'un élément latéral 21 en assemblant plusieurs plaques de façon à les solidariser de la manière décrite ci- dessus peut-faciliter la fabrication, réduire les coûts, et améliorer la résistance et la rigidité, etc. de la-fourche supérieure 10 comprenant les éléments latéraux 21 en tant-que composants. De plus, du fait que les éléments latéraux 21 sont creux, la fourche supérieure 20 s'en trouve allégée et, en conséquence, les moments d'inertie du guidon autour de son axe de rotation sont réduits dans une proportion correspon- dant à cette réduction du poids. En conséquence, les performances du guidon dans les virages sont améliorés et cet effet est particulièrement remarquable lors de l'utilisation de cette fourche supérieure sur une motocyclette de course. La Fig. 8 représente un élément latéral 31 destiné à être utilisé avec un autre mode de réali- sation de la fourche supérieure. Dans cette variante de réalisation, l'élément latéral 31 comprend un 249 1859 cadre extérieur avant 32 et arrière 33 qui ensemble délimitent un cadre extérieur, et un élément plat 34 fixé à et entre les cadres extérieurs 32 et 33 par soudage ou atutement. Les cadres extérieurs 32 et 33 sont creux et peuvent avoir une section dont la forme correspond à celles représentées sur les Fig. 9 à-12. Plus précisément, les cadres extérieurs 32a, 33a et 32d et 33d des Fig. 9 et 12 ont respectivement une section carrée; les cadres extérieurs 32b, 33b de la Fig. 10 ont une section elliptique et les cadres extérieurs 32c et 33c de la Fig. 11 ont une section circulaire. L'élément latéral de la Fig. 11 se compose de deux plaques 34 fixées aux surfaces ex- térieures et deux cadres extérieurs 32c et 33c, à une certaine distance l'une de l'autre. L'élément latéral 31 de la Fig. 12, comprend deux plaques su- perposées 34 qui sont fixées respectivement à deux coins opposés des deux cadres extérieurs 32d et 33d. La Fig. 13 représente-un élément latéral 41 destiné à être utilisé avec un autre mode de réali- sation de la fourche supérieure. Dans cette variante, l'élément latéral 41 comprend un cadre extérieur avant 42 et arrière 43 semblable aux cadres 32 et 33 de la Fig. 8, ainsi qu'un certain nombre d'éléments de liaison 44 disposés entre les deux cadres extérieurs 42 et 43 afin de les solidariser de manière à produire une structure en treillis. Les cadres extérieurs 42, 43 pourraient être soit creux, soit pleins. Les Fig. 14 et 15 représentent des sections des éléments de liaison 44 ayant différentes formes. On voit que les éléments de liaison 44a et 44b sont tous deux creux. Les éléments de liaison 44a de la Fig. 14 ont une 249 1859 section elliptique, tandis que l'élément de liaison 44 de la Fig. 15 a une section rectangulaire. Les sections des éléments de liaison 44a, 44b ont un plus grand rapport du grand axe sur le petit axe que celui des modes de réalistion précédents. En fixant les élements de liaison 44a ou 44b sur les cadres extérieurs 42 et 43 de manière que les gands axes de leurs sections coïncident avec la direction du châssis de la motocyclette, le moment d'inertie de la fourche supérieure peut être effec-- tivement réduit. De plus, lorsque les châssis exté- rieurs 42, 43 sont eux-mêmes formés d'un tuyau dont la section a la forme représentée sur la Fig. 14 ou 15, le moment d'inertie peut encore être réduit davantage et la largeur de la fourche supérieure peut aussi être réduite. Bien que l'invention ait été décrite dans son application--à-la fourche supérieure d'une moto- cyclette, il convient de noter qu'elle peut être appliquée d'une manière analogue à une fourche in- férieure dont les composants peuvent être réalisés de façon à être-creux en accord avec la présente invention. Il ressort clairement de la description précédente que la- présente invention permet de faciliter la fabrication des fourches supérieures et-des fourches inférieures constituant un quadri- latère articulé destiné à être utilisé dans un dispo- sitif de suspension de la roue avant d'une moto- cyclette, en réduisant le nombre des composants de ce dispositif, en simplifiant les opérations d'as- semblage et en allégeant le poids de la motocyclette, tout en réduisant le moment d'inertie, et en abaissant sensiblement les coûts de fabrication de la bicyclette. En conséquence, on conviendra que la présente in- vention constitue un progrès pratique très sensible 249 1859 dans le domaine des systèmes de suspension de la roue avant des motocyclettes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension articulé pour la roue avant d'un motocycle ou d'une motocyclette (1) qui comprend une fourche supérieure (4) supportée par le châssis (2) du motocycle, une fourche inférieure (8) supportant la roue avant (7), un amortisseur (13) dont l'une des extrémités est reliée soit à ladite fourche supérieure (4), soit à ladite fourche inférieure (8) et dont l'extrémité est reliée à l'autre desdites fourches supérieure (4) et inférieure (8) par des leviers articulés (11) ou des biellettes, les composants de ladite fourche supérieure (4) et/ou de ladite fourche inférieure (8) étant creux. 2. Dispositif de suspension selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la fourche supé- rieure (4) se compose desdits composants creux qui sont solidarisés par un pont (6) de ladite fourche supérieure. 3. Dispositif de suspension selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que chacun des compo- sants creux (21) de la fourche se compose de deux moitiés--symétriques (21a, 21b) produites par estampage ou emboutissage d'une plaque d'acier (Fig 4.). 4. Dispositif de suspension selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que chacun desdits composants creux (21) de la fourche comprend une moitié (21d) produite par estampage ou emboutissage d'une plaque d'acier, et un élément plat (21e) (Fig. 7). 5. Dispositif de suspension selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que chacun des compo- sants creux (31) de la fourche comprend deux cadres extérieurs creux (32, 33) et, au moins, une plaque (34) pour relier lesdits cadres extérieurs (32, 33) (Fig. 9-12). 6. Dispositif de suspension selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que chacun des compo- sants creux de la fourche comprend deux cadres exté- rieurs creux et un certain nombre d'éléments de liaison creux joignant lesdits cadres extérieurs. 7. Dispositif de suspension selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que chacun des composants creux de ladite fourche comprend deux cadres extérieurs pleins et un certain nombre d'éléments de liaison creux pour assembler lesdits cadres extérieurs.