Brevet FR2819230A1 — publié le 20020712

L'invention concerne un tricycle à cadre rigide ayant à l'avant un dispositif directionnel comportant deux roues réalisé partiellement à partir de pièces de bicyclette standards. Dans la première moitié du vingtième siècle on a vu circuler sur les routes nombre de véhicules tricycles dont la majorité comportaient deux roues arrières, fixes en direction et motrices, actionnées par la force des jambes de l'utilisateur, et une roue avant directrice ; nombre de jouets d'enfants actuels sont basés sur ce principe ; on a vu des fauteuils roulant pour handicapés comportant deux roues arrières fixes en direction tirée par une roue avant directrice et motrice grâce à la force des bras ; les grands magasins faisant de la livraison à domicile utilisaient des triporteurs qui étaient formés d'un demi-cadre arrière, comportant une roue arrière motrice, articulé sur un grand coffre avant parallèlépipédique faisant office de demi-cadre avant, comportant deux roues directrices, fixes en direction par rapport au coffre qui est manoeuvré manuellement par une barre horizontale fixée sur ce dernier. Nous allons décrire ci-après les principaux éléments d'une bicyclette qui est bien connue de manière à bien situer les sous-ensembles susceptibles d'être réutilisés, mais sans s'attacher aux détails quand ce n'est pas indispensable pour la suite. Une bicyclette est formée d'un cadre rigide comportant une fourche arrière, servant au maintien d'une roue arrière motrice et une fourche avant, solidaire par l'intermédiaire d'une potence d'un guidon, servant au maintien d'une roue avant directrice ; la fourche avant est articulée, par rapport au cadre, par des éléments d'articulations fixes solidaires du cadres et des éléments d'articulation mobiles solidaires de la fourche avant ; la fourche arrière est formée de deux bras principaux sensiblement horizontaux et de deux bras secondaires ; elle est fixée sur un corps central de cadre formé généralement de trois tubes constituant sensiblement un triangle avec trois sommets. Un premier sommet comporte les éléments porteurs du palier d'articulation de pédalier et les bras principaux de la fourche arrière et il est sensiblement le point de rencontre d'un premier tube, servant de support de la tige supportant la selle au niveau d'un deuxième sommet du triangle, et d'un deuxième tube ; l'autre extrémité du deuxième tube constitue un troisième sommet avec un troisième tube en provenance du deuxième sommet supportant la selle ; le troisième sommet sert de support aux éléments fixes d'articulation de la fourche avant, supportant la roue directrice et qui est solidaire du guidon, par rapport au corps central de cadre. L'axe de pivotement, des éléments mobiles d'articulation de la fourche avant, est légèrement incliné vers l'avant pour que l'intersection de son prolongement avec le sol soit en avant de l'appui de la roue avant sur le sol afin que la roue soit tractée ; la fourche est courbée vers l'avant de manière que l'axe de rotation de la roue avant soit placé légèrement en avant par rapport à l'axe de pivotement. La fourche avant comporte deux branches au point de rencontre desquelles est fixé, par exemple, un frein en forme de fer à 1 cheval contournant la roue avant constituée, comme d'ailleurs la roue arrière, principalement d'une jante , supportant un bandage pneumatique ; le frein est généralement actionné par un câble, coulissant dans une gaine métallique, commandé par une poignée de frein généralement solidaire du guidon. La jante des roues avant et arrière présentent chacune un plan sensiblement de symétrie, perpendiculaire à leur axe de rotation ; ces plans de symétrie sont confondus lorsque la bicyclette se déplace en ligne droite. L'usage de la bicyclette devient de plus en plus dangereux lorsqu'elle est utilisée sur une voie déjà plus ou moins encombrée par la circulation automobile ; le cycliste peut être amené à faire des écarts de trajectoire indépendamment de sa volonté notamment au moment du démarrage ce qui peut provoquer une collision avec un véhicule automobile. L'objet de l'invention consiste à rendre stable la trajectoire d'un cycliste quelle que soit sa vitesse afin d'éviter au maximum qu'il se fasse accrocher par un autre véhicule. La figure unique représente une vue perspective schématique du tricycle selon l'invention ; les éléments n'entrant pas dans la description de l'invention ne sont pas toujours représentés. L'invention consiste en un tricycle 1 (figure unique) dérivé d'une bicyclette dont on aurait notamment remplacé la roue avant de la bicyclette par deux roues avant identiques placées côte à côte avec leurs axes de rotation 2 et 3 coaxiaux et dénommées ci-après roue avant gauche 4 et roue avant droite 5 ; les deux roues avant droite et gauche 5 et 4 font partie d'un dispositif directionnel 6 articulé au niveau du troisième sommet 7 d'un corps