Brevet FR2752213A1 — publié le 19980213

PERFECTIONNEMENT POUR CHASSIS DE VEHICULE La présente invention a pour objet de décrire un perfectionnement du châssis des véhicules automobiles de plus de deux roues dans le but de leur apporter un comportement routier comparable à celui des deux roues. Ladite invention trouve avantageusement son application sur les véhicules motorisés ou non comportant trois roues tels que des tricycles, des side-cars, des triporteurs, pour lesquels elle sera décrite. Le type de véhicule cité précédemment comprend, d'une part, un ensemble de direction avant et, d'autre part, un ensemble arrière porteur comprenant un châssis portant un essieu et deux roues. Le châssis supporte généralement le siège du conducteur et éventuellement le moteur s'il y en a un. n peut, de plus, porter un carénage destiné à protéger les diverses pièces mécaniques de la structure ou du moteur. Ce type de véhicule présente quelques inconvénients importants relatifs à sa tenue de route, et en particulier lors des virages. En effet, d'une part, la position du centre de gravité de l'ensemble véhicule conducteur est contenue dans le plan de symétrie général de l'engin à une hauteur élevée, et d'autre part, les forces centrifuges qui s'appliquent au véhicule lors d'un virage pris rapidement ne peuvent être compensées par le déplacement du centre de gravité comme, par exemple, sur les deux roues qui par leur inclinaison permettent la compensation de ces forces grâce à l'abaissement du centre de gravité qui se déplace vers l'intérieur du virage. La combinaison de ces deux points explique l'instabilité d'un tel véhicule ainsi que sa tendance à verser lors d'un virage serré ou pris à trop grande vitesse. En outre, la structure rigide de l'ensemble arrière porteur ainsi que la charge qu'il supporte occasionne une maniabilité réduite quelle que soit la vitesse d'un tel véhicule. Cela se ressent effectivement par la difficulté à manier le guidon lors de manoeuvres effectuées à vitesse réduite. Malgré tous les efforts développés par les constructeurs, les véhicules du type tricycles motorisés ne donnent pas entièrement satisfaction car la tenue de route reste médiocre et la conduite du véhicule dans les courbes ne s'effectue pas avec suffisamment de confort et de sécurité. La présente invention veut donc remédier à ces inconvénients grâce à des moyens simples, efficaces et fiables et propose un véhicule dont la tenue de route, le confort de conduite et la maniabilité sont particulièrement améliorés grâce à un ensemble arrière porteur à géométrie variable. A cet effet le véhicule selon l'invention possède un plan de symétrie général, il comprend au moins une roue avant porté par un ensemble avant de direction comprenant des moyens de guidage et une colonne de direction, ledit véhicule comprend par ailleurs au moins deux roues latérales arrière montées en rotation sur des axes de rotation propre et disposées de part et d'autre du plan de symétrie générale, lesdites roues étant portées par un ensemble arrière porteur articulé sur ensemble avant de direction selon un axe de guidage, ledit ensemble arrière porteur comprenant un châssis porté par un plan de référence et un essieu arrière d'axe transversal et est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'orientation arrière permettant le déplacement par rapport au plan de référence du châssis des axes de rotation propres des roues latérales arrière, ledit déplacement s'effectuant en pivotement dans un plan de pivotement sensiblement incliné par rapport au plan horizontal. Selon un premier mode de réalisation, les axes de rotation propres des roues latérales arrière sont confondus avec l'axe transversal de l'essieu arrière, les moyens d'orientation arrière étant constitués par une articulation arrière centrale permettant le déplacement respectif en pivotement de l'essieu arrière et du châssis autour d'un axe de pivotement, ledit axe de pivotement étant orthogonal au plan de pivotement et contenu dans le plan de symétrie