Brevet FR2636035A1 — publié le 19900309

Motocyclette à roue avant motrice La présente invention concerne une motocyclette à roue avant motrice. L'un des mécanismes connus pour transmettre une puissance motrice d'un bloc-moteur, tel qu'un moteur à combustion interne, monté sur un cadre de motocyclette, à une roue avant d'une motocyclette à roue avant motrice, est décrit, par exemple, dans le brevet japonais publié sous le No 444694. Pour entratner la roue avant pendant que la motocyclette est en train de prendre un virage, celle-ci comporte un mécanisme, tel qu'un joint universel, destiné à transmettre la puissance motrice à la roue avant. Le mécanisme de transmission de la puissance motrice à la roue avant a par conséquent une structure relativement complexe. Lorsqu'une motocyclette classique prend un virage, il faut que son cadre s'incline latéralement en m&me temps que les roues avant et arrière en direction du centre du cercle de rotation, pour compenser les forces centrifuges exercées sur le cadre de motocyclette. La vitesse de déplacement de la motocyclette doit donc en général être réduite, lorsque la motocyclette change de direction. Compte tenu des inconvénients cidessus de la motocyclette à roue avant motrice classique, la présente invention a pour but de proposer une motocyclette à roue avant motrice, dotée d'un mécanisme d'entraînement de roue avant simple. Un autre but de la présente invention est de proposer une motocyclette à roue avant motrice, capable de prendre un virage à une vitesse élevée. Pour atteindre ces buts, il est proposé, selon la présente invention, une motocyclette à roue avant motrice comportant un cadre principal qui supporte une roue arrière sur laquelle est monté un pneu à bande de roulement ronde, et également un siège formant selle; un -2- cadre avant qui supporte une roue avant motrice sur laquelle est monté un pneu à bande de roulement plane; et un arbre de jonction qui s'étend dans une direction longitudinale de la motocyclette, le cadre principal étant accouplé avec le cadre avant par l'intermédiaire de l'arbre de jonction, en vue d'un déplacement angulaire autour de l'arbre de jonction. La motocyclette à roue avant motrice comporte également un bloc-moteur destiné à entraîner la roue avant, le bloc-moteur étant monté sur le cadre avant. La motocyclette à roue avant motrice comporte aussi un bras oscillant grace auquel la roue avant est supportée sur le cadre avant. Le cadre principal possède un partie avant qui surplombe le cadre avant. Lorsque la motocyclette prend un virage, le conducteur assis sur le siège formant selle déplace son poids dans la direction dans laquelle la motocyclette tourne, ce qui oblige le cadre principal et la roue arrière à s'incliner latéralement par pivotement autour de l'arbre de jonction, afin de compenser les forces centrifuges exercées sur la motocyclette pendant le virage. Du fait que le pneu large à bande de roulement plane est monté sur la roue avant, il empêche cette dernière et le cadre avant de s'incliner latéralement, et la motocyclette peut tourner pendant qu'une puissance motrice importante est transmise à la roue avant. L'arbre de jonction s'étend de telle manière que son axe passe au-dessous d'un point au niveau duquel la roue arrière est en contact avec une surface de route. Dans la mesure o l'axe de l'arbre de jonction s'étend au-dessous d'un point au niveau duquel la roue arrière est en contact avec la surface de la route, lorsque la roue arrière s'incline latéralement, la partie arrière de l'arbre de jonction, vue en plan, pivote vers l'extérieur du point de contact de la roue arrière avec la -3- surface de la route. En réponse au mouvement de pivotement de l'arbre de jonction, le cadre avant pivote dans la direction dans laquelle la motocyclette tourne. La motocyclette tourne ainsi automatiquement, tandis que la roue avant reste en position verticale. Même sans être effectivement dirigée, la roue avant est guidée d'ellemême, pour obliger le cadre principal et la roue arrière à s'incliner latéralement dans la direction dans