Brevet FR2789021A1 — publié le 20000804

BICYCLETTE EQUIPEE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Domaine technique de l'invention La présente invention concerne une bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne, et en particulier d'un silencieux. Art antérieur Une bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne agencé sous un cadre est décrit dans le brevet japonais mis à l'inspection publique no Hei 8-108875. Cette bicyclette est décrite en faisant référence à la figure 7. La bicyclette comprend un cadre en forme de V se composant d'un cadre principal 02 s'étendant depuis un tube avant 01 et une tige de selle 03, et un moteur à combustion interne 04 disposé sous le cadre. Un réservoir de carburant 05 est monté dans la partie coudée en forme de V formée par le cadre 02 et la tige de selle 03, et un panier de transport 07 plus étendu dans la direction verticale est disposé entre la tige de selle 03 et une roue arrière 06 placée derrière la tige de selle 03. Un silencieux 08 est disposé entre le moteur à combustion interne 04 et la roue arrière 06. Un tuyau d'échappement 09 raccordé à un orifice d'échappement du moteur à combustion interne 04 s'étend vers l'arrière sensiblement dans la direction horizontale tout en traversant un espace situé sous le moteur à combustion interne 04, et est relié au silencieux 08. Problème à résoudre avec l'invention La bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne, qui présente fondamentalement une forme de bicyclette et qui est de faible largeur, nécessite de renfermer des composants respectifs à l'intérieur de la faible largeur afin de conserver l'aspect aérodynamique de la bicyclette. Pour satisfaire une telle exigence, le silencieux 08 est disposé dans l'espace situé entre le moteur à combustion interne 04 et la roue arrière 06; toutefois, dans ce cas, puisque le silencieux 08 est disposé près du moteur à combustion interne 04, la longueur du tuyau d'échappement 09 peut devenir trop courte pour garantir une efficacité d'échappement souhaitable. Au vu de ce qui précède, la présente invention a été conçue, et un objet de la présente invention est de proposer une bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne d'un type dans lequel un silencieux est disposé entre le moteur à combustion interne et une roue arrière, qui est susceptible de rendre la longueur d'un tuyau d'échappement suffisamment importante pour garantir une efficacité d'échappement souhaitable. Moyens pour résoudre le problème, fonction et effet Pour réaliser l'objet ci-dessus, selon l'invention, il est proposé une bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne, comprenant des pédales à commande musculaire, un cadre approximativement en forme de V se composant d'un cadre principal et d'une tige de selle, et un moteur à combustion interne disposé sous le cadre, la bicyclette comprenant un silencieux disposé entre le moteur à combustion interne et une roue arrière; dans lequel un tuyau d'échappement, s'étendant depuis un orifice d'échappement du moteur à combustion interne, est coudé vers l'avant et vers l'arrière sous le moteur à combustion interne et est ensuite raccordé au silencieux. Puisque le tuyau d'échappement est coudé en avant et en arrière sous le moteur à combustion interne et est raccordé au silencieux disposé entre le moteur à combustion interne et la roue arrière, il est possible de rendre la longueur du tuyau d'échappement suffisamment importante pour garantir une efficacité d'échappement souhaitable. Selon un perfectionnement de l'invention, la partie coudée du tuyau d'échappement est disposée à l'intérieur d'une distance latérale entre les pédales. Puisque le tuyau d'échappement est disposé à l'intérieur d'une distance latérale entre les pédales, il ne gêne pas les pédales, et puisque le tuyau d'échappement ne dépasse pas sur les côtés du cadre du véhicule, il ne nuit pas à l'aspect aérodynamique de la bicyclette. Selon