central de cadre 8 ; lorsque les plans de symétrie des jantes de chaque roue avant gauche et droite 4 et 5 sont parallèles au plan de symétrie de la roue arrière 9 et placés symétriquement de part et d'autre de ce dernier, le tricycle 1 se déplace en ligne droite. La roue avant gauche 4 est maintenue par une fourche avant gauche 10 et la roue avant droite 5 est maintenue par une fourche avant droite 11 ; les fourches avant gauche et droite 10 et 11 sont reliées entre elles par une première entretoise 12 comportant, fixés en son milieu 13 qui est situé sensiblement dans le plan de symétrie de la roue arrière 9, les éléments mobiles d'articulation du dispositif directionnel, autour d'un axe de pivotement 14, qui coopèrent avec les éléments d'articulation fixes 15 solidaires du troisième sommet 7 du corps central du cadre 8. L'axe de pivotement 14 du dispositif directionnel 6, contrairement à celui de la fourche avant de la bicyclette, est perpendiculaire au plan d'appui sur le sol 16 de la roue arrière 9 et des roues avant gauche et droite 4 et 5 ; l'axe de rotation 2 de la roue avant gauche 4 et l'axe de rotation 3 de la roue avant droite 5 qui sont dans l'alignement l'un de l'autre sont aussi dans le même plan que l'axe de pivotement 14. L'ensemble des éléments situés à l'arrière du tricycle 1, constitué notamment par, la roue arrière 9 et la fourche arrière 17, le pédalier 18, le premier tube 19 du corps central du cadre 8 et la tige 21 supportant la selle 20, peuvent être constitués d'éléments standards servant à la fabrication de bicyclettes ; ces éléments gardent leur position respective et l'orientation qu'ils ont lorsqu'ils sont utilisés sur une bicyclette standard ; les éléments fixes d'articulation 15 et mobiles d'articulation de l'axe de pivotement 14 situés au troisième sommet 7 du corps central de cadre 8 peuvent provenir de pièces standards mais leur position et leur orientation par rapport aux éléments standards situés à l'arrière du tricycle 1 est différente : l'axe de pivotement 14 étant perpendiculaire au sol 16 et sécant avec les axes de rotation 2 et 3 des roues avant gauche et droite 4 et 5, il est positionné à la verticale des axes de rotation 2 et 3 des roues avant gauche et droite 4 et 5 ; il est souhaitable de garder entre l'axe de rotation 22 de la roue arrière 9 et les axes de rotation 2 et 3 des roues avant droite et gauche 5 et 4, une distance sensiblement égale à celle qu'aurait une bicyclette standard de taille équivalente ; en conséquence il est nécessaire d'utiliser pour le deuxième et le troisième tube 23 et 24 du corps central du cadre 8 des tubes plus long que les tubes standards d'une bicyclette équivalente ; il peut être nécessaire de conformer le deuxième tube 23 et éventuellement le troisième tube 24 pour, par exemple, permettre un plus grand débattement du dispositif directionnel 6 ; les fourches avant gauche et droite 10 et 11 peuvent éventuellement être-des fourches standards dont on a supprimé en tout ou partie les éléments d'articulation mobile pour y fixer la première entretoise 12, et dont on a changé le positionnement pour amener les axes de rotation 3 et 2 des roues avant droite et gauche 5 et 4 à être sécant avec l'axe de pivotement 14 ; la forme de la première entretoise 12 prend en compte le positionnement de la zone de rencontre des branches de fourche avant ; dans la version préférée de l'invention les fourches avant gauche et droite 10 et 11 sont des fourches droites situées dans le plan formé par l'axe de pivotement 6 et les axes de rotation 2 et 3. Le freinage des roues avant droite et gauche 5 et 4 est commandé simultanément et il doit être de même efficacité ; la fourche avant droite 11 et la fourche avant gauche 10 sont par exemple équipées chacune d'un frein avant droit 25 et un frein avant gauche 26 en fer à cheval, constituant des moyens de freinage ; de chaque frein avant droit et gauche 25 et 26 part un câble droit 27 et un câble gauche 28 coulissant dans une gaine métallique droite 29 et gauche 30 ; les gaines métalliques droite 29 et gauche 30 permettent d'orienter les câbles droit 27 et gauche 28 de manière que lorsqu'ils sortent de leur gaine respective, ils puissent être reliés à un câble central 31 qui coulisse dans une gaine centrale 32 jusqu'à une poignée de frein 33 fixée sur un guidon 35 ; l'action sur la poignée de frein 33 permettant de freiner simultanément sur les deux roues avant gauche et droite 4 et 5 ; il a été décrit un freinage utilisant système à câble, mais tout système de freinages utilisable sur bicyclette peut être adapté ; par exemple il existe actuellement des systèmes de freinage hydraulique qui seraient probablement plus performant pour garantir l'équilibre du freinage. Le frein arrière est commandé par une poignée de frein 34 placée sur le guidon 35 comme sur une bicyclette classique. Le guidon 35 utilisé peut être un guidon de