générale. Selon une caractéristique complémentaire l'axe de pivotement s'étend du bas et de l'avant vers le haut et l'arrière pour former avec le plan horizontal un angle 6 ouvert vers l'arrière compris entre 0 et 90 . Selon un perfectionnement, le véhicule comporte des moyens de commande destinés à gérer le déplacement respectif en pivotement de l'essieu arrière et du châssis autour de l'axe de pivotement. Selon une variante de ce perfectionnement, les moyens de commande sont constitués par au moins un bras de liaison articulé à l'une de ses extrémités sur l'essieu arrière et à l'autre de ses extrémités sur un organe de l'ensemble avant de direction, ledit organe étant solidaire en rotation de la colonne de direction, lesdites extrémités articulées dudit bras de liaison étant situées de part et d'autre du plan de symétrie générale. Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens d'orientation arrière sont constitués par deux articulations latérales arrière permettant le déplacement des axes de rotation propre de chacune des roues latérales arrière par rapport l'essieu arrière sur lequel est fixé le châssis, ledit déplacement s'effectuant en pivotement autour de deux axes de pivotement orthogonaux au plan de pivotement et parallèles au plan de symétrie générale de manière à ce que les axes de rotation propres puissent former avec le plan de référence du châssis des angles pl, respectivement 2 ouverts vers l'avant différents de 90 , lesdits axes de pivotement s'étendant du bas et de l'avant vers le haut et l'arrière. De plus, selon un perfectionnement, il comporte des moyens de commande destinés à gérer le déplacement en pivotement des axes de rotation propres des roues latérales arrière. Ces moyens de commande peuvent être par exemple constitués par deux bras de liaison articulés entre les axes de rotation propres des roues latérales arrière et un organe de l'ensemble avant de direction solidaire en rotation de la colonne de direction. Selon une autre caractéristique, les moyens de commande permettent de maintenir parallèle les axes de rotation propre des roues latérales arrière. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, l'ensemble arrière porteur comporte un dispositif de suspension sur chacune des roues latérales arrière. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Les figures 1 à 4 illustrent un premier mode de réalisation. La figure 1 est un schéma du véhicule au repos en vue latérale. La figure 2 illustre le véhicule au repos en perspective. La figure 3 illustre le véhicule au repos en vue de dessus. La figure 4 est une vue similaire à la figure 3 du véhicule lors d'un virage. Les figures 5 à 7 illustrent un deuxième mode de réalisation. La figure 5 représente le véhicule au repos en perspective. La figure 6 est une vue de dessus du véhicule au repos. La figure 7 est une vue similaire à la figure 6 du véhicule lors d'un virage. La figure 8 illustre une variante représentant un véhicule à quatre roues au repos. On entendra par véhicule au repos le véhicule dans sa position selon laquelle il est en trajectoire rectiligne. Le véhicule (1) selon l'invention est constitué par au moins une roue avant (7) porté par un ensemble avant de direction (2) articulé sur un ensemble arrière porteur (3) comprenant un châssis (6) et un essieu arrière (5) et portant au moins deux roues latérales arrière (4a, 4b). Il possède un plan longitudinal vertical de symétrie général (P) lorsqu'il se trouve au repos. Notons de prime abord que le véhicule peut comporter deux roues avant portées par l'ensemble avant de direction comme dans le cas d'une voiture par exemple sans pour autant sortir du champs de protection de l'invention. Par ailleurs, l'invention porte essentiellement sur l'ensemble arrière porteur (3) et plus particulièrement sur un perfectionnement concernant les liaisons entre les roues arrière (4a, 4b), l'essieu arrière (5), le châssis (6) et l'articulation sur l'ensemble avant de direction (2). De ce fait, par soucis de clarté, l'invention