laquelle la motocyclette doit tourner. La motocyclette peut ainsi être dirigée. La motocyclette à roue avant motrice comporte, en outre, un guidon pour diriger la roue arrière. Le guidon est monté sur une partie avant du cadre principal, la roue arrière étant supportée sur une partie arrière du cadre principal. La motocyclette à roue avant motrice comporte, de surcroît, sur le cadre principal, des moyens pour transmettre une action de guidage du guidon à la roue arrière. Grâce à ces moyens, le guidon peut diriger la roue arrière, afin d'augmenter la capacité de changement de direction de la motocyclette. Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortira plus clairement de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue en élévation latérale d'une motocyclette à roue avant motrice selon un premier mode de réalisation de la présente invention; les Figures 2 et 3 sont des vues en plan schématiques de la motocyclette de la Figure 1, montrant de quelle manière elle fonctionne; la Figure 4 est une vue en élévation latérale d'une motocyclette à roue avant motrice selon un second mode de réalisation de l'invention; - 4 - la Figure 5 est une vue en plan de la motocyclette de la Figure 4, montrant un mécanisme destiné à diriger une roue arrière; et la Figure 6 est une vue en plan semblable à celle de la Figure 5, montrant un mécanisme de direction de roue arrière modifié. Comme le montre la Figure 1, une motocyclette à roue avant motrice selon un premier mode de réalisation de la présente invention, comporte un cadre avant 1 qui, sur sa partie avant, supporte une roue avant 3 sur laquelle est monté un pneu large à bande de roulement plane 2, un cadre principal 4 qui, sur sa partie arrière, supporte une roue arrière 6 sur laquelle est monté un pneu à bande de roulement ronde 5, un bloc-moteur 7, tel qu'un moteur à combustion interne, installé sur une partie inférieure du cadre avant 1, un arbre de jonction 8 par l'intermédiaire duquel le bloc-moteur 7 et le cadre principal 4 sont reliés entre eux dans la direction longitudinale de la motocyclette, et une armature de siège 9 qui fait partie du cadre principal 4. Deux repose-pieds 10 (dont un seul est représenté) sont fixés à une partie inférieure du cadre principal 4. La roue avant 3 est montée mobile en rotation sur le cadre avant 1, au moyen d'un bras oscillant 11 qui s'étend vers l'avant depuis la partie avant du cadre avant 1. Le bras oscillant 11 présente une partie inférieure supportée par une pièce de liaison 12 accouplée, au niveau de son extrémité arrière, avec le cadre avant 1. La pièce de liaison 12 possède une extrémité avant elle aussi accou- plée avec le cadre avant 1 au moyen d'un amortisseur sen- siblement vertical 13. La roue avant 3 possède un pignon 15 mobile en rotation autour d'un arbre 14 de la roue avant 3. Le pignon 15 est accouplé d'une manière fonctionnelle avec un pignon menant 17 du bloc-moteur 7 par l'intermédiaire d'une chaîne sans fin 16, de façon qu'une puissance motrice provenant du bloc-moteur 7 puisse être transmise à la roue avant 3. Une fourche arrière 19 apte à se déplacer - -5- angulairement autour d'un arbre de direction sensiblement vertical 18 monté sur le cadre principal 4, s'étend vers le bas et est montée sur la partie arrière du cadre principal 4. La roue arrière 6 est montée sur la fourche arrière 19 au moyen d'un bras oscillant 20 et d'un amortisseur sensiblement vertical 21. L'arbre de jonction 8 possède une extrémité arrière fixée au cadre principal 4 et une extrémité avant supportée de manière à pouvoir se déplacer angulairement dans le bloc-moteur 7, au moyen d'un mécanisme Neidhart 22. Le cadre principal4 peutpar conséquent s'incliner par pivotement autour de l'arbre de jonction 8, latéralement par rapport à l'ensemble formant cadre de la motocyclette. L'axe X de l'arbre de jonction 8 est incliné vers l'arrière et vers le bas et passe au-dessous d'un point Pr au niveau duquel la roue arrière 6 est en contact avec la surface de route. L'armature de siège 9 possède une partie arrière fixée au cadre