Brevet FR2656228A1 — publié le 19910628

"Dispositif pour l'articulation d'un train de roulement ainsi que véhicule, notammert planche à roulettes équipée d'au moins un tel dispositif" L'invention concerne un dispositif pour l'articulation sur un châssis de véhicule essentiellement plan, notamment une planche à roulettes, le cas échéant munie d'une voile, d'un train de roulement constitué par un essieu équipé à chacune de ses extrémités de roues constamment en contact avec le sol quel que soit le mouvement imprimé au châssis en cours d'utilisation. Les véhicules tels que planches à roulettes, chars à voile..., schématiquement constitués par une planche équipée de deux essieux sur laquelle l'utilisateur est debout en équilibre et assure une pression plus ou moins importante sur l'un ou 1 autre de ses bords latéraux dans le but de la diriger, connaissent depuis plusieurs années un essor très important. Parmi ces véhicules, on peut distinguer des dispositifs très simples, plus spécialement destinés à des enfants, sur lesquels les essieux sont simplement fixés rotatifs à la partie inférieure de la planche, sans aucune articulation, et, des dispositifs plus sophistiqués, de conception plus sportive, dans lesquels l'inclinaison de la planche entraîne automa tiquement la rotation de l'axe des roues, et par suite le virage du véhicule. Ces derniers dispositifs connaissent aujourd'hui une vogue croissante ; ils présentent toutefois l'inconvénient que l'articulation des essieux est "statique" et ne comporte aucune possibilité de réglage de l'angle de braquage en fonction de la morphologie de l'utilisateur, et de l'usage pour lequel il est destiné (vitesse, figures...). La présente invention a pour objet de combler cette lacune en proposant un dispositif du type susmentionné dont les caractéristiques, et tout particulièrement le rayon de braquage correspondant à une traction donnée exercée sur le châssis, puissent être réglées en fonction des voeux de l'utilisateur. Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que l'essieu est fixé à la partie médiane d'un support de pivotement dont les extrémités sont respectivement articulées sur le châssis, au moyen d'organes d'articulation permettant, d'une part, la rotation du support de pivotement autour d'un axe de balancement longitudinal essentiellement perpendiculaire à l'essieu en position de repos, c'est-à-dire en l'absence de toute contrainte exercée par l'utilisateur, et, par suite, la rotation de l'essieu pour commander le virage du véhicule, et, d'autre part, le réglage de l'angle existant entre l'axe de balancement du support de pivotement et le plan du châssis. L'articulation de l'essieu autour d'un axe de balancement correspond en fait à l'articulation classique des planches à roulettes ou des chars à voile ; celle-ci permet d'obtenir un virage automatique du véhicule en réponse à une contrainte latérale exercée sur la planche. La seconde articulation constitue quant à elle la caractéristique essentielle de l'invention : en effet, le réglage de l'angle susmentionné permet de régler l'angle de "braquage" obtenu en réponse à une sollicitation déterminée de l'utilisateur sur le châssis, ce qui permet à ce dernier non seulement de diriger son véhicule mais également de maîtriser totalement le déplacement de celui-ci en réponse à une sollicitation déterminée en fonction de ses préférences personnelles, et de la qualité première recherchée (vitesse, maniabilité...). I1 est en effet clair qu'une augmentation de l'angle existant entre l'axe de balancement du support de pivotement et le plan du châssis entraîne une réduction de l'angle de braquage du véhicule pour une sollicitation donnée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes d'articulation sont constitués, d'une part, par une articulation sphérique dont la tête est solidaire du support de pivotement tandis que le siège est solidaire du châssis, et, d'autre part, par un axe d'articulation mobile en rotation autour d'une goupille fixée solidairement au châssis essentiellement perpendiculairement à l'axe longitudinal de celui-ci et coopérant avec le support de pivotement par l'intermédiaire d'une articulation élastique du type "silent-bloc" (marque déposée) de manière à lui transmettre les efforts exercés sur le châssis par l'utilisateur et à commander en retour sa rotation autour de l'axe de balancement et le déplacement de l'essieu. L'utilisation d'une articulation du type à rotule est indispensable pour permettre au support de pivotement d'avoir les deux libertés de mouvement susmentionnées, à savoir sa rotation autour de l'axe de balancement et le réglage de l'angle existant entre celui-ci et le plan du châssis. La possibilité d'immobiliser le support de pivotement dans différentes positions angulaires par rapport au plan du châssis implique l obligation de pouvoir également immobiliser l'axe d'articulation dans différentes positions angulaires. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, le support de pivotement est muni d'un perçage de forme allongée susceptible de recevoir l'axe d'utilisation. La forme allongée de ce perçage est de nature à permettre ce réglage. Conformément à l'invention, il est parallèlement impératif de prévoir sur le châssis des surfaces d'appui d'orientations différentes sur lesquelles l'articulation élastique peut s'appuyer de manière à maintenir l'axe d'articulation dans la position désirée. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, le châssis est muni, au niveau de l'articulation de l'axe d'articulation, d'un bourrelet muni d'au moins deux surfaces d'inclinaisons différentes faisant office de surfaces d'appui pour l'articulation élastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'articulation élastique est constituée par des bagues élastiques de différentes longueurs enveloppant l'axe d'articulation de part et d'autre du support de pivotement et maintenues, d'une part, par des rondelles métalliques entre lesquelles elles sont prises en sandwich et, d'autre part, par un écrou de maintien vissé à cet effet sur l'extrémité libre filetée de l'axe d'articulation. Compte tenu de la configuration susmentionnée, il existe en fait deux possibilités de faire varier l'angle existant entre l'axe longitudinal du support de pivotement et le plan du châssis. La première de ces possibilités consiste à monter l'articulation élastique en appui sur l'une ou sur l'autre des surfaces d'appui du bourrelet du châssis. La seconde possibilité consiste à faire varier la longueur des rondelles métalliques sur lesquelles s'appuie le support de pivotement. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'articulation élastique comporte au moins une cale de réglage constituée par un manchon rigide muni d'une fente de passage de l'axe d'articulation et coopérant avec une broche maintenue dans un perçage transversal prévu à cet effet. La présence de cette cale de réglage s'est avérée indispensable pour assurer le maintien en position des différents éléments constitutifs du dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble, constitué par le support de pivotement équipé du train de roulement et les organes d'articulation, est monté sur une semelle mobile en translation le long d'un rail longitudinal fixé à la partie inférieure du châssis. Cette caractéristique permet un réglage de la position de l'essieu sur le châssis. Selon l'invention, le rail de guidage est avantageusement constitué par un profilé en forme de U dont la partie centrale est fixée au châssis tandis que les branches latérales font office d'organes de guidage pour deux lardons portant respectivement une tige filetée passant dans un perçage traversant de la semelle et coopérant à son extrémité avec un écrou permettant la fixation de cette dernière. Cette caractéristique présente l'avantage de permettre la fixation de la semelle dans une position quelconque sur le rail. Ce caractère mobile de la semelle est particulièrement avantageux dans le cas d'une planche à deux essieux étant donné qu'elle permet un réglage du centre de rotation instantané du dispositif. Selon une autre caractéristique de 1 'inven- tion, le rail de guidage est ouvert à au moins l'une de ses extrémités afin de permettre de démonter la semelle et de faciliter la manutention et le rangement du dispositif. L'invention se rapporte également à un véhicule tel qu'une planche à roulette, le cas échéant munie d'une voile, équipé d'au moins un dispositif ayant la configuration susmentionnée. Pour augmenter au maximum la maniabilité du dispositif, les deux trains de roulement sont de préférence articulés à l'aide d'un tel dispositif. Dans certains cas, il peut être avantageux d'annuler la symétrie du réglage des inclinaisons des axes longitudinaux des supports de pivotement des deux trains de roulement, et d'adopter un rayon de braquage plus petit à l'arrière qu'à l'avant, afin de permettre de faire survirer le véhicule ; dans ce cas, la partie arrière vire en effet plus vite que la partie avant, ce qui permet de limiter le dérapage. Les caractéristiques du dispositif ainsi que du véhicule qui font l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique du dispositif d'articulation. - la figure 2 est une coupe du dispositif représenté sur la figure 1 selon l'axe II-II. - les figures 3 et 4 correspondent respecti vement à une coupe longitudinale et à une vue de dessous du support de pivotement. - les figures 5 et 6 correspondent respectivement à une vue en coupe et à une vue de face de la cale de réglage. La