Brevet FR2668112A1 — publié le 19920424

SIDE-CAR INCLINABLE La présente invention concerne le domaine des sidecars, c'est-à-dire des motos équipées d'une roue supplémentaire et d'une carrosserie latérales, et en particulier un side-car entièrement inclinable. Les side-cars usuels sont rigides. Aucun de leurs éléments n'est inclinable. Leur comportement en virage est donc fort différent de celui d'une moto. En effet, le pilote ne peut plus coeoonser la force centrifuge par l'inclinaison du véhicule lors de la prise d'un virage, ce qui modifie ses sensations. Pour faire un side-car de comportement plus similaire à celui d'une moto, c'est-à-dire qui fournisse pratiquement les mêmes sensations au pilote, on a été amené à con oenoevoir des side-cars inclinables. Etant donne la dissymétrie du side-car, sa réalisation pose des problèmes specifiques de tendance à virer oui ont été résolus dans le cas des side-cars rigides mais sont difficiles à résoudre pour un side-car inclinable ccmne cela sera exposé ci-après. Ces problèmes vont être rappelés en relation avec les figures 1, 2A et 2B. La figure 1 représente une disposition des roues d'un side-car dans laquelle la roue latérale est disposée dans un plan parallèle à celui des roues de la moto. las axes x et y sont parallèles au plan de la route et désignent respectivement la direction de déplacement et la direction perpendiculaire au déplacement. On désigne par 1 la roue avant de la moto, par 2 la roue arrière de la moto, par 3 la roue latérale et par C1, C2 et C3 les points de contact respectifs de ces roues sur la route. De façon classique dans une moto la roue avant 1 pivote autour d'un axe de fourche 4 excentré d'une certaine distance e en avant de l'axe de rotation de cette roue, ce qui permet le redressement automatique de la roue dans le sens du déplacement. On appelle Fa la force de résistance de l'air appliquée au centre de gravité Gs du side-car et Fr la force de résistance au roulement de la roue latérale 3, appliquée au point de contact C3. Ces forces ainsi que la force motrice de la moto (non représentée) appliquée à la roue arrière 2 au point de contact C2, sont parallèles à l'axe des x et leur somme est nulle. Néanmoins, ces forces ont un mcment non nul par rapport au point C2. Si la moto est supposée rouler en ligne droite, l'équilibre du système, c'est à dire l'annulation de ce moment, implique qu'il existe une force Fd au niveau du point de contact C1 selon l'axe des y liée à l'adlkence entre la roue 1 et la route.Cette force Fd, ici vers la gauche, a un moment Fd.e par rapport à l'axe de fourche 4, qui tend à faire tourner la roue 1 du côté de la roue latérale 3, ici vers la droite. Ainsi, pour rouler en ligne droite, le pilote doit constamnent forcer sur la fourche, ici vers la gauche, pour contrer l'effet du iodent Fd.e. Cet effort permenent du pilote provoque une fatigue que l'on cherche à éviter. Pour cela on a adopté dans l'art antérieur la disposition illustrée dans les figures 2A et 2B, respecti vexent en vue de dessus et de dos. Carme le représente la figure 2A, la roue latérale 3 est "pincée", c' est-à-dire que son axe de rotation est incliné parallèlement au plan de la route, par rapport aux axes des roues de la moto, ici vers la gauche. Ainsi, quand le side-car roule, une force Fp selon l'axe des y est appliquée au point de contact C3.L'amplitude du pincement de la roue 3 devrait être réglée pour que les moments par rapport au point C2 des forces Fp, Fa et Fr s'annulent, de sorte qu'il n'apparaisse plus de force latérale (Fd) au point C1 de la roue avant. Mais il s'avère que pour obtenir ce résultat, le pincement de la roue 3 devrait être très important d'où il résulterait que la résistance au roulement augmenterait considérablement et que le pneu 3 s'userait très vite. On a donc prévu dans l'art antérieur, comme cela est représenté à la figure 2B, une solution cciiplérntaire pour aider à compenser l'effet de la force Fd. La moto est inclinée vers l'extérieur, vers la gauche comme cela est représenté de façon exagérée dans la figure.Ainsi, le poids P de la moto appliqué à son centre de gravité Gm résulte