Brevet FR2535670A1 — publié le 19840511

La présente Invention concerne les cycles motorisés, à suspension avant télescopique, avec freins à tambour ou à disque à commande mécanique ou hydraulique. La plupart des cyclomoteurs, vélomoteurs ou motocyclettes actuels à fourche avant télescopique sont sujets,lors des freinages9 à un écrasement de la suspension avant7 appelé "plongée", qui présente les inconvénients suivants: - risque de talonnement en butée supérieure de la suspension avant, par suite de la diminution de la garde au sol; - diminution de la portée d'éclairement du projecteur, la nuit; - éventuellement facteur limitant, pour le constructeur du cycle, de la souplesse de la suspension avant. La présente invention supprime ces inconvénients: elle promet lors des freinages -même les plus brutaux - de conserver l'assiette avant du cycle sans aucunement supprimer ou altérer le rôle de filtre mécanique des irrégularités du sol de la suspension avant Elle est caractérisée par le fait que la partie du frein avant ordinairement fixe par rapport aux bras inférieurs de la fourche, c'est-à-dire le plateau de frein dans le cas d'un frein à tambour, ou 19 étrier dans le cas dun frein à disque, est ici susceptible de pivoter autour dún axe confondu avec celui de rotation de la roue avant , ce pivotement étant contrôlé par un système bielle-manivelle, décrit en détail plus bas, relié à la partie supérieure et suspendue de la fourche Ce système bielle-manivelle a pour effet de transformer le couple de freinage dont le plateau de frein ou étrier est le siège,lors de lSaction du frein avant, en une force ascendante exercée sur la partie suspendue avant du cycle, force de nature à contrecarrer l'effet de plongée occasionné par le freinage. I1 est important de noter que non seulement ce système anti-plongée n1 entrave en rien la suspension avant en dehors des freinages, puisqusau moment où la roue avant rencontre das irrégularités du sol, la liaison bielle-mtnivelle ss déforme, entrainant une oscillation correspondante du plateau de frein ou de l'étrier, mais il ne gêne pas non plus le fonctionnement de la suspension avant pendant les frein nages, du fait que sa déformation y est également possible Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description plus détaillée qui va suivre et du calcul du dimensionnement optimum, en référence aux dessins schématiques annexés , sur lesquels: la figure I montre, en élévation latérale, une forme de réalisation d'un cycle à frein à tambour équipé selon l'in- vention; la figure 2 montre,en élévation latérale, une forme de réalisation d'un cycle à frein à disque équipé selon l'in vention; la figure 3 est un schéma de principe,en élévation la- térale, d'un cycle équipé selon l'invention, destiné à il lustrer le calcul de son dimensionnement optimum. Tel qu'il est représenté figure I pour le cas d'un frein avant à tambour, le cycle équipé selon l'invention comporte notamment une manivelle I3, d'entrare éventuellement réglable, liée rigidement avec le plateau de frein 11 ,par exemple par soudage s ou à l'aide de boulons, et dirigée vers l'arrière de celui-ci.Ce dernier est lié à la partie inférieure de la fourche 12 par une liaison de type pivot et d'axe confondu avec celui de rotation de la roue avant.Par exemple cette liaison pourra être assurée au niveau de l'axe métallique I2I, qui relie les deux tubes inférieurs de la fourche, au moyen d'une bague autolubrifiante sertie dans l'alésage central du plateau 11, en prévoyant des jeux axiaux et radiaux adéquats Une bielle I4 est reliée, par liaisons de type pivot, ou éventuellement rotule, d'une part à l'extrémité arrière de la manivelle I3, d'autre part à la pièce I5 fixée rigidement sur l'un des tubes formant la partie supérieure suspendue 16 de la fourche. Dans le cas d'un frein à disque, tel qu'il est représen té figure 2, la cycle équipé selon l'invention co;nporte notamment une manivelle 23, d'entraxe éventuellement réglable, pouvant osciller par rapport à la partie inIérieure 22 de la fourche par une liaison pivot avec l'axe 21 de la roue analogue à celle décrite plus haut pour la pièce 15. Cette manivelle, dirigée en arrière de l'essieu avant, supporte, lié rigidement à elle, l'étrier a frein 21, placé de façon adéquate au serrage du disque 20. L'extrémité arrière de cette manivelle est liée à une bielle 24, elle-même liée à la partie supérieure 26 de la fourche par une pièce 25, dans Ime disposition et des liaisons analogues à celles des éléments I3, I4, I6, I5 de la figure I. Si l'avant du cycle comporte deux disques de frein de part et d'autre de-la roue, il va de soi que le cycele comportera deux ensembles des pièces 21, 25, 24, 25, chacun d'eux concernant un disque. Notons