principal 4 et une partie avant qui surplombe le bloc-moteur 7. Un capot 23 qui s'étend au- dessus de la roue arrière 6, est fixé à la partie arrière de l'armature de siège 9, un siège formant selle 24 étant monté sur une surface supérieure avant du capot 23. - Un guidon 25 destiné à diriger la roue arrière 6, est relié à un arbre de guidon sensiblement vertical 26 monté mobile en rotation dans l'extrémité avant de l'armature de siège 9. L'arbre de guidon 26 porte sur lui une roue dentée 27 maintenue engrenée avec une crémaillère (non représentée) disposée sur une tige de piston 29 d'un cylindre hydraulique 28 monté fixe dans l'armature de siège 9. Le cylindre hydraulique 28 est relié hydrauliquement à un cylindre hydraulique 30 monté fixe dans une partie arrière du cadre principal 4. Le cylindre hydraulique 30 possède une tige de piston 31 pourvue d'une crémaillère (non représentée) maintenue engrenée avec une roue dentée (non représentée) montée sur l'arbre de direction 18. En conséquence, lorsque le guidon 25 est tourné - 6 - ou déplacé angulairement autour de l'axe de l'arbre de guidon 26, les cylindres hydrauliques 28, 30 sont actionnés en vue de faire pivoter la fourche arrière 19 autour de l'axe de l'arbre de direction 18, pour ainsi diriger la roue arrière 6. Un réservoir de carburant 32 est monté sur une surface supérieure de l'armature de siège 9, devant le siège formant selle 24. Un radiateur 33 destiné à opérer conjointement avec le bloc-moteur 7, est monté sur une partie supérieure avant du cadre avant 1. Le bloc- moteur 7 possède un filtre à air 34 et un tuyau d'échappement 35. La manière selon laquelle la motocyclette fonctionne lorsqu'elle prend un virage, va maintenant être décrite en référence aux Figures 1 et 2. Lorsqu'une motocyclette roulant en ligne droite doit prendre un virage à droite, le motocycliste déplace son poids vers la droite pour faire pivoter le cadre principal 4 autour de l'arbre de jonction 8, pour ainsi obliger l'armature de siège 9 ainsi que le cadre principal 4 et la roue arrière 6 à s'incliner vers la droite en compensant des forces centrifuges exercées sur la motocyclette pendant le virage. A ce moment là, du fait que le pneu large à bande de roulement plane 2 est monté sur la roue avant 3, celui-ci empêche le cadre avant 1 et la roue avant 3 de s'incliner vers la droite. Comme il a été décrit précédemment, l'axe X de l'arbre de jonction 8 s'étend au-dessous du point Pr au niveau duquel la roue arrière 5 est en contact avec la surface de la route. Par conséquent, lorsque la roue arrière 6 s'incline vers la droite par pivotement autour de l'axe X, la partie arrière de l'arbre de jonction 8 est, si l'on considère la vue en plan de la Figure 2, déplacée vers la gauche du point Pr, ce qui a pour effet que l'axe X pivote d'un angle 0 vers la gauche à partir *35 d'une position C0 dans une position C1. En réponse à ce mouvement de pivotement de l'arbre de jonction 8, la roue -7- avant 3 pivote vers la droite autour d'un point Pf au niveau duquel elle est, comme il est visible sur la Figure 2, en contact avec la surface de la route. En conséquence, la motocyclette tourne à droite. Comme décrit précédemment, du fait que le cadre principal 4 et la roue arrière 6 s'inclinent latéralement, la roue avant 3 est automatiquement contrainte à s'incliner latéralement dans la m&me direction que le cadre principal 4 et la roue arrière 6. Pour que la motocyclette puisse prendre un virage normal, il faut simplement que le cadre principal 4 s'incline latéralement dans la direction dans laquelle la motocyclette doit tourner, sans qu'il soit nécessaire de diriger la roue avant 3. Etant donné qu'aucun mécanisme de direction n'est requis pour la roue avant 3, celleci et le bloc-moteur 7 sont espacés l'un de l'autre d'une distance fixe, et une puissance motrice provenant du bloc-moteur 7 peut par conséquent être transmise à la roue avant 3 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission comparativement simple. Dans la mesure o elle ne s'incline pas latéralement, conformément à la description