un autre perfectionnement de invention, le silencieux est formé en intégrant deux moitiés l'une avec l'autre tout en plaçant entre celles-ci une plaque de séparation, et le tuyau d'échappement et un tuyau arrière sont prévus dans l'une ou l'autre des deux moitiés formant le silencieux. Puisque le tuyau d'échappement et le tuyau arrière ne sont disposés que dans une moitié du silencieux et ne sont pas disposés dans l'autre moitié du silencieux, ledit silencieux peut être facilement assemblé. Selon encore un autre perfectionnement de l'invention, le silencieux est formé en intégrant une moitié supérieure avec une moitié inférieure dans la direction verticale tout en plaçant entre celles-ci la plaque de séparation. Avec cette configuration, il est possible d'augmenter le degré de liberté pour déterminer la position, dans le sens de la largeur du corps du véhicule, à laquelle le tuyau d'échappement est inséré dans le silencieux, et ainsi de faciliter la conception du tuyau d'échappement. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins en annexe, sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale représentant l'ensemble de la configuration d'une bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue latérale d'un filtre à air et de son environnement; la figure 3 est une vue en coupe prise sur la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe prise le long de la ligne IV-IV de la figure 2; la figure 5 est une vue de dessus d'un tuyau d'échappement et d'un silencieux, avec des parties partiellement en écorché la figure 6 est une vue en coupe prise le long de la ligne VI-VI de la figure 5; et la figure 7 est une vue latérale d'une bicyclette de l'art connexe équipée d'un moteur à combustion interne. Mode de réalisation de l'invention Dans ce qui suit, un mode de réalisation de la présente invention va être décrit en faisant référence aux figures 1 à 6. La figure 1 est une vue latérale de la configuration globale d'une bicyclette 1 équipée d'un moteur à combustion interne selon ce mode de réalisation. Un cadre 2 se compose d'un tube principal 4 s'étendant vers l'arrière, de manière légèrement oblique et vers le bas depuis un tube avant 3, et d'une tige de selle 5 s'étendant vers le haut, légèrement vers l'arrière depuis une partie arrière du tube principal 4. Ce cadre présente une forme approximativement en V en vue latérale. L'extrémité inférieure de la tige de selle 5 s'étend légèrement vers le bas depuis la partie de raccordement sur laquelle la tige de selle 5 est raccordée au tube principal 4. Une paire de fourches arrière droite et gauche 6 s'étend vers l'arrière, à l'oblique vers le bas depuis l'extrémité inférieure de la tige de selle 5, en étant coudée dans la direction horizontale, et s'étend vers l'arrière dans la direction horizontale. Une autre paire de fourches arrière droite et gauche 7 s'étend vers l'arrière, à l'oblique vers le bas depuis une partie supérieure de la tige de selle 5. Les extrémités arrière des fourches arrière 6 et 7 sont raccordées à une partie 8 supportant la roue arrière. Une roue arrière 9 est supportée de manière rotative par la partie 8 supportant la roue arrière, et le côté supérieur de la roue arrière 9 est recouvert d'un garde-boue arrière 10. Une béquille 19 est montée de manière pivotante sur la partie 8 supportant la roue arrière. Une roue avant 12 est supportée de manière rotative par les extrémités inférieures fourchues d'une fourche avant 11 supportée de manière rotative par le tube avant 3. Un guidon 14 est monté sur l'extrémité supérieure de la fourche avant 11. Le côté supérieur de la roue avant 12 est recouvert d'un garde-boue avant 13. Un réservoir de carburant 15 est placé de part et d'autre du tube principal 4 tout en s'étendant de la partie de raccordement au niveau de laquelle le tube principal 4 est raccordé au tube avant 3 vers la partie centrale du tube principal 4. Une selle 16 est montée sur l'extrémité