en un moisent par rapport à l'axe de fourche 4, qui cpppense le moment Fd.e résiduel. Pour une combinaison judicieuse de l'inclinaison de la moto et du pince- ment de la roue 3 on obtient l'annulation des effets de la force Fd. Des side-cars inclinables qui ne tiennent pas compte de oes problèmes ont été fabriqués. On a vu apparaître un side-car dant la moto était articulée et dont la roue latérale était rigide, c'est-à-dire qu'elle restait verticale. Ce modèle a été vite abandonné car, notartitnt, la distancie entre les points de contact roue latérale sur route et roues de la moto sur route variait lors de la prise de virages ce qui provoquait un broutement de la roue latérale et une usure rapide des pneus. las figures 3A et 3B représentent une réalisation de side-car entièrement inclinable, c'est-à-dire que la moto, la roue latérale et la carrosserie peuvent s'incliner parallèlement les unes aux autres. La roue latérale 3 est montée sur une carrosserie 5 qui s'incline avec la moto grâce à une liaison à parallélogramne déformable K1K2K3K4 dant deux segments opposés (K1K4 et K2K3) sont respectivement solidaires de la moto et de la carrosserie. Par souci de maintenir le centre de gravité de ltensemble bas, la roue latérale 3 est placée à 1 arrière de la carrosserie pour pouvoir abaisser cette dernière le plus possible.L'axe de la roue latérale 3 se retrouve ainsi pratiquement confondu avec l'axe de la roue 2 pour éviter que la carrosserie 5 dépasse trop vers l'avant. On retrouve ici les mêmes problèmes que ceux rencontrés à la figure 1 mais un pincement de la roue latérale 3 est alors inefficace car la force compensatrice Fp de la figure 2A passerait ici pratiquement par le point C2, son moment par rapport à ce point serait donc pratiquement nul et n'aurait aucun effet canpensateur sur la roue 1. Un objet de la présente invention est de prévoir un side-car entièrement inclinable qui ne présente pas les inconvénients des deux réalisations ci-dessus et autorise une oanpen- sation de la tendance à à virer. Ces objets de la présente invention ainsi que d'autres sont obtenus par un side-car apprenant une moto, une carrosserie, une roue latérale et des mayens permettant de transmettre l'inclinaison de la moto à la carrosserie du side-car et à la roue latérale, l'axe de la roue latérale étant situé entre un quart et trois quarts de la distance séparant la roue avant de la roue arrière de la moto, la roue latérale comportant un pincement, et des mctgens étant prévus pour exercer sur la moto un moment tendant à la faire incliner vers la roue latérale. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les mayens de treimmission de l'inclinaison sont constitués d'un montage à parallélogramne déformable dont deux segments opposés sont respectivement solidaires de la moto et de l'axe de la roue latérale. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la carrosserie est montée excentrée vers la roue latérale par rapport à des articulations de la carrosserie sur les deux autres segments opposés du montage à parallélogramme. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le montage à parallélogramme canprend des premier et deuxième parallélogrammes, deux segments opposés du premier étant rupec- tivement articulés sur deux segments opposés du deuxième, et un ressort de suspension dont les extrémités sont respectivement articulées sur un segment du premier parallélogramme et sur un segment du deuxiére. Selon un mode de réalisation de la présente invention, une extrémité du ressort est articulée sur un premier segment d'un des parallélogrammes et l'autre extrémité est articulée sur un prolonganent d'un second segment de l'autre parallélogramme, adjacent au premier segment. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les premier et second segments sont articulés l'un à l'autre par l'une de leurs extremités et les segments opposés auxdits segments sont articulés l'un à l'autre par l'intermédiaire de la carrosserie. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles les figures 1 à 3B, précédemment décrites, représentent l'état de la technique; la figure 4 représente un scbca simplifié d'un mode de réalisation de la présente invention ; et les figures 5A et 5B représentent respectivement une vue de face et une vue de dessus plus détaillées d'un mode de réalisation de la présente invention. Dans les figures des mêmes références désignent des éléments ou forces identiques. La figure 4 représente un schéma de side-car inclinable selon la présente invention dont la disposition des roues est celle de la figure 2A, c'est-à-dire que la roue latérale 3 est située entre les roues avant 1 et arrière 2 et elle présente un pincement. Le side-car comprend un parallélogramme déformable K1K2K3K4 dent les segments K1K4 et K2K3 sont respectivement solidaires de la moto et de l'axe de la roue latérale 3. Les segments KlK2 et K3K4 sont articulés en A et B sur une carrosserie, non représentée, le segment AB étant parallèle aux segments K1K4 et K2K3.Ainsi la moto, la carrosserie et la roue latérale 3 sont inclinables parallèlement et la carrosserie est placée entre la moto et la roue latérale, ce qui permet d'avoir un centre de gravité global bas et un véhicule plus stable. Outre le pincement de la roue latérale 3, on d)ercne à prévoir aussi une inclinaison statique de la moto carre pour le side-car rigide de la figure 2B pour conserver les mêmes avantages, c'est-à-dire compenser la tendance à virer du side-car sans trop provoquer une usure rapide des pneus. Toutefois une inclinaison statique d'un side-car inclinable est a priori impossible à obtenir car si on lui impose une inclinaison alors qu'il roule en ligne droite, il n'est plus en équilibre statique. En effet, le poids P appliqué au centre de gravité Gm a un moment par rapport au point C1 (ou l'axe C1C2) qui n'est pas compensé. Selon l'invention, on prévoit un mayen qui applique un moment canstant m à la moto, opposé au moment du poids P de la moto inclinee à un angle désiré. Ainsi, le pilote est obligé d'imposer à la moto cette inclinaison pour être en équilibre, c'est-à-dire qu'il doit annuler le moment m. Les figures 5A et 5B représentent respectivement une vue de face et de dessus d'un mode de réalisation particulier selon la présente invention. Comme le représente la figure 5A, le parallélogramme déformable K1K2K3K4 est en fait ici constitué de deux parallélogrammes KlABK4 et A'K2K3B dont les points A, AT et B sont articulés sur la carrosserie du side-car (non représentée), de manière à prévoir une suspension (51, 52) de celleci. m ressort 51 est solidaire d'un côté du segment K3B et de l'autre côté d'une support 52 lui-même solidaire du segment BK4 adjacent au segment précédent.Ainsi, les parallélogratrmes K1ABK4 et A'K253B se déforment l'un par rapport à l'autre en comprimant ou en tendant le ressort 51. Les points A et A' pourraient être confondus mais ne le sont pas ici par souci de rapprocher le plus possible les points K1 et K4 de l'axe de la moto, et les points K2 et K3 du centre de la roue latérale 3 pour obtenir un meilleur fonctionnement. Carme le représente la figure 5B, le segment de paral lélogramne BK4 est en fait, vu de dessus, un cadre rectangulaire rnano-soudé BK4K4'B' constitué de deux leviers tubulaires BK4 et B'K4' entre lesquels sont soudés deux tubes renfort 53 et 54. Sur le tube renfort 54 est soudé le support de ressort 52. Le levier BK4 est fixé à la moto en K4 au mayen d'une rotule et capote à son autre exinité B un palier souple. De même, le levier B'K4' est fixé à la moto au point K4' au moyen d'une rotule et ccmporte à son autre extrémité B' un palier souple.Le segment K3B est en fait, vu de dessus, un cadre triangulaire mécano-soudé BFx3B' constitué de deux tubes K3B et K3B' entre lesquels est soudé un tube de renfort 55 sur lequel vient s'articuler une extrémité du ressort 51. Les s nets B et B' du cadre triangulaire sont articulés aux paliers souples B et B' du cadre rectangulaire. Le sauret K3 du cadre triangulaire est constitué d'un palier souple autour duquel starticule une pièce 56 constituant le segment K2K3 du parallélogramne A'K2K3B. Sur la pièce 56 est fixé l'axe de la roue 3 à la hauteur du point K2. Le segment K1A est constitué d'une bielle articulée par des rotules