Brevet FR2796358A1 — publié le 20010119

La présente invention se rapporte au domaine des engins de loisir et plus particulièrement à un tricycle inclinable. Des tricycles du type inclinable sont connus, en particulier par la publication US-A-4.065.146. Ce tricycle est constitué d'une roue avant et de deux roues arrière. La roue avant est supportée par une fourche reliée à un guidon de manaeuvre par l'intermédiaire d'un tube central. Ce tube assure le guidage de la fourche en pivotement autour de l'axe de braquage en coopérant avec une potence par l'intermédiaire d'éléments de guidage tels que des cages à billes ou des paliers. L'ensemble roue avant - fourche - tube central - guidon constitue le train avant du tricycle. Les roues arrière sont chacune montées à rotation à l'extrémité postérieure d'un bras gauche et d'un bras droit, autour d'un axe perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal du tricycle. L'extrémité antérieure de chacun de ces bras est montée à pivotement à la potence, de façon indépendante, suivant un axe parallèle à l'axe de rotation des roues arrière. Les bras sont équipés de repose-pieds permettant à l'utilisateur une station debout. Ainsi conçu, le tricycle présente un degré de liberté en pivotement, suivant son axe de roulis. II peut donc s'incliner, à l'arrêt ou en roulage, au gré des désirs de l'utilisateur, notamment pour contrer l'effet de la force centrifuge en virage. Le train avant du tricycle présente également un degré de liberté en pivotement autour de l'axe d'articulation des bras. Cette liberté en pivotement pourrait amener un avantage certain sur le plan du plaisir d'utilisation en augmentant le caractère acrobatique de l'engin si cet axe n'était, par construction, éloigné de l'axe de rotation de la roue avant. Cette disposition a pour conséquence de générer autour de l'axe de pivotement des bras un moment de force égal au produit de la réaction de la roue avant sur le sol et de la projection au sol de la distance entre le point d'appui de cette roue sur le sol et l'axe de pivotement des bras. Ce moment qui doit être équilibré par une action de l'utilisateur sur le guidon a un effet déstabilisant sur celui-ci et nuit très fortement au plaisir d'utilisation du tricycle. Différents dispositifs sont alors proposés pour contrer cet effet tout en préservant la liberté de roulis du tricycle. La publication US-A-4047732 propose un ensemble de vérins hydrauliques ayant une fonction de synchronisation du mouvement des bras et d'équilibrage des moments autour du train avant. Les publications US-A-4065146 et FR-A-2311704 proposent, pour assurer cette même fonction, différents modes de réalisation à base de biellettes et de balancier. La présence de tels mécanismes de synchronisation des bras et d'équilibrage des moments autour de l'axe des bras a pour conséquence de compliquer la conception du produit, d'en rendre la fabrication plus coûteuse et d'en limiter le plaisir d'usage. De plus, le pliage du tricycle, destiné à en réduire l'encombrement lors de son transport nécessite la manipulation de plusieurs mécanismes de déverrouillage. Afin de pallier ces inconvénients, l'invention a pour objet un tricycle inclinable dont la conception permette de conserver le degré de liberté du train avant en pivotement pendant son utilisation sans avoir recours à des mécanismes de synchronisation complexes et coûteux. L'invention a également pour objet un tricycle inclinable pouvant être plié sans manipulation de mécanismes de déverrouillage. Selon l'invention, les extrémités antérieures des bras du tricycle sont montées à pivotement de façon indépendante autour d'un axe transversal et perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal de la roue avant, porté par un élément du train avant entraîné par l'intermédiaire du guidon dans un mouvement de pivotement autour de l'axe de braquage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les bras sont guidés à pivotement de façon indépendante dans des supports situés de part et d'autre du plan de symétrie longitudinal de la roue avant, autour d'un axe sensiblement parallèle au plan de symétrie longitudinal de la roue avant et incliné d'un angle d'environ 20 par rapport à la verticale. Selon une autre caractéristique de l'invention, les supports sont guidés à pivotement autour de l'axe de guidage de la roue avant selon un axe transversal et perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal de la roue avant. Selon une autre caractéristique de l'invention, les supports sont guidés Selon une autre caractéristique de l'invention, le point d'appui des pieds de l'utilisateur sur les repose-pieds est situé du côté intérieur du tricycle par rapport à un axe passant par le point d'appui des roues arrière avec le sol et le milieu de douilles solidaires des supports. Selon une autre caractéristique de l'invention, une butée coopère avec les bras lorsque le train avant est dans sa position la plus avancée. Selon