Brevet FR2519601A1 — publié le 19830718

Motocycle perfectionné du type deux roues" La présente invention concerne un motocycle a deux roues, et plus particulièrement une motocyclette, du type dans lequel les deux roues sont réunies respectivement, l'une par l'intermediaire d'une suspension avant et d'une colonne de direction, et l'autre par l'intermédiaire d'une suspension arrière, à bras oscillant et à amortisseurs latéraux, reliée à l'axe de roue arrière, à un cadre central rigide comportant une partie supérieure sensiblement droite et légèrement inclinée vers l'arrière et vers le bas, qui participe a la rigidité de la machine et au-dessous de laquelle est installé un moteur. Dans le domaine des cycles et notamment des motocycles actuels tels que cyclomoteurs, vélomoteurs et motocyclettes, on sait que ces engins utilisent d'une manière générale, une suspension arrière à bras oscillant. Dans le cas des assez fortes cylindrées, et notamment pour les motocyclettes, le ou les bras oscillants sont articulés sur le cadre 9 l'arrière du moteur, et l'autre sur l'axe de roue arrière, tandis qu'un ou deux amortisseurs munis de ressorts de suspension sont montés entre le ou les bras oscillants et le cadre de la machine. Par ailleurs, la rigidité de cette machine dépend uniquement du ou des bras oscillants et du cadre central rigide. Toutefois, la disposition du point d'articulation des bras oscillants sur le cadre, a l'arrière du moteur, nécessite que ce cadre soit incurvé et très long Couramment, ce cadre adopte, vu de coté, une forme approximative de parallèlogramme avec un côté inférieur a peu pres horizontal, en général double (sur les deux côtés de la machine), deux cotés avant et arrière inclinés vers l'avant et vers le haut, le cté avant étant parfois double (sur les grosses cylindrées), au s que le coté arrière l'est souvent et enfin un côté supérieur peu incliné sur l'ho- rizontal et constitué en général par la partie supérieure précitée du cadre (par-dessus laquelle est normalement fixé le réservoir d'essence).C'est l'ensemble de ces éléments constitutifs du cadre qui, dans les réalisations connues, comportent au moins l'élément supérieur et l'élément arrière incliné, qui habituelleent participent d la rigidité de ce cadre et ils sont dimensionnés en conséquence c'est à dire avec une section assez forte et à peu près de même valeur pour tous. C'est sur l'élément arrière incliné de ce cadre rigide que sont articulés le ou les bras oscillants eux-mêmes rigides. A partir de ce cadre central rigide, un ou plusieurs autres éléments sont-prévus, orientés vers l'arrière et le haut pour supporter la selle du conducteur et éventuellement du passager.C'est sur cet élément arrière que le ou les amortisseurs, munis de leurs ressorts de suspension, sont articulés à leur extrémité su périeure, en arrière de l'articulation du ou des bras oscillants sur le cadre, leur autre extrémité étant articulée sur ce ou ces bras oscillants, en général légèrement a l'avant du montage articulé de l'axe de roue arrière sur ceux-ci Or, dans les réalisations connues, le cadre central rigide en parallélogramme travaille essentiellement en flexion et manque par consHquent de rigidité structurelle; en outre, l'existence 'un tel cadre entourant le moteur réduit l'accessibilité aux différentes parties de celui-ci Quant aux bras oscillants, non seulement ils participent de manière importante à la rigidité de l'ensemble, mais encore ils assurent bien entendu le guidage de la roue arrière, c'est à dire le maintien d'une distance constante entre le cadre, à l'arrière du moteur, et l'axe de roue arrière, qui oscille ainsi sur un arc de cercle. Enfin, dans ces motocycles connus, une flexibilité mariable de la suspension arrière dépassant une valeur relative de 3Qt peut être obtenue que moyennant l'utilisation d'un système très complexe de biellettes, de basculeurs, d'un nombre élevé d'articulations fragiles et coûteuses, tel que les systèmes bien connus dans le commerce sous les dénominations "Pro-link" "Unitrack" ou "Floating System". C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un motocycle du type indiqué plus haut dans lequel on résoud les inconvénients cités, tout en simplifiant la construction de la machine et en permettant une réduction importante de son prix de revient. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, grâce au fait que le cadre central rigide est constitué par la seule partie supérieure inclinée vers le bas et vers l'arrière, en ce que l'extrémité supérieure du ou des amortisseurs de la suspension arrière est articulée sur l'arrière de cet élément supérieur unique de cadre rigide, tandis que son ou leur extrémité inférieure est reliée rigidement à l'axe de roue arriere. Ces dispositions ont pour effet que c'est le ou les amortisseurs, et non plus le ou les bras oscillants qui participent à la rigidité et que le cadre rigide à élé- ment supérieur unique est, par là même, nettement plus rigide, car ne travaillant plus en flexion, mais en compres sion; en outre étant donné qu'il n'entoure plus le moteur, on dispose d'une plus grande facilité de démontage et/ou d'entretien de ce dernier; seul un cadre auxiliaire léger, de fixation du moteur, est prmvu au dessous du cadre rigide à l'élément supérieur unique, pour soutenir ce moteur, sans participer en rien à la rigidité d'ensemble de la machine, la secttion de ce cadre auxiliaire étant en conséquence de valeur relativement faible, ce qui réduit l'encombrement et accroit l'accessibilité au moteur, alors que bien au contraire la section du cadre rigide supérieur unique devrait en principe être nettement plus forte qu'à l'accoutumée. Etant donné que c'est le ou les amortisseurs qui participent ici à la rigidité, le ou les bras oscillants n'ont plus à remplir que la seule fonction de guidage précitée et peu vent donc être dimensionnés en conséquence c'est à dire avec une assez faible section. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le point de liaison entre le cadre rigide à élément supérieur unique et le fourreau de la colonne de directiar) le point d'articulation des amortisseurs arrière sur ce cadre, et l'axe de roue arrière sont sensiblement alignés. Ceci accroit considérablement la rigidité de l'ensemble et l'on peut ainsi réduire d'autant, c'est à dire de façon importante, la longueur de ce cadre à élément unique. De manière particulièrement avantageuse, il peut etre prévu que le point d'articulation du ou des amortisseurs sur l'arrière du cadre rigide à Slément suprieur unique soit situé, nar rapport à la verticale, en avant du point d'articulation du ou des bras oscillants, cette dernière articulation étant prévue sur+en élément du cadre auxiliaire situé à l'arrière du moteur. Cette disposition avancée induit une flexibilité variable, sans faire appel aux systèmes classiques, complexes et coWteux mentionnés précédemment. Selon une variante de réalisation, le cadre est constitué par un tube rectiligne fonctionnant en compression et sur lequel est monté le réservoir de carburant de la machine ou bien, selon une autre variante avantageuse, le cadre est lui-même constitué en forme de réservoir de carburant, portant sur ses côtés et vers sa partie arrière, des flasques sur lesquels sont articulés les amortisseurs arrière. En outre, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les amortisseurs arrière sont montés coulissants dans des fourreaux articulés au niveau du point d'articulation des amortisseurs sur le cadre principal. Ceci permet d'utiliser par exemple des éléments stan dards classiques fabriqués en grande série et donc de réduire d'environ 30 à 50 % le coat de construction de l'ensemble cadre-suspension arrière. D'autres caractéristiques et avantages du motocycle selon l'invention ressortiront de la description qui-va suivre prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels - La Fig. 1 est une vue schématique en élévation latérale d'une forme de réalisation du motocycle selon l'invention; et - la Fig. 2 est une vue schématique en élévation latérale d'une seconde forme de réalisation de l'invention. Sur la Figure 1, on a représenté schématiquement un motocycle comportant une roue avant -1, une roue arrière 2, un cadre intermédiaire principal en forme de tube rectiligne court 3, légèrement incliné sur l'horizontale,un cadre secondaire 4 formé de deux branches latérales dont une seule est visible sur la Fig. 1, chacune de ces branches latérales, comporte à partir de l'avant du cadre principal 3, un premier tronçon incliné vers le bas et l'arrière, et situé en avant du moteur décrit plus loin, un second tronçon inférieur et horizontai, situé au dessous dudit moteur, des troisième et quatrième tronçons formant un Vé ouvert situé à l'arrière du moteur et avec son sommet orienté vers l'arrière et qui remonte jusqu'à l'extrémité arrière du cadre 3, et enfin un dernier tronçon ou tronçon arrière 11 incliné légèrement vers le haut et l'arrière et s'étendant au dessus de la roue arrière 2. L'axe 5 de la zone avant est relié de façon classique par une suspension 6 à la colonne de direction 7 de la machine