bicyclette classique ; mais étant donné que l'axe de pivotement 14 est notablement plus éloigné de la selle 20 que dans le cas de la bicyclette standard, il est nécessaire de choisir une potence 36 ayant une partie horizontale 37 qui permette de ramener le guidon 35 à une distance de la selle 20 sensiblement à la distance correspondante d'une bicyclette classique. Dans un perfectionnement de l'invention, il peut être souhaitable de prévoir entre les deux fourches avant droite et gauche 11 et 10, des moyens de renforcement tels qu'une deuxième entretoise 38 ainsi que des éléments de triangulation permettant de rigidifier le dispositif de direction ; comme par exemple la fixation d'une troisième et quatrième entretoise 39 et 40 entre les extrémités de la deuxième entretoise 38 et le guidon 35. Revendications 1-Tricycle (1), posé sur un sol (16), comportant une roue arrière (9) motrice tournant autour d'un axe de rotation (22) tenu entre les branches d'une fourche arrière (17), solidaire d'un corps central de cadre (8) triangulaire comportant trois sommets dont un premier sommet comportant les éléments porteur du palier du pédalier (18) sur lesquels sont fixés, une extrémité d'un premier tube (19) supportant à l'autre extrémité, au niveau d'un deuxième sommet, une tige de selle (21), et une extrémité d'un deuxième tube (23) dont l'autre extrémité constitue un troisième sommet (7) avec un troisième tube (24) provenant du deuxième sommet, le deuxième et le troisième tube (23) et (24) étant fixés à des éléments fixes d'articulation (15) d'un axe de pivotement (14) d'un dispositif directionnel (6), caractérisé en ce que le dispositif directionnel, qui est articulé, au niveau du troisième sommet (7), par rapport au corps central de cadre (8) est constitué par une roue avant gauche (4) et une roue avant droite (5) identiques, placées côte à côte avec leurs axes de rotation (2) et (3) coaxiaux, maintenues respectivement par une fourche avant gauche (10) et une fourche avant droite (11), supportant des moyens de freinage (25) (26) (33), reliées entre elles par une première entretoise (12), associée à des moyens de renforcement (38) (39) (40), comportant, fixés en son milieu (13), les éléments mobiles d'articulation du dispositif directionnel (6) permettant son pivotement autour de l'axe de pivotement (14) grâce à la manoeuvre d'un guidon (35) fixé sur une potence (36) comportant une partie horizontale (37). 2-Tricycle, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (14) est perpendiculaire au plan d'appui du tricycle (1) sur le sol (16), les axes de rotation (2) et (3) et l'axe de pivotement (14) étant situés dans un même plan. 3-Tricycle, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des éléments situés à l'arrière du tricycle (1), constitué notamment par la roue arrière (9) et la fourche arrière (17), le pédalier (18), le premier tube (19) et la tige (21) supportant la selle (20) sont constitués d'éléments standards servant à la fabrication de bicyclettes, ces éléments gardant leur position respective et l'orientation qu'ils ont lorsqu'ils sont utilisés sur une bicyclette standard. 4-Tricycle, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments fixes d'articulation (15) et mobiles d'articulation de l'axe de pivotement (14) le guidon (35) proviennent de pièces standards utilisées sur les bicyclettes. 5-Tricycle, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la distance entre l'axe de rotation (22) et les axes de rotation (2) et (3) étant sensiblement égale à celle qu'auraient les axes de rotation des roues d'une bicyclette standard de taille équivalente, les deuxième et troisième tube (23) et (24) sont plus long que les tubes standards d'une bicyclette équivalente, le deuxième tube (23) et éventuellement le troisième tube (24) étant conformés pour permettre un plus grand débattement du dispositif directionnel (6), tandis que la partie horizontale (37) de la potence (38) est adaptée en longueur pour que le guidon (35) soit à une distance de la selle (20) sensiblement identique à celle d'une bicyclette. 6-Tricycle, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le freinage sur les roues avant gauche et droite (4) et (5) est commandé simultanément. 7-Tricycle, selon la revendication 6, caractérisé en ce que la fourche avant droite (11) et la fourche avant gauche (10) sont équipées chacune d'un frein avant droit (25) et un frein avant gauche (26) d'où part un câble droit (27) et un câble gauche (28) qui sont reliés à un câble central (31) qui est manoeuvré par une poignée de frein (33) fixée sur un guidon (35). 8-Tricycle, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux fourches avant droite et gauche (11) et (10) sont reliées entre elles par une deuxième entretoise (38) tandis qu'une troisième et quatrième entretoise (39) et (40) sont fixées entre les extrémités de la deuxième entretoise (38) et le guidon (35).