supérieure de la tige de selle 5. Un petit moteur à combustion interne 20, à quatre temps et un cylindre, est suspendu vers le bas depuis le cadre en forme de V 2. Un support 17 est fixé sur la partie de raccordement au niveau de laquelle le tube principal 4 est raccordé à la tige de selle 5 de manière à être suspendu vers le bas à partir de celui-ci. Un support d'assemblage latéral avant monté sur la partie supérieure d'un carter de vilebrequin 20a du moteur à combustion interne 20 est supporté par l'extrémité inférieure du support 17 par l'intermédiaire d'un arbre de support 17a. Un support d'assemblage latéral arrière monté sur le moteur à combustion interne 20 est supporté, par l'intermédiaire d'un arbre de support 18a, par des supports 18 dépassant des parties avant des fourches arrière 6. Le moteur à combustion interne 20 est configuré de manière à ce qu'un cylindre 20b s'élève à l'oblique et vers l'avant du carter de vilebrequin 20a et un carter de transmission 21 est prévu d'un seul tenant avec une partie arrière du carter de vilebrequin 20a. Une manivelle de pédalier 22 et un pignon d'entraînement à chaîne 23 sont prévus, par l'intermédiaire d'un embrayage unidirectionnel, sur un arbre de sortie 21a dépassant vers la droite et vers la gauche du carter de transmission 21, et une chaîne 25 est tendue entre le pignon d'entraînement à chaîne 23 et un pignon mené 24 prévu sur la partie 8 supportant la roue arrière. Des bras de pédale 26 sont fixés sur les extrémités droite et gauche de la manivelle de pédalier 22, et des pédales 27 sont supportées de manière rotative par les extrémités des bras de pédale 26. Par conséquent, lorsque le pignon d'entraînement à chaîne 23 tourne en actionnant le moteur à combustion interne 20 par l'intermédiaire de la transmission, la roue arrière 9 peut tourner par l'intermédiaire de la chaîne 25, pour ainsi mettre la bicyclette en mouvement, et lorsque les pédales 27 sont actionnées musculairement, la roue arrière 9 tourne également par l'intermédiaire de la chaîne 25, pour ainsi mettre la bicyclette en mouvement. Un filtre à air 30 et une batterie 31 sont logés dans un carter commun 32 qui est disposé dans un espace situé entre la tige de selle 5 et la roue arrière 9 disposée derrière la tige de selle 5. Le carter 32 est divisé verticalement en une boîte plate supérieure configurée comme un carter de filtre à air 32a, et une boîte plate inférieure configurée comme un carter 32b logeant la batterie. Le carter 32 possède, sur son côté droit, une ouverture rectangulaire commune qui est fermée par un élément formant capot 33. L'élément formant capot 33 est fixé sur le carter 32 à l'aide de deux vis 34. En faisant référence à la figure 2, le carter 32 présente une forme rectangulaire en vue latérale et est ajusté dans un espace rectangulaire, ses côtés avant et arrière étant entourés par la tige de selle 5 et la roue arrière 9 et ses côtés supérieur et inférieur étant entourés par les fourches arrière 6 et 7. Les pièces d'assemblage 32c et 32d dépassent de la surface avant et de la surface inférieure du carter 32. La pièce d'assemblage latérale avant 32c est vissée sur un support Sa dépassant de la tige de selle 5 au moyen d'un boulon/écrou 35 (voir figure 3), et la pièce d'assemblage latérale inférieure 32d est vissée sur un support 6a dépassant de la fourche arrière inférieure 6 à l'aide d'un boulon/écrou 36 (voir figure 4). Le carter 32 est ainsi monté sur le cadre 2. Comme le montrent les figures 3 et 4, le filtre à air 30 est configuré en intégrant le carter de filtre à air 32a à l'élément formant capot 33 avec un élément formant filtre à air 30a placé entre les deux. L'intérieur du filtre à air 30 est divisé par l'élément formant filtre à air 30a en un côté droit sale 30b et en un côté gauche propre 30c. La tige de selle 5 s'étend verticalement le long de la ligne médiane sur la surface avant du filtre à air 30. Un conduit d'aspiration d'air latéral