qui est montée et bloquée contre tout déplacement longitudinal dans un fourreau 8 portant un guidon non représenté. Le cadre 3 est relié de façon fixe, classique par une suspension 6 à la colonne de direction 7 de la machine qui est montée et bloquée contre tout dÇplace- ment longitudinal dans un fourreau portant un guidon non représenté. Le cadre 3 est relié de façon fixe, classique, non représenté en détail, au fourreau 8. Par ailleurs, le moteur,désigné dans son ensemble par la référence 9, de la machine, situé au dessous du cadre principal 3, est relié par des pattes de fixation telles que 10 à la partie avant du cadre secondaire 4, dont la partie arrière 11 est relevée légèrement vers l'arrière et supporte en partie un siège et une carrosserie non représentés. En outre la partie arrière du moteur 9 est reliée à l'axe 12 de la roue arrière 2 par des bras oscillants 13 (dont un seul est visible) formés par des tubes rectilignes.Chaque tube 13 est relié par articulation à ses extrémités, au moteur 9 et à l'axe 12 par des dispositifs non représentés bien connus sous le terme de "silent blocs" ou de préférence par deux rotules 14, 15, dont l'une possède un pas de vis à gauche et 1' autre un pas de vis à droite et qui permettent ainsi de régler la longueur des bras oscillants 13 et servent par conséquent de dispositif de tension d'une chaîne, repérée par la référence 16 et utilisée par exemple comme système de transmission non limitatif, entre le moteur 9 et l1axe 12 de la roue arrière 2. La transmission pourrait en variante être du type à Cardan. Les deux branches du cadre secondaire 4 sont reliées à l'avant du cadre principal 3 par tout moyen classique et à l'extrémité arrière de ce cadre principal 3 par l'intermédiaire de deux petits flasques latéraux 17 situés au niveau de leur partie la plus incurvée 18 montés rotatifs sur un axe transversal d'articulation 19 porté par deux pattes 20 du cadre 3. Dans le motocycle selon l'invention, la suspension arrière comporte des amortisseurs 2-1, qui sont montés coulissants dans des fourreaux 22 dont les extrêmi- tés supérieures sont articulées sur l'axe 19, qui est situé par rapport à la verticale, en avant de l'articulation de la rotule 14 du bras 13, et qui sont montés riaides par rapport à l'axe 12 de la roue 2. Selon l'invention, le point de liaison de la colonne de direction 7 et du cadre 3, ou plus précisément le point de fixation du fourreau 8 de la colonne de direction 7 au cadre 3, le point ou l'axe 19 d'articulation des amortisseurs arrière 21/22 sur le cadre 3 et l'axe 12 de la roue arrière 2 sont quasiment alignés, ce qui n'est pas le cas des cadres conventionnels des motocycles actuels. Le fonctionnement du motocycle selon l'invention est le suivant. En charge, les roues 1 et 2 sont repoussées élastiquement en position l'et 2', les axes 5, 12 des roues 1 et 2 venant respectivement en 5' et 12'. L'axe 12 de la roue 2 décrit un arc de cercle déterminé par la longueur des bras oscillants 13, la distance entre les axes 19 et 12 diminue et les amortisseurs 21 coulissent dans leurs fourreaux respectifs 22, venant dans la position relevée 22'. Sur la figure 2, on a représenté une variante de réalisation, dans laquelle le cadre 3, qui supporte en général dans les engins classiques un réservoir, est lui même réalisé sous la forme d'un réservoir 23 portant sur ses cotés et vers sa partie arrière, des flasques triangulaires 24 portant un axe transversal 25 auquel sont reliés par articulation les fourreaux 22 des amortisseurs arrière de la machine ainsi que des flasques latéraux allongés 26 solidaires de la partie incurvée 27 du cadre secondaire 4. Le fonctionnement de cette variante est identique a cet de la réalisation de la figure 1. Comme on le voit, le cadre 3 est extrème- ment court ou est même remplacé par le réservoir 23, éventuellement en tole renforcée, la rigidité de l'ensemble est considérablement accrue par suite de l'alignement des points d'articulation indiqués précédemment et l'on obtient à 1' aide d'un dispositif simple et efficace la flexibilité va riable de l'ensemble qui se traduit par un durcissement progressif de la suspension en fonction de la charge.En outre, les bras oscillants 13 ne servent plus à assurer la tota lité du guidage de la roue arrière 2, mais à déterminer la géométrie de la suspension et, dans le cas de la transmis sion par channe, à recevoir le dispositif de tension de chaine extrêmement simple et supprimant notamment les systèmes classiques de règlage à lumière, excentrique et vis de blocage. Enfin, la