sera décrite et illustrée au moyen de modes de réalisation représentant des véhicules à trois roues non motorisés. Il va de soi qu'un perfectionnement de ce type peut être utilisé dans le cadre d'un véhicule motorisé, sans pour autant échapper au domaine de protection revendiqué. Ainsi, l'ensemble arrière porteur comprend un siège non représenté destiné au conducteur et porté par le châssis, ledit châssis pouvant éventuellement porter de manière connue en soi dans le cadre d'un véhicule motorisé l'essentiel des organes moteurs comme, par exemple, le réservoir, les éléments de transmission, l'échappement et le moteur lui-même. Le véhicule (1) selon les différents modes de réalisation préférés de l'invention est donc du type tricycle et est constitué par un ensemble avant de direction (2) articulé sur un ensemble arrière porteur (3) selon un axe (XX') contenu dans le plan (P) qui s'étend du bas (BA) et de l'avant (AV) vers le haut (HA) et l'arrière (AR) tel qu'illustré figures 1 et 2. L'ensemble avant de direction (2) est, de manière connue en soi, constitué en partie par un entr'axe transversal porté par une fourche (8) solidaire en rotation de la colonne de direction (9), la roue avant (7) étant articulée en rotation sur cet entr'axe. La colonne de direction (9) peut avantageusement être articulée directement en rotation selon l'axe (XX') sur l'ensemble arrière porteur (3). De plus, l'ensemble avant de direction (2) comprend des moyens de guidage (10) comme, par exemple, un volant ou un guidon destinés à commander la rotation de la colonne de direction (9) et donc de la roue avant (7). L'ensemble arrière porteur (3) comprend de manière générale un essieu arrière (5) disposé transversalement portant à chacune de ses extrémités une roue latérale arrière (4a, 4b) articulée en rotation selon son axe propre (AA'), respectivement (BB'). Ledit essieu est porté par un châssis (6) ou cadre sur lequel est articulé selon l'axe (XX') l'ensemble avant de direction (2). Ledit châssis comprend un plan de référence (Q) confondu avec le plan (P) lorsque le véhicule est au repos ledit plan (Q) pouvant être avantageusement un plan de symétrie propre dudit châssis (6). Selon l'invention, le véhicule (1) de type tricycle comporte des moyens d'orientation arrière (11) permettant le déplacement dans un plan (I) sensiblement incliné par rapport au plan horizontal (H) des axes de rotation propres (AA') et (BB') des roues latérales arrière (4a, 4b) par rapport au plan (Q) du châssis (6) ou le déplacement dans ledit plan (I) par rapport au plan (Q) de l'axe de rotation (ZZ') des roues latérales arrière si lesdites roues sont montées en rotation sur un même axe (ZZ') porté par l'essieu arrière (5), lesdits déplacements s'effectuant en pivotement. Selon un premier mode de réalisation du véhicule (1) selon l'invention, l'ensemble arrière porteur (3) comprend donc un châssis (6) de plan de référence (Q) articulé en rotation par rapport à l'ensemble avant de direction (2), ledit châssis (6) ou cadre est constitué par une structure rigide de poutres disposée entre le milieu de l'essieu arrière (5) et l'articulation entre l'ensemble arrière porteur (3) et l'ensemble avant de direction (2), soit longitudinalement dans le plan (Q), soit symétriquement par rapport audit plan (Q). Les roues latérales arrière (4a, 4b) sont articulées en rotation selon un même axe (ZZ') porté par l'essieu arrière (5). Les moyens d'orientation arrière (11) sont constitués par une articulation arrière centrale (12) entre le châssis (6) et l'essieu arrière (5). Ainsi, l'essieu arrière (5) portant les roues latérales arrière (4a, 4b) selon l'axe (ZZ') peut se déplacer par rapport au plan (Q) dans un plan (I) sensiblement incliné par rapport au plan horizontal (H) du châssis (6), ledit déplacement s'effectuant en pivotement autour d'un axe (YY') avantageusement contenu dans le plan (P). Selon ce premier mode de réalisation, l'axe (YY') de l'articulation arrière centrale (12) autour duquel s'effectue le déplacement