figure 1 représente l'articulation de l'essieu avant du véhicule ; bien entendu, son extrémité arrière est de préférence munie d'un dispositif d'articulation semblable non représenté. Selon la figure 1, l'essieu 1 est monté à la partie médiane d'un support de pivotement plan 2 dont une extrémité porte une tête de rotule 3 d'axe Y-Y' incliné d'un angle obtus par rapport au plan schématisé par l'axe longitudinal X-X' du support de pivotement 2 tandis que l'extrémité opposée est munie d'un perçage 4 de forme allongée représenté plus en détail sur les figures 3 et 4. La tête de rotule 3 coopère avec un siège 5 fixé à une semelle 6 montée sur le châssis du véhicule schématisé par l'axe x-x' d'une manière qui sera décrite plus en détail dans la suite de cet exposé. Selon les figures 1 et 2, le perçage de forme allongée 4 permet le passage au travers du support de pivotement 2 d'un axe d'articulation 7 mobile en rotation par l'une de ses extrémités 8 autour d'une goupille 9 montée dans une lumière 10 prévue à cet effet dans la semelle 6. La figure 2 représente le cas particulier d'une goupille élastique comportant une fente 21 facilitant sa mise en place ; cette configuration ne doit bien entendu en aucune manière être considérée comme étant limitative de l'invention. Selon la figure 1, la lumière 10 est entourée d'un bourrelet 11 définissant sur sa périphérie deux surfaces d'appui 12 et 13 pour une articulation élastique 14 constituée par des bagues en caoutchouc 15, 15' qui enveloppent l'axe d'articulation 7 de part et d'autre du support de pivotement 2 et sont prises en sandwich entre des rondelles métalliques 16. L'ensemble ainsi constitué est maintenu en position, d'une part, par une cale de réglage 17, et, d'autre part, par un écrou de maintien 18 coopérant avec l'extrémité libre filetée 19 de l'axe d'articulation 7. Selon les figures 5 et 6, la cale de réglage 17 est constituée par un manchon rigide 20 muni, d'une part, d'une fente 22 permettant le passage de l'axe d'articulation 7, et, d'autre part, d'un perçage transversal 23 destiné à recevoir une broche 24 (figure 1). Selon la figure 1, si l'utilisateur exerce sur l'un des bords latéraux de la planche schématisée par l'axe t-t' une contrainte' schématisée par la flèche F, celle-ci va être transmise par l'articulation élastique 14 au support de pivotement 2 qui va subir en réponse une rotation schématisée par la flèche A autour de l'axe de balancement z-z' joignant le centre de la rotule 3 au centre de l'articulation élastique 14. Compte tenu de la configuration de l'ensemble du dispositif tel que représenté en traits pleins sur la figure 1, il est clair que, en réponse à cette sollicitation, l'orientation de l'essieu 1 par rapport à l'axe longitudinal t-t' de la planche se trouve modifiée, d'où il résulte un virage de celle-ci dont l'amplitude est fonction de l'angle a existant entre l'axe z-z' et le plan de la planche qui est schématisé sur la figure 1 par l'axe t-t' (au repos). Or, la configuration particulière du dispositif conforme à l'invention permet de faire varier la valeur de cet angle a, d'une part en modifiant la longueur et la disposition des bagues en caoutchouc 15, 15' et de la cale de réglage 17 constituant l'articulation élastique 14, et, d'autre part, en faisant tourner l'axe d'articulation 7 autour de la goupille 9 de façon telle que l'articulation élastique 14 s'appuie soit contre la surface 13, soit contre la surface 12. Conformément à la configuration représentée en traits pleins sur la figure 1, l'articulation élastique 14 s'appuie contre la surface d'appui 13, et la cale de réglage 17 a été montée à l'extrémité de l'axe d'articulation 7 munie du filetage 19. Conformément à la configuration représentée en pointillés, l'articulation 14 s'applique sur la surface d'appui 12 et la cale de réglage 17 est montée directement contiguë à cette surface. Conformément à cette configuration, 'angle a' d'inclinaison entre l'axe z-z'1 de balancement du support de pivotement 2 et le plan de la planche au repos schématisé par l'axe t-t' se trouve nettement augmenté, d'où il résulte également une augmentation de l'angle de déplacement de l'axe de l'essieu 1 sous l'effet d'une même contrainte F exercée par l'utilisateur sur l'un des bords latéraux de la planche t-t'. Donc, le réglage de l'angle a permet de faire varier le rayon de braquage de l'essieu 1 pour une même contrainte en fonction du résultat recherché par l'utilisateur (vitesse, figures...). Par ailleurs, et selon les figures 1 et 2, et comme il a déjà été indiqué, l'ensemble constitué par le support de pivotement 2 équipé de l'essieu 1 et des organes d'articulation 3 et 7 est monté sur une semelle 6 susceptible de se déplacer en translation le long d'un rail de guidage 25. Selon