droit 37 et un tube de raccordement latéral gauche 38 s'étendent vers l'avant depuis la surface avant du filtre à air 30 avec la tige de selle 5 qui est placée entre les deux. Le conduit d'aspiration d'air droit 37, par rapport à la tige de selle 5, est inséré dans le côté sale 30b à travers l'élément formant capot 33, et le tube de raccordement gauche 38, par rapport à la tige de selle 5, est inséré dans le côté propre 30c à travers le carter de filtre à air 32a. Le tube de raccordement 38, s'étendant vers l'avant depuis le côté gauche de la surface avant du carter de filtre à air 32a, est coudé vers le bas le long de la surface latérale gauche de la tige de selle , est de nouveau coudé vers l'avant, et s'étend le long de la surface latérale gauche du support 17. Une partie de raccordement 38a formée à l'extrémité avant du tube de raccordement 38 est reliée au carburateur 40 disposé sur le carter de vilebrequin 20a. Le tube de raccordement 38 est disposé entre le côté droit du bras de pédale latéral gauche 26 et le support 17. Un tuyau d'aspiration d'air 39 s'étendant vers l'arrière, à l'oblique vers le haut depuis le cylindre incliné à l'oblique 20b, est raccordé au carburateur 40 placé à l'oblique vers le haut depuis le cylindre 20b. Le carburateur 40 est légèrement décalé vers la gauche depuis la partie centrale du véhicule, et le tube de raccordement 38 raccordé entre le carburateur et le filtre à air 30 est disposé le long de la surface latérale gauche de la tige de selle 5. Par conséquent, le tube de raccordement 38 s'étend de manière rectiligne le long de la direction longitudinale, de manière à réduire la résistance à l'aspiration d'air dans le tube de raccordement 38. Puisque le filtre à air 30 et la batterie 31 sont prévus dans le carter commun 32 et que l'ouverture commune du carter 32 ménagée sur le côté droit est recouverte par l'élément formant capot 33, il est possible de réduire le nombre de pièces et d'améliorer l'efficacité d'assemblage, et également de réaliser facilement les opérations d'entretien telles que le remplacement du filtre à air 30a ou le remplacement de la batterie 31 par l'ouverture de l'élément formant capot 33. La batterie 31 est insérée dans le carter de logement de la batterie 32b depuis le côté droit du corps du véhicule et est recouverte par l'élément formant capot 33, et par conséquent, cette batterie 31 n'est pas visible de l'extérieur. Puisque la batterie lourde 31 est prévue sous le filtre à air 30, il est possible d'abaisser le centre de gravité de la bicyclette. Un silencieux 50 est disposé dans un espace qui s'étend vers le bas entre la surface arrière incurvée du carter de transmission 21 et la roue arrière 9. Le silencieux 50 est suspendu au carter de transmission 21 de telle sorte qu'une pièce d'assemblage 56 dressée sur un carter supérieur 51 du silencieux 50 puisse être vissée, à l'aide d'un l1 boulon/écrou 57, sur un support 21b dépassant de la surface arrière incurvée du carter de transmission 21. Un tuyau d'échappement 45 raccordé à un orifice d'échappement avant du cylindre 20b s'étend vers l'arrière, à l'oblique vers le bas à partir de celui-ci le long de la surface inférieure du cylindre incliné vers l'avant 20b, est coudé dans la direction approximativement horizontale sous le carter de vilebrequin 20a, et s'étend au delà vers l'arrière dans la direction horizontale. Le tuyau d'échappement 45 s'étendant ainsi vers l'arrière serpente vers l'avant et vers l'arrière juste avant le silencieux 50, pour être enfin raccordé audit silencieux 50. L'implantation du tuyau d'échappement 45 va être décrite plus en détail en faisant référence à la figure 5. Le tuyau d'échappement 45 se compose d'une partie inclinée 45a (située sur le côté gauche de la figure 5) s'étendant depuis l'orifice d'échappement de manière légèrement décalée vers la droite par rapport à la ligne médiane L-L' du corps du véhicule; une partie coudée 45b coudée dans une