en pivotement respectif de l'essieu arrière (5) et du châssis (6) est orthogonal au plan (I) et s'étend du bas (BA) et de l'avant (AV) vers le haut (HA) et l'arrière (AR) de manière à former dans le plan (P) un angle avec le plan horizontal (H) compris entre 0 et 900 et avantageusement choisi entre 45" et 900 De plus, l'axe (YY') peut être avantageusement parallèle à l'axe (XX') dans le plan (P). Ainsi, l'essieu arrière (5) peut pivoter autour de l'axe (YY') par rapport au plan (Q) du châssis (6) de manière à pouvoir former un angle ss ouvert vers l'avant différent de 90 ; ce pivotement s'effectue avantageusement entre deux positions angulaires extrêmes de l'angle ss symétriques par rapport au plan de référence (Q) du châssis (6). Lors d'un virage, la rotation de la colonne de direction (9) autour de l'axe (XX'), commandée grâce aux moyens de guidage (10) par le conducteur, provoque le déplacement respectif en pivotement dans le plan (I) de l'essieu arrière (5) et du châssis (6) autour de l'axe (YY') grâce à l'articulation arrière centrale (12). Ledit déplacement s'effectuant naturellement sous l'effet des contraintes engendrées par l'entrée dans la courbe de la roue avant (7), de manière à ce que le plan (Q) du châssis (6) pivote vers l'intérieur du virage par rapport à l'essieu arrière (5). Selon ce premier mode de réalisation, le véhicule comprend, en outre, des moyens de commande (13) destinés à gérer le déplacement respectif en pivotement autour de l'axe (YY') de l'essieu arrière (5) et du châssis (6). Lesdits moyens de commande (13) peuvent avantageusement gérer ce déplacement en fonction de la rotation autour de l'axe (XX') de la colonne de direction (9) par rapport au châssis (6). Les moyens de commande sont, par exemple, constitués par un bras de liaison (13) articulé à ses deux extrémités, d'une part, sur l'essieu arrière (5) et, d'autre part, sur un organe de l'ensemble avant de direction (2) solidaire en rotation autour de l'axe (XX') de la colonne de direction (9). Ledit organe peut être constitué par les moyens de guidage (10) notamment lorsque ceux-ci sont constitués par un guidon tel qu'illustré figures 3 et 4. Le bras de liaison (13) est, de plus, disposé de manière à ce que ses extrémités (13a, 13b) soient articulées de part et d'autre du plan de référence (Q) du châssis; ainsi, lors de la rotation de la colonne de direction (9) amenant la roue avant (7) à suivre la courbe d'un virage, le bras de liaison (13) gère le pivotement respectif entre le châssis (6) et l'essieu arrière (5). Selon ce mode de réalisation, l'ensemble arrière porteur peut avantageusement comporter un dispositif de suspensions ou d'amortisseurs situé au niveau de chacune des roues latérales arrière (4a, 4b). I1 va de soi que les moyens de commande (13) pourraient être électroniques, hydrauliques, pneumatiques ou électriques, sans pour autant sortir du champ de protection revendiqué de l'invention, ils pourraient de plus être avantageusement réglables. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, illustré figures 5, 6 et 7, le véhicule du type tricycle est constitué d'un ensemble avant de direction (2) identique à celui du premier mode de réalisation sur lequel est articulé autour de l'axe (XX') un ensemble arrière porteur (3) comprenant également un châssis (6) de plan de référence (Q), un essieu arrière (5) portant deux roues latérales arrière (4a, 4b). Selon ce deuxième mode, les moyens d'orientation arrière (11) ne sont plus constitués par une articulation centrale arrière entre le châssis (6) et l'essieu (5) mais par deux articulations latérales arrière (14a, 14b) disposées entre les axes de rotation propres (AA') et (BB') de chacune des roues latérales arrière (4a, 4b) et l'essieu arrière (5) d'axe (ZZ') fixé au châssis (6). Lesdites articulations latérales (14a, 14b) permettent le déplacement dans un plan (I) sensiblement incliné par rapport au plan horizontal (H) des axes de rotation propre (AA') et (BB'), ledit déplacement s'effectuant en pivotement de