la figure 2, le rail 25 est constitué par un profilé en forme de U dont la partie centrale 26 est fixée à la planche non représentée, par exemple au moyen de vis tandis que les branches latérales 27 font office d'organes de guidage pour deux lardons 28 permettant le positionnement et le maintien de la semelle 6. Selon la figure 1, chacun des lardons 28 porte une tige filetée 29 passant dans un perçage 30 spécialement prévu à cet effet dans la semelle 6, et coopérant à son extrémité avec un écrou de fixation 31. Cette configuration permet, selon le voeu de l'utilisateur, de faire varier la distance existant entre les deux essieux 1 d'une même planche, notamment entre 1 m et 1,60 m. REVENDICATIONS 1") Dispositif pour l'articulation sur un châssis de véhicule essentiellement plan, notamment une planche à roulettes, le cas échéant munie d'une voile d'un train de roulement constitué par un essieu équipé à chacune de ses extrémités de roues constamment en contact avec le sol, quel que soit le mouvement imprimé au châssis en cours d'utilisation, dispositif caractérisé en ce que l'essieu (1) est fixé à la partie médiane d'un support de pivotement (2) dont les extrémités sont respectivement articulées sur le châssis (x-x'), au moyen d'organes d'articulation permettant, d'une part, la rotation du support de pivotement autour d'un axe de balancement longitudinal (z-z') essentiellement perpendiculaire à l'essieu (1) en position de repos, c'est-à-dire en l'absence de toute contrainte exercée par l'utilisateur, et, par suite, la rotation de l'essieu (1) pour commander le virage du véhicule, et, d'autre part, le réglage de l'angle (a) existant entre l'axe de balancement (z-z') du support de pivotement (2) et le plan (t-t') du châssis. 2") Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'articulation sont constitués, d'une part, par une articulation sphérique dont la tête (3) est solidaire du support de pivotement (2) tandis que le siège (5) est solidaire du châssis (t-t'), et, d'autre part, par un axe d'articulation (7) mobile en rotation autour d'une goupille (9) fixée solidairement au châssis essentiellement perpendiculairement à l'axe longitudinal (t-t') de celui-ci et coopérant avec le support de pivotement (2) par l'intermédiaire d'une articulation élastique (14) de manière à lui transmettre les efforts (F) exercés sur le châssis par l'utilisateur et à commander en retour sa rotation autour de l'axe de balancement (z-z') et le déplacement de l'essieu (1). 3") Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support de pivotement (2) est muni d'un perçage (4) de forme allongée susceptible de recevoir l'axe d'articulation (7). 4") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le châssis est muni au niveau de l'articulation (9) de l'axe d'articulation (7) d'un bourrelet (11) muni d'au moins deux surfaces (12, 13) d'inclinaisons différentes faisant office de surfaces d'appui pour l'articulation élastique (14). 5") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'articulation élastique (14) est constituée par des bagues élastiques (15, 15') de différentes longueurs enveloppant l'axe d'articulation (7) de part et d'autre du support de pivotement (2) et maintenues, d'une part, par des rondelles métalliques (16) entre lesquelles elles sont prises en sandwich, et, d'autre part, par un écrou de maintien (18) vissé à cet effet sur l'extrémité libre filetée (19) de l'axe d'articulation (7). 6") Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'articulation élastique (14) comporte au moins une cale de réglage (17) constituée par un manchon rigide (20) muni d'une fente de passage (22) de l'axe d'articulation (7) et coopérant avec une broche (24) maintenue dans un passage transversal (23) prévu à cet effet. 7") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par le support de pivotement (2) équipé du train de roulement (1) et les organes d'articulation (3, 7) est monté sur une semelle (6) mobile en translation le long d'un rail longitudinal (25) fixé à la partie inférieure du châssis. 8") Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rail de guidage (25) est constitué par un profilé en forme de U dont la partie centrale (26) est fixée au châssis tandis que les branches latérales (27) font office d'organes de guidage pour deux lardons (28) portant respectivement une tige filetée (29) passant dans un perçage traversant (30) de la semelle (6) et coopérant à son extrémité avec un écrou (31) permettant la fixation de cette dernière. 9") Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le rail de guidage (25) est ouvert à au moins l'une de ses extrémités. 10 ) Véhicule, notamment planche à roulettes, le cas échéant munie d'une voile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.