ci-dessus, la roue avant 3 qui est une roue motrice, exerce sur la route des forces d'adhérence importanteset peut, par conséquent, recevoir une puissance motrice importante, même lorsque la motocyclette est en train de prendre. un virage. La motocyclette peut donc rouler à une vitesse élevée. L'ensemble constitué par la roue arrière 6 montée sur l'arbre de direction 18, la fourche arrière 19, le bras oscillant 20, et l'amortisseur 21 possède un centre de gravité G situé, comme on peut le voir sur la Figure 1, vers l'avant de l'axe Y de l'arbre de direction 18. Il en résulte que, comme le montre la Figure 3, la roue arrière 6 pivote d'elle même autour de l'arbre de direction 18,dans la même direction que la roue avant 3, du côté vers lequel le cadre principal 4 est amené à s'incliner. Lorsque la motocyclette doit prendre un virage à grande vitesse, il est possible de faciliter ce virage à - 8 - grande vitesse en manoeuvrant le guidon 25 pour faire pivoter la roue arrière 6 dans la même direction que la roue avant 3. Lorsque la motocyclette doit prendre à petite vitesse un virage présentant un faible rayon de rotation il est possible de prendre ce virage a petite vitesse aisé en manoeuvrant le guidon 25 pour faire pivoter la roue arrière 6 dans la direction opposée à celle de la roue avant 3. Une motocyclette à roue avant motrice selon un second mode de réalisation de la présente invention va être décrit ci-aprèsen référence aux Figures 4 et 5. La motocyclettereprésentée sur les Figures 4 et 5 est sensiblement identique à celle illustrée sur la Figure 1, à l'exception d'un mécanisme de direction de roue arrière. Les parties des Figures 4 et 5 identiques à celles de la Figure 1 sont désignées par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrites en détail. Le mécanisme de direction de roue arrière de la motocyclette visible sur les Figures 4 et 5 fait pivoter la roue arrière 6 dans la même direction que la roue avant 3, en vue d'une plus grande capacité de changement de direction à grande vitesse. Le guidon 25 destiné à diriger la roue arrière 6 est monté sur l'arbre de guidon sensiblement vertical 26 supporté mobile en rotation par l'armature de siège 9. Un organe de fixation 40 est relié solidairement à l'arbre de guidon 26 et fait saillie sur les c8tés de l'armature de siège 9. Une tige de liaison 41 dont une extrémité avant est montée pivotante sur l'extrémité distale de l'organe de fixation 40 s'étend le long de l'armature de siège 9. L'extrémité arrière de la tige de liaison 41 est accouplée d'une manière pivotante avec la surface inférieure d'une extrémité extérieure d'un organe oscillant 43 supporté de manière à pouvoir pivoter horizontalement par un arbre 42 situé d'un côté de l'armature de siège 9. Une seconde tige de liaison 44 possède une extrémité avant accouplée d'une manière pivotante avec la surface supérieure de l'extrémité - 9- extérieure de l'organe oscillant 43 en alignement coaxial avec l'extrémité pivotante de la tige de liaison 41. La tige de liaison 44 s'étend vers l'arrière et possède une extrémité arrière accouplée d'une manière pivotante avec une extrémité distale d'un organe de fixation 45 qui s'étend latéralement depuis la fourche arrière 19 montée sur l'arbre de direction 18. En conséquence, lorsque l'on tourne le guidon 25 autour de l'axe de l'arbre de direction 26, la roue arrière 6 pivote elle aussi dans la même direction que le guidon 25. On peut facilement faire varier l'intervalle angulaire suivant lequel la roue arrière pivote en réponse à la rotation du guidon 25, en faisant varier le point au niveau duquel les tiges de liaison 41, 44 sont fixées à l'organe oscillant 43. Lorsque la motocyclette doit prendreun virage à grande vitesse, le poids du motocycliste est déplacé dans la direction dans laquelle le virage doit être pris, pour faire pivoter le cadre principal 4 autour de l'arbre de jonction 8, afin d'obliger l'armature de siège 9 à s'incliner latéralement conjointement avec le cadre principal 4 et la roue arrière 6. La roue avant 3 pivote ensuite automatiquement