direction approximativement horizontale; une première partie rectiligne 45c s'étendant vers l'arrière parallèlement à la ligne médiane L-L'; une partie coudée 45d coudée vers la gauche en formant un U avant le silencieux 50; une deuxième partie rectiligne 45e s'étendant vers l'avant depuis la partie coudée 45d; une partie coudée 45f coudée vers la gauche de nouveau en formant un U dans la même position vers l'avant que celle de la partie coudée 45b; et une troisième partie rectiligne 45g s'étendant vers l'arrière depuis la partie coudée 45f, pour être insérée dans le silencieux 50. Les première, deuxième et troisième parties rectilignes 45c, 45e et 45g du tuyau d'échappement 45 sont toutes disposées sur le même plan horizontal le long des surfaces inférieures du carter de vilebrequin 20a et du carter de transmission 21, et les parties coudées 45d et 45f du tuyau d'échappement 45, dont chacune est étroite sur sa largeur latérale, sont placées à l'intérieur d'une largeur latérale du silencieux 50 et sont également disposées entre les bras de pédale droit et gauche 26. Comme le montrent les figures 5 et 6, le silencieux 50 présente une forme rectangulaire en vue de dessus. Le silencieux 50 est réalisé en soudant en même temps le carter supérieur 51 à un carter inférieur 52 avec un dispositif de séparation 53 placé entre ceux-ci. L'intérieur du silencieux 50 est séparé par le dispositif de séparation 53 en un espace supérieur configuré comme une première chambre de détente 51a et un espace inférieur configuré comme une seconde chambre de détente 52a. Le carter supérieur 51, dont la surface avant présente une forme semblable à celle de la surface arrière incurvée du carter de transmission 21 et dont la surface arrière présente également une forme semblable à celle de la roue arrière 9, est disposé entre le carter de transmission 21 et la roue arrière 9. Le tuyau d'échappement 45 est inséré dans la seconde chambre de détente 52a du carter inférieur 52 du silencieux 50. Une partie de tuyau de prolongement h du tuyau d'échappement 45 s'étend vers l'arrière dans la seconde chambre de détente 52a, en étant coudée selon une forme en U, et est supportée par une pièce de support 58. La partie de tuyau de prolongement 45h ainsi supportée s'étend légèrement vers l'avant, et est coudée vers le haut au travers du dispositif de séparation 53. L'extrémité supérieure de la partie de tuyau de prolongement 45h s'ouvre dans la première chambre de détente 51a située sur au-dessus du dispositif de séparation 53. Un tuyau de communication 54 pour faire communiquer mutuellement les première et seconde chambres de détente 51a et 52a est prévu de manière à traverser le dispositif de séparation 53. Un tuyau arrière 55 destiné à faire communiquer la seconde chambre de détente 52a avec l'extérieur est prévu, de manière à traverser la paroi arrière du carter inférieur 52. Le gaz d'échappement déchargé du moteur à combustion interne 20 passe dans le tuyau d'échappement 45 en serpentant vers l'avant et vers l'arrière pour garantir une distance spécifique, pénètre dans la première chambre de détente 51a, s'écoule de la première chambre de détente 51a jusque dans la seconde chambre de détente 52a par l'intermédiaire du tuyau de communication 54, et est déchargé à l'extérieur au moyen du tuyau arrière 55. Puisque le silencieux 50 est configuré de manière à ce qu'aucun composant ne soit monté dans le carter supérieur 51 et à ce que le tuyau d'échappement 45 et le tuyau arrière 55 soient montés dans le carter inférieur 52, il est possible de simplifier l'assemblage du silencieux 50, de réduire le nombre de gabarits, et d'améliorer la performance d'assemblage. Puisque le carter supérieur 51 et le carter inférieur 52 sont soudés en même temps l'un à l'autre avec le dispositif de séparation 53 qui est placé entre les deux, il est possible d'établir de manière sûre l'étanchéité du silencieux 50. Puisque le silencieux 50 se compose