en KI sur la moto et en A sur la carrosserie. Le segment A'K2 est aussi constitué d'une bielle articulée par des rotules en A' sur la carrosserie et en K2 sur un prolongement de la pièce 56. Ces bielles sont réglables en longueur pour obtenir effectivement des parallélogrammes, La carrosserie est fixée sur des supports 57 et 58 respectivement articulés sur les paliers souples B et B'. Selon ce mode de réalisation, on prévoit des mayens à excentration d'une masse par rapport à un axe d'articulation pour créer le moment m. La carrosserie est fixée sur les supports 57 et 58 au mayen de vis passant dans des trous oblongs transversaux 59 des supports. Ces trous oblongs ainsi que les bielles K1A et A'K2 qui sont réglables, permettent un réglage latéral de la carrosserie, ainsi le centre de gravité de la carrosserie peut être déplacé vers la roue latérale 3 de manière que le poids de la carrosserie provoque le manent m par rapport à l'axe BB'. Par obséquent, l'inclinaison peut être réglée en excentrant plus ou moins la carrosserie. L'inclinaison optimale pour une charge et une vitesse nominales sera obtenue en essayant successivement plusieurs excentrations de la carrosserie. On ranarquera que le side-car de la présente invention ne comporte que trois points d'attache facilement démontables pour désolidariser la moto. De plus, les efforts subis par les éléments du side-car selon la présente invention sont beaucoup plus faibles que ceux subis par un side-car rigide grâce, justement, aux articulations, ce qui permet une réalisation beaucoup plus légère. Le moment m peut être abtenu de diverses autres façons sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, on peut accrocher sur la moto une masse excentrée vers la roue latérale 3, ou tout simplement déplacer le siège de la moto ; on peut aussi placer un ressort entre deux segments convenablement choisis du parallèlograme K1K2EX ; on peut aussi placer des ressorts spiraux aux articulations K1, K2, K3, ou K4 du paral lélogrsme, etc... REVENDICATIONS 1. Side-car comprenant une moto, une carrosserie, une roue latérale (3) et des mayens (K1K2K3K4) permettant de trans rrettre l'inclinaisan de la moto à la carrosserie du side-car et à la roue latérale (3), caractérisé en ce que l'axe de la roue latérale (3) est situé entre un quart et trois quarts de la distance séparant la roue avant (1) de la roue carrière (2) de la moto, la roue latérale porte un pincenwt, et des mcryens sont prévus pour exercer sur la moto un moment (m) tendant à la faire incliner vers la roue latérale (3). 2. Side-car selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transmission de l'inclinaison sont constitués d'un montage à parallélogramme déformable (K1K2K3K4) dont deux segments opposés (K1K4 ; K2K3) sont respectivement solidaires de la moto et de l'axe de la roue latérale (3). 3. Side-car selon la revendication 2, caractérisé en ce que la carrosserie est montée excentrée vers la roue latérale (3) par rapport à des articulations (A, B) de la carrosserie sur les deux autres segments opposés (K1K2 ; K3K4) du montage à parallélogramme. 4. Side-car selon la revendication 2, caractérisé en oe que le montage à parallélogramme comprend des premier et deuxième parallélogrammes (K1ABK4 A'K2K3B), deux segments opposés du premier (K1A ; BK4) étant respectivement articulés sur deux segments opposés (A'K2 ; K3B) du deuxième, et un ressort de suspension (51) dont les extrémités sont respectivement articulées sur un segment (BK4) du premier paral lélogramme et sur un segment (K3B) du deuxième. 5. Side-car selon la revendication 4, caractérisé en oe qu'une extrémité du ressort est articulée sur un premier segment (K3B) d'un des parallélogrammes et en ce que l'autre extrémité est articulée sur un prolongement (52) d'un second segment (BK4) de l'autre parallélogramne, adjacent au premier segment. 6. Side-car selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premier et second segments sont articulés l'un à l'antre par l'une de leurs extrémités (B) et en ce que les segments opposés auxdits segments sont articulés l'un à l'autre (AA') par l'intermédiaire de la carrosserie.