dans la direction dans laquelle la motocyclette doit tourner. En manoeuvrant le guidon 25 dans la même direction, on dirige également la roue arrière 6 dans le même sens. L'aptitude de la motocyclette à changer de direction à grande vitesse est accrue par un pivotement des roues avant et arrière 3, 6 dans la même direction. La Figure 6 montre un mécanisme différent pour faire pivoter la roue arrière 2. Selon la modification visible sur la Figure 6, lorsque la motocyclette doit prendre un virage à grande vitesse, le cadre principal 4 et la roue arrière 6 sont contraints, comme on l'a décrit ci- dessus, à s'incliner latéralement par un déplacement du poids du motocycliste, tandis que, lorsque la motocyclette - 10 - doit prendre à petite vitesse un virage présentant un faible rayon de rotation, on tourne le guidon 25 pour faire pivoter la roue arrière 6 dans la direction opposée à celle dans laquelle la motocyclette doit tourner. Comme illustré sur la Figure 6, un mécanisme destiné à faire pivoter la roue arrière 6, comporte une tige de liaison 51 accouplée d'une manière fonctionnelle, au niveau de son extrémité avant, avec le guidon 25, et dont l'extrémité arrière est accouplée à pivotement avec une extrémité intérieure d'un organe oscillant 53 monté pivotant sur un c8té de l'armature de siège 9. Le mécanisme de pivotement de roue arrière comporte également une seconde tige de liaison 54 dont une extrémité arrière est accouplée d'une manière pivotante avec la fourche arrière 19 et dont une extrémité avant est accouplée à pivotement avec une extrémité extérieure de l'organe oscillant 53. En conséquence, lorsque l'on tourne le guidon 25 dans une direction dans laquelle la motocyclette doit tourner, la roue arrière 6 pivote dans la direction opposée. Bien que la description qui précède ait porté sur des modes de Réalisation préférés de la présente invention, il est bien éeident que celle-ci ne se limite pas aux exemples décrits et illustrés et que de nombreux changements et modifications peuvent être apportés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. - 11 - REVENDICATIONS 1. Motocyclette à roue avant motrice caractérisée en ce qu'elle comporte un cadre principal (4) supportant une roue arrière (6) sur laquelle est monté un pneu à bande de roulement ronde (5), et également un siège formant selle (24);un cadreavant(l) supportant une roue avant motrice (3) sur laquelle est monté un pneu à bande de roulementplane (2);et un arbre de jonction (8) qui s'étend dans une direction longitudinale de la motocyclette, le cadre principal (4) étant accouplé avec le cadre avant (1) par l'intermédiaire de l'arbre de jonction (8), en vue d'un déplacement angulaire autour dudit arbre de jonction. 2. Motocyclette selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre de jonction (8) s'étend de telle manière que son axe (X) passe au-dessous d'un point (Pr) au niveau duquel la roue arrière (6) est en contact avec une surface de route. 3. Motocyclette selca la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte également un bloc- moteur (7) destiné à entraîner la roue avant (3), le bloc- moteur (7) étant monté sur le cadre avant (1). 4. Motocyclette selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, un bras oscillant (11) grace auquel la roue avant (3) est supportée sur le cadre avant (1). 5. Motocyclette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre principal (4) possède une partie avant qui surplombe le cadre avant (1). 6. Motocyclette selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte également un guidon (25) pour diriger la roue arrière (6). 7. Motocyclette selon la revendication 6, caractérisée en ce que le guidon (25) est monté sur une partie avant du cadre principal (4), la roue arrière (6) étant supportée sur une partie arrière dudit cadre principal (4). 8. Motocyclette selon la revendication 7, -12- caractérisée en ce qu'elle comporte également, sur le cadre principal (4), des moyens (18, 19, 26, 28, 30) pour transmettre une action de guidage du guidon (25) à la roue arrière (6).