des moitiés supérieure et inférieure, c'est-à-dire des première et seconde chambres de détente 51a et 52a, il est possible d'augmenter le degré de liberté dans le réglage de la position, dans la direction de la largeur du corps du véhicule, à laquelle le tuyau d'échappement 45 est inséré dans le silencieux 50, et ainsi de faciliter la conception du tuyau d'échappement 45 qui serpente vers l'avant et vers l'arrière. La bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne dans ce mode de réalisation, qui présente fondamentalement une forme de bicyclette et qui est de faible largeur, doit contenir des composants respectifs dans cette faible largeur afin de conserver l'aspect aérodynamique de la bicyclette. Pour satisfaire à cette exigence, le silencieux 50 n'est pas disposé sur le côté de la roue arrière 9 mais il est disposé dans une position centrale dans la direction latérale (largeur) du corps du véhicule en utilisant l'espace situé entre la roue arrière 9 et le carter de transmission 21 disposé à l'avant de la roue arrière 9. Dans ce cas, puisque la distance entre l'orifice d'échappement du cylindre 20b et le silencieux 50 se rétrécit, la longueur du tuyau d'échappement diminue également. Toutefois, dans ce mode de réalisation, puisque le tuyau d'échappement serpente vers l'avant et vers l'arrière sous le carter de vilebrequin 20a et le carter de transmission 21, il est possible de garantir la longueur nécessaire du tuyau d'échappement. En outre, puisque les parties coudées 45d et 45f du tuyau d'échappement sinueux 45, dont chacune est étroite dans sa largeur latérale, sont placées à l'intérieur d'une distance latérale entre les pédales 27, c'est-à-dire, disposées entre les bras de pédale droit et gauche 26, le tuyau d'échappement 45 ne dépasse pas sur le côté du corps de véhicule et ainsi ne nuit pas à l'aspect aérodynamique de la bicyclette. Dans ce mode de réalisation, le filtre à air 30 et la batterie 31 sont également disposés en position centrale dans la direction latérale (largeur) du corps du véhicule en utilisant l'espace mort entre la tige de selle 5 et la roue arrière 9. Puisque le conduit d'aspiration d'air 37 et le tube de raccordement 38 s'étendent à partir du filtre à air 30 disposé derrière la tige de selle 5, la tige de selle 5 étant placée entre les deux, ils peuvent être disposés à l'intérieur de la largeur spécifique dans la direction latérale sans interférer avec la tige de selle 5. REVENDICATIONS 1. Bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne, comprenant des pédales (27) à commande musculaire, un cadre (2) approximativement en forme de V se composant d'un cadre principal et d'une tige de selle (5), et un moteur à combustion interne (20) disposé sous ledit cadre (2), ladite bicyclette comprenant:. un silencieux (50) disposé entre ledit moteur à combustion interne (20) et une roue arrière (9); caractérisée en ce qu'un tuyau d'échappement (45) s'étendant depuis un orifice d'échappement dudit moteur à combustion interne (20) est coudé vers l'avant et vers l'arrière sous ledit moteur à combustion interne (20) et est ensuite raccordé audit silencieux (50). 2. Bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie coudée dudit tuyau d'échappement (45) est disposée à l'intérieur d'une distance latérale entre lesdites pédales (27). 3. Bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit silencieux (50) est formé en intégrant deux moitiés l'une avec l'autre tout en plaçant une plaque de séparation entre celles-ci, et ledit tuyau d'échappement (45) et un tuyau arrière (55) sont prévus dans l'une ou l'autre desdites deux moitiés constituant ledit silencieux (50). 4. Bicyclette équipée d'un moteur à combustion interne selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit silencieux (50) est formé en intégrant une moitié supérieure avec une moitié inférieure dans la direction verticale tout en plaçant ladite plaque de séparation entre celles-ci.