une autre caractéristique de l'invention, des douilles sont rendues solidaires des bras par l'intermédiaire de liens élastiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, les douilles sont guidées dans les bras par l'intermédiaire de déformations locales. i Selon une autre caractéristique de l'invention, une traverse est guidée à pivotement dans les douilles. Selon une autre caractéristique de l'invention, un cintrage est aménagé au milieu de la traverse D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation d'un tricycle inclinable en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 représente une vue en perspective trois-quarts avant du tricycle et d'un utilisateur schématisé. - La figure 2 représente une vue en perspective trois-quarts avant du tricycle en situation d'utilisation. - La figure 3 représente une vue en perspective trois-quarts arrière du tricycle en situation de pliage. - La figure 4 représente une vue arrière schématique du tricycle en position verticale. - La figure 5 représente une vue arrière schématique du tricycle en position inclinée. - La figure 6 représente une vue trois-quarts avant d'un premier mode de réalisation de la liaison entre les bras et le train avant du tricycle. - La figure 7 représente une vue de dessus en coupe partielle d'un premier mode de réalisation de la liaison entre les bras et le train avant du tricycle. - La figure 8 représente une vue du côté gauche du train avant du tricycle suivant un premier mode de réalisation. - La figure 9 représente une demi vue de dessus en coupe partielle d'un second mode de réalisation de la liaison entre les bras et le train avant du tricycle. - La figure 10 représente une vue du côté gauche du train avant du tricycle suivant un second mode de réalisation. - La figure 11 représente une vue de dessous schématique du tricycle en situation de ligne droite. - La figure 12 représente une vue de dessous schématique du tricycle en situation de braquage. - La figure 13 représente une vue arrière en coupe partielle d'une traverse et de son mode de liaison avec les bras, le tricycle étant dans une situation de pliage. - La figure 14 représente une vue de dessus suivant F du dispositif de liaison entre la traverse et un bras. Tel que représenté aux figures 1 et 2, le tricycle comporte une roue avant 1, une roue arrière droite 2 et une roue arrière gauche 3. Le tricycle étant symétrique, il ne sera décrit dans la description qui suit, que la partie gauche dudit tricycle. La roue avant 1 est montée à rotation, autour d'un axe x-x' transversal et perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal de la roue avant 1, sur une fourche 4a. Cette fourche 4a est reliée à un guidon de manoeuvre 4c par l'intermédiaire d'un tube central 4b. L'ensemble constitué de la fourche 4a, du tube central 4b, du guidon 4c et de l'axe transversal x-x' constitue le train avant 4 du tricycle. La roue arrière gauche 3 est montée à rotation à l'extrémité postérieure d'un bras 20 par l'intermédiaire d'une fourche 20a. Un repose-pied 20b, solidaire du bras 20, permet d'accueillir les pieds de l'utilisateur U, représenté à la figure 1. L'extrémité antérieure du bras 20 comporte une partie 20e pliée selon une direction sensiblement verticale. Tel que représenté à la figure 6, le bras 20 est monté à pivotement autour du train avant 4 suivant l'axe x-x', par l'intermédiaire d'un support 23. Telle que représentée à la figure 8, la partie verticale 20e du bras 20 est également montée à pivotement autour du support 23 suivant un axe y-y' orienté d'un angle a par rapport à la verticale et sensiblement parallèle au plan de symétrie longitudinal de la roue avant 1. L'angle a est d'environ 20 . Telle que représentée aux figures 8 et 10, l'extrémité antérieure du bras 20 se présente sous la forme d'un axe 20c comportant une partie terminale filetée. Cet axe 20c est monté à pivotement dans une douille 23c du support 23 autour de l'axe y-y'. Un écrou 25 bloque la translation de l'axe 20c par rapport à la douille 23c tout en préservant un léger jeu de fonctionnement. Selon le premier mode de réalisation des figures 7 et 8, une douille 23a du support 23, reliée à la douille 23c par l'intermédiaire d'un bras de liaison 23b, est montée à pivotement autour d'un axe 24 suivant l'axe x-x'. Des éléments de guidage 30 permettent de privilégier les conditions de frottement entre la douille 23a et l'axe 24. L'axe 24 est vissé à l'extrémité d'un axe de guidage 4d de la roue avant 1. La fourche 4a, qui guide la roue avant 1 dans son mouvement de rotation, reçoit les efforts de serrage de l'axe 24. Un léger jeu axial J entre l'axe 24 et la douille 23a autorise le bon fonctionnement de l'ensemble. La fourche avant 4a porte une butée 6, qui limite le pivotement vers l'avant autour de l'axe x-x' du train avant 4. Selon un deuxième mode de réalisation des figures 9 et 10, la douille 23a du support 23 est montée à pivotement autour d'un axe 26 