solution visant à remplacer le cadre tubulaire directement par le réservoir de carburant permet de donner à ce dernier une contenance accrue à encombrement égal. On notera que le tube 3 présente une section qui est pratiquement égale à celle de l'élément supérieur des cadres classiques, et qui est par exemple de l'ordre de 60 mm de diamètre, alors que les tubes du cadre secondaire 4 sont nettement plus faibles que cette dimension habituel le, et par exemple de l'ordre de 20 mm de diamètre. I1 est également intéressant de rappeler que par l'expression "flexibilité variable tel on entend que l'amortissement varie en fonction de la position de la machine, cet amortissement étant maximal quand l'écrasement de la machine est maximal (passage d'une brosse), tandis qu'il est minimal quand la machine est en détente maximale (passage d'un creux). On notera qu'avec la structure conforme à l'invention, la variante de la flexibilité variable peut sans difficulté atteindre la valeur souhaitée, par exemple, obtenir une flexibilité en détente qui soit le double de la flexibilité en écrasement, alors qu'avec les systèmes actuels on ne peut en aucun cas atteindre 30 %. REVENDICATIONS 1 /-- motocycle à deux roues, du type dans lequel les deux roues sont réunies repectivement, l'une (1) par 1' in- termédiaire d'une suspension avant (6) et d'une colonne de d1recton (7), et l'autre (2) par l'intermédiaire d'une suspension arrière, à bras oscillant (13) et à amortisseurs latéraux (21), reliée à l'axe (12) de roue arrière (2), à un cadre central rigide (3) comportant une partie supérieure sensiblement droite et légèrement inclinée sur l'arrière et vers le bas, qui participe à la rigidité de la machine et au-dessous de laquelle est installé un moteur (9), caractorisé en ce que le cadre entral rigide (3 ) est constitué par la seule partie supérieure inclinée vers le bas et vers l'arrière, en ce que l'extrémité supérieure du ou des amortisseurs (21) de la suspension arrière est articulée sur l'arrière de cet élément supérieur unique de cadre rigide (3), tandis que son ou leur extrémité inférieure est reliée rigidement à l'axe de roue arrière (12). 20/ - Motocycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point de liaison entre le cadre rigide à élément supérieur unique (3) et le fourreau de la colonne de direction (8), le point (19) d'articulation des amortisseurs arrière (21) sur ce caVke (3), et l'axe de roue arrière (12) sont sensiblement alignés. 30/ - Motocycle selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le point d'articulation (19) du ou des amortisseurs (21) sur l'ar rière du cadre rigide à l'élément supérieur unique (3) est situé, par rapport à la verticale, en avant du point (14) d'articulation du ou des bras oscillants (13), cette der nière articulation étant prévue sur un élément de cadre auxiliaire (4) situé à l'arrière du moteur. - - Motocycle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre secondaire(4) à une ou deux branches raccordé à 1,avant du cadre principal (3) supportant le moteur (9) et relié, à l'arrière dudit cadre (3) par des flasques latéraux (17;26) au niveau du point d'articulation (19;25) des amortisseurs arrière et du cadre principal. 50/ - Motocycle selon l'une quelconque des revendications 1 a- 4, caractérisé en ce que le cadre principal (3) est constitué par un tube rectiligne fonctionnant en compression et sur lequel est monté le réservoir de carburant de la machine. 60/ - Motocycle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le cadre principal est lui-même constitué en forme de réservoir (23) de carburant, portant sur ses côtés et vers sa partie ar rière, des flasques (24) sur lesquels sont articulés les amortisseurs arrière (21). 70/ - Motocycle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les amortisseurs arrière (21) sont montés coulissants dans des four reaux-(22) articulés au niveau du point d'articulation (19; 25) des amortisseurs sur le cadre principal (3). 80/ Motocycle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans le cas d'une transmission par chaine (16) entre le moteur (9) et la roue arrière (2) , les bras oscillants (13) sont constitués par des tubes articulés à l'arrière du moteur (9) et à l'axe de la roue arrière (2) en étant monts sur des rotules (14, 15), dont l'une possède un pas de vis à droite et l'autre un pas de vis à gauche et qui servent simultanément a régler la tension de la chaîne (16). 9 ) - Motocycle selon l'une quelconque des revendications 7 à 7, caractérisé en ce que la transmissionest du type à Cardan.