qu'alors les deux bras de la fourche reçoivent des efforts identiques, ce qui est un avantage par rapport au cas disymétrique du disque seul ou du tambour où seul l'un des bras reçoit la poussée anti-plongée Eléments pour un dimensionnement optimum du système bielle-manivelle.L'ensemble schématisé figure @ est caractérisé entre autres par sa masse m, la hauteur h au-dessus du sol de-son centre de gravité G, son empattement &gamma;, l'angle d'inclinaison &alpha; Je la fourche par rapport à la verticale, le rayon R de la roue avant.Nous supposerons, àtitre d'ex emple et dans le but d wsimplifier le calcul, que l'angle entre les segments IO et IS schématisant respectivement la manivelle 15 ou 23 et la bielle I4 ou 24 décrites plus haut, est droit,Le but du présent calcul est de déterminer un couple de valeurs d 0 ,où g désigne la longueur entre axes de la manivelle et ss l'angle de la bielle avec la direction de la fourche, tel que le freinage n'entraine aucune déflexion de plongée de l'avant du cycle. Nous supposons; pour cela, que seul le frein avant est la cause de la décélération, L moment de basculement s'exerçant sur 1 système cyclepilote soumis à une décélération d'intensité &gamma; a pour valeur e moment alourdit done la roue avant de la quanti tél.Ainsi la fourche transmet-elle, lors du frei nage, une force additionnelle due à la décélération et cor respondrnt à la réaction supplémentaire d sol sur la roue avant, force de composante horizontale m&gamma; et verticalel la plongée habituellement constatée sur un cycle non é@@i- pé selon l'invention est donc le ait de l'écrasement des ressorts avant sous l'action de la composante de cette force selon la direction de la fourche , de valeur:: Pour le cycle équipé selon l'invention, la bielle 14 ou 21 exerce sur la partie supérieure de la fourche, grace à la manivelle I3 ou 23, la force #/d, où # est le couple de freinage qu'exerce le frein. Or, seul le frein avant agit, on a donc: La composante de cette force selon la direction de la fourche vaut donc: et tend à s'opposer à l'écrasement des ressorts. L'écrasement sera nul si l'on a exactement F1= -à-dire si la condition: est réalisée. On voit, par ce calcul, où les termes ffnW se sont simplifiés, que la condition ci-dessus est donc valable quelle que soit la valeur de la décélération, autrement dit que le caractère anti-plongée du cycle selon l'invention demeure en toutes circonstances. Certes, ce calcul est fait dans un cas propice, où seul le frein avant est sollicité, et où l'on connaita priori la hauteur W du centre de gravité, qui dépend pourtant fortement du pilote et de sa position. I1 est donc évident que, dans les cas réels, il pourra apparaître un effet de plongée coorespondant à la part que prend le frein arrière dans la décélération et la déplacement du centre de gravité de l'e semble roulant du, par exemple, à la présence d' un passager arrière.Cependant, l'amplitude de cette plongée sera, de toute façon, inférieure à celle dgun cycle équivalent non équipé selon l'invention,0n peut ajouter également que le caractère réglable de la manivelle mentionné plus haut, peut permettre, par une modification de la valeur de l'entraxe & de s'adapter aux conditions de charge du véhicule En ce qui concerne l'encombrement du système bielle-manivelle, l'application de la formule démontrée plus haut à des géométries de motocyclettes existantes donnes pour la longueur t de la manivelle, des valeurs sensiblement égales ou inférieures au rayon R d la roue avant; ainsi le dispositif ne devrait pas gêner le bon fonctionnement de la direction. Cette invention semble particulièrement indiquée pour les motocyclettes grandes routières", ou plus généralement pour les cycles disposant d9une suspension avant très souple REVENDICATIONS I) Cycle du genre cyclomoteur, vélomoteur ou motocyclette à fourche avant télescopique, caractérisé par le fait que le plateau ou l'étrier de son frein avant,ou de chacun de ses freins avant, est susceptible d'osciller par rapport à la fourche autour de l'axe de rotation de la roue avant, et que cette oscillation est contrôlée par on ensemble bielle - manivelle relié à la partic supérieure et suspendue de la fourche. 2) Cycle selon la revendication I3 , caractérisé en se que la manivelle, dirigée vers l'arrière de l'axe de la roue avant, est liée rigidement au plateau de frein ou à l'étrier. 3) Cycle selon les revendications I et 2 , caractérisé en ce que la bielle est liée par une liaison pivot ou rotule à la partie supérieure et suspendue de la fourche. 4) Cycle selon les revendications I,2,3, caractérisé en ce que l'entraxe de la manivelle est inamovible. 5) Cycle selon les revendications I,2,3, caractérisé en ee que l'entraxe de la manivelle est réglable.