orienté selon l'axe x-x'et arrêtée en translation par l'écrou 26a. L'axe 26 est solidaire de la fourche 4a. Comme le décrit la figure 11, le positionnement du point d'appui A résultante des efforts du pied de l'utilisateur U sur le repose-pied 20b est tel qu'il se situe du côté intérieur du tricycle par rapport à un axe z-z' passant par le point d'appui B de la roue arrière 3 avec le sol S et le milieu c de la douille 23a du support 23. La distance d séparant le point A de l'axe z-z' est de l'ordre de 30 mm. Telle que représentée aux figures 13 et 14, une douille 27 est rendue solidaire du bras 20 grâce à un lien élastique 28. Une déformation locale D pratiquée dans le bras 20 permet un calage stable de la douille 27. Une traverse S est montée à pivotement à chacune de ses extrémités dans des douilles 17 et 27. Un cintrage pratiqué au milieu de la traverse S lui permet d'accueillir le tube central 4b lorsque le tricycle est dans la situation de pliage de la figure 3. Les anneaux d'arrêt 19 et 29 bloquent la translation de la traverse 5 par rapport aux douilles 17 et 27. Il est évident que pour des applications particulières, les roues peuvent être avantageusement remplacées par d'autres moyens de liaison du tricycle avec le sol comme, par exemple, des skis. Ainsi conçu, le tricycle présente un degré de liberté en pivotement, suivant un axe de roulis r-r' lui permettant de passer de la position verticale de la figure 4 à la position inclinée suivant un angle 0 de la figure 5. Le train avant 4 du tricycle présente un degré de liberté en pivotement autour de l'axe x-x'. Cette liberté en pivotement procure un avantage certain sur le plan du plaisir d'utilisation sans les inconvénients décrits plus haut du fait de l'annulation complète, dans le premier mode de réalisation des figures 7 et 8, du moment de force devant être équilibré a u cui , 'don ou de sa très faible 1 valeur pour le second mode de réalisation 1 des figures 9 et 10, dans lequel la distance e est réduite. Cette liberté en pivotement autour de l'axe x-x' autorise également un pliage aisé du tricycle sans autre manipulation que celle consistant à faire passer le train avant 4 de la position de la figure 2 à celle de la figure 3. La remise en situation d'utilisation se fait suivant un mouvement inverse. Comme représenté à la figure 6, le train avant 4 du tricycle présente aussi un degré de liberté en pivotement autour d'un axe de braquage u-u' compris dans le plan de symétrie de la roue avant 1 et parallèle aux axes y-y' des bras 10 et 20 lui permettant de passer de la situation de ligne droite de la figure 11 à la situation de braquage suivant un angle 8 de la figure 12. REVENDICATIONS. I) Tricycle inclinable composé d'un train avant (4) portant au moins une roue avant (1), et de deux bras arrière (10) et (20) supportant chacun respectivement des roues (2) et (3), caractérisé en ce que les extrémités antérieures des bras (l0) et (20) sont montées à pivotement de façon indépendante autour d'un axe (x-x') transversal et perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal de la roue avant (1), porté par un élément du train avant (4) entraîné par l'intermédiaire d'un guidon (4c) dans un mouvement de pivotement autour d'un axe de braquage (u-u') compris dans le plan de symétrie longitudinal de la roue avant (1). 2) Tricycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras (10) et (20) sont guidés à pivotement de façon indépendante dans des supports (13) et (23), situés de part et d'autre du plan de symétrie longitudinal de la roue avant (1), autour d'un axe (y-y') sensiblement parallèle dudit plan de symétrie longitudinal de la roue avant (1). 3) Tricycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les supports (13) et (23) sont guidés à pivotement autour de l'axe (4d) de guidage de la roue avant (1) selon l' axe (x-x'). 4) Tricycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les supports (13) et (23) sont guidés à pivotement autour des axes (16) et (26) solidaires de la fourche (4a) et orientés selon l'axe (x-x' ). 5) Tricycle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le point d'appui (A) des pieds de l'utilisateur sur des repose-pieds (10b) et (20b) est situé du côté intérieur du tricycle par rapport à un axe z-z' passant par le point d'appui B des roues arrière (2) et (3) avec le sol (S) et le milieu des douilles (13a) et (23a) des supports (l3) et (23). 6) Tricycle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une butée (6) coopère avec les bras (10) et (20) lorsque le train avant (4) est dans sa position la plus avancée. 7) Tricycle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras (10) et (20) portent respectivement des douilles (17) et (27) dans lesquelles est montée à pivotement une traverse (5). 8) Tricycle selon la revendication 7, caractérisé en ce que les douilles (17) et (27) sont rendues solidaires des bras (10) et (20) par l'intermédiaire de liens élastiques (18) et (28).