manière à ce que lesdits axes (AA'), (BB') puissent former avec le plan (Q) du châssis (6) des angles 131 et 132 ouverts vers l'avant différents de 90 . Ainsi, l'ensemble arrière porteur (3) est donc constitué par un châssis (6) du type décrit précédemment sur lequel est fixé transversalement un essieu arrière (5), ledit essieu porte à chacune de ses extrémités de manière articulée les axes de rotation propres des roues arrière (4a, 4b). Chaque articulation s'effectue autour d'un axe (Y1Y'1), respectivement (Y2Y'2) orthogonaux au plan (I), lesdits axes étant de plus avantageusement parallèles au plan (P) et parallèles entre eux dans un plan transversal orthogonal au plan (P). Ces axes s'étendent du bas (BA) et de l'avant (AV) vers le haut (HA) et l'arrière (AR) de manière à former avec le plan horizontal (H) un angle oc ouvert vers l'arrière compris entre 0 et 900 et avantageusement choisi entre 45" et 900. Selon ce deuxième mode de réalisation, lors de l'entrée du véhicule dans un virage, la rotation de la colonne de direction (9) par rapport au châssis (6) autour de l'axe (XX') provoque, par le biais des contraintes engendrées, le déplacement respectif en pivotement autour des axes (Y1Y'1) et (Y2Y'2) des axes de rotation propres (AA') et (BB') et de l'essieu arrière (5), c'est à dire le déplacement en pivotement desdits axes par rapport au plan de référence (Q) du châssis (6). Selon une amélioration possible, de ce deuxième mode de réalisation, le véhicule comporte des moyens de commande (13) destinés à gérer le déplacement en pivotement des axes de rotation propres (AA') et (BB') des roues latérales arrière (4a, 4b) par rapport à l'essieu (5) autour des axes (YlY'1) et (Y2Y'2). Lesdits moyens de commande (13) peuvent, par exemple, être constitués par deux bras de liaison (15a, 15b) articulés à chacune de leurs extrémités, d'une part, sur l'axe de rotation propre d'une roue latérale arrière (4a, 4b) et, d'autre part, sur un organe solidaire en rotation de la colonne de direction (9), ledit organe pouvant être, par exemple, les moyens de guidage (10) tel qu'illustre figure 7 ou 8. Selon ce mode de réalisation, les deux bras de liaison (15a, 15b) sont disposées de manière symétrique afin que le pivotement des axes de rotation propres (AA') et (BB') se fasse simultanément et de manière à conserver le parallélisme desdits axes, c'est-à-dire le parallélisme des deux roues arrière (4a, 4b). De plus, ledit véhicule (1) peut être équipé, comme dans le premier mode de réalisation, d'un dispositif de suspension ou d'amortisseur sur les roues arrière (4a, 4b). fl va de soi que selon ce deuxième mode de réalisation les moyens de commande (13) pourraient être électroniques, pneumatiques ou électriques sans pour autant sortir du champ de protection revendiqué de l'invention, ils pourraient de plus être avantageusement réglables. Selon une variante représentée figure 8, le véhicule selon l'invention comporte quatre roues, deux roues avant (20a, 20b) montées sur un essieu avant (21) et deux roues arrière (4a, 4b) montées de manière identique au premier mode de réalisation sur l'essieu arrière (5). Selon cette variante, les axes de rotation propre des roues avant confondus ou non confondus peuvent se déplacer dans un plan sensiblement incliné par rapport à l'horizontal, ledit déplacement s'effectuant en pivotement par rapport au plan (Q) de référence du châssis (6). Ainsi ce déplacement en pivotement des axes de rotation propre des roues latérales avant peut être obtenu grâce à des moyens d'orientation avant (22) pouvant être du même type que les moyens d'orientation arrière (12) par exemple. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons, notamment son adaptation aux trains avant ou arrière des véhicules de quatre roues ou plus. REVENDICATIONS 1. Véhicule (1), de plan de symétrie général (P), comprenant au moins une roue avant (7) porté par un ensemble avant de direction (2) comprenant des moyens de guidage (10) et une colonne de direction (9), ledit véhicule comprenant par ailleurs au moins deux roues latérales arrière (4a, 4b) montées en rotation sur des axes de rotation propre (AA') respectivement (BB') et disposées de part et d'autre du plan (P), lesdites roues latérales arrière étant portées par un ensemble arrière porteur articulé sur l'ensemble avant de direction (2) selon un axe de guidage (XX'), ledit ensemble arrière porteur comprenant un châssis (6) de plan de référence (Q) et un essieu arrière (5) d'axe (ZZ') caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'orientation arrière (11) permettant le déplacement par rapport au plan de référence (Q) du châssis (6) des axes de rotation propres (AA'), (BB') des roues latérales arrière (4a, 4b), ledit déplacement s'effectuant en pivotement dans un plan de pivotement (I) sensiblement incliné par rapport au plan horizontal (H). 2. Véhicule (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes de rotation propres (AA') et (BB') des roues latérales arrière sont confondus avec l'axe (ZZ') de l'essieu arrière (5), les moyens d'orientation arrière (11) étant constitués par une articulation arrière centrale (12) permettant le déplacement respectif en pivotement de l'essieu arrière (5) et du châssis (6) autour d'un axe de pivotement (YY'), ledit axe de pivotement (YY') étant orthogonal au plan de pivotement (I) et contenu dans le plan (P). 3. Véhicule (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (YY') s'étend du bas (BA) et de l'avant (AV) vers le haut (HA) et l'arrière (AR) pour former avec le plan horizontal (H) un angle a ouvert vers l'arrière compris entre 0 et 900 4. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande (13) destinés à gérer le déplacement respectif en pivotement de l'essieu arrière (5) et du châssis (6) autour de l'axe de pivotement (YY'). 5. Véhicule (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commande (13) sont constitués par au moins un bras de liaison (13) articulé à l'une de ses extrémités (13b) sur l'essieu arrière et à l'autre de ses extrémités (13a) sur un organe de l'ensemble avant de direction (2), ledit organe étant solidaire en rotation de la colonne de direction (9), lesdites extrémités articulées (13a, 13b) dudit bras de liaison (13) étant situées de part et d'autre du plan de symétrie général (P). 6. Véhicule (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'orientation arrière (11) sont constitués par deux articulations latérales arrière (14a, 14b) permettant le déplacement des axes de rotation propre (AA') et (BB') de chacune des roues latérales arrière (4a, 4b) par rapport l'essieu arrière (5) sur lequel est fixé le châssis (6), ledit déplacement s'effectuant en pivotement autour de deux axes de pivotement (Y1Y'1) respectivement (Y2Y'2) orthogonaux au plan de pivotement (I) et parallèles au plan (P) de manière à ce que les axes de rotation propres (AA'), (BB') puissent former avec le plan de référence (Q) du châssis des angles pl, respectivement 132 ouverts vers l'avant différents de 90 , lesdits axes (Y1Y'1) et (Y2Y'2) ) s'étendant du bas (BA) et de l'avant (AV) vers le haut (HA) et l'arrière (AR). 7. Véhicule (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande (13) destinés à gérer le déplacement en pivotement des axes de rotation propres (AA') et (BB') des roues latérales arrière (4a, 4b). 8. Véhicule (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande (13) sont constitués par deux bras de liaison (15a, 15b) articulés entre les axes de rotation propres des roues latérales arrière (AA') et (BB') et un organe de l'ensemble avant de direction (2) solidaire en rotation de la colonne de direction (9). 9. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que les moyens de commande (13) permettent de maintenir parallèle dans le plan (I) les axes de rotations propres (AA'), (BB') des roues latérales arrière (4a, 4b). 10. Véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble arrière porteur (3) comporte un dispositif de suspension sur chacune des roues latérales arrière (4a, 4b).