Brevet FR2834961A1 — publié le 20030725

De nombreux véhicules légers ont été étudiés et réalisés comportant 1 ou 2 places et se situant entre le 2 roues non caréné ou peu caréné et la voiture. Cette catégorie de véhicules vise à offrir un habitacle pour la protection aux intempéries et aux chocs tout en conservant un encombrement minimum, en particulier pour une circulation urbaine facilitée. Dans le cas d'un véhicule entièrement caréné qui ne permet pas de poser les pieds au sol, 2 solutions sont souvent proposées : d'une part un véhicule à 2 roues dans l'axe longitudinal et 2 roues latérales pour la stabilisation à faible vitesse et à l'arrêt (dans ce cas, le ou les passagers sont dans l'axe du véhicule) et d'autre part un véhicule à 3 roues. Dans ce dernier cas, un véhicule à 2 places de front peut être assez large pour avoir une stabilité suffisante au regard de ses performances mais ne possède pas la facilité de circulation d'un véhicule étroit. Dans le cas d'un tricycle étroit à 1 place ou 2 places en tandem, la stabilité latérale, en particulier en raison de l'accélération centrifuge en virage, réclame l'inclinaison du véhicule. La présente invention est un concept de tricycle qui appartient à cette dernière catégorie de véhicule. Le concept de véhicule, objet de l'invention, comporte une roue directrice à l'avant et deux roues motrices à l'arrière. Le châssis est constitué d'un plancher bas sur la partie avant du véhicule sur lequel est fixée la colonne de direction, et d'un plancher haut sur la partie arrière. Ces deux planchers sont réalisés en panneaux sandwiches et sont reliés par des structures métalliques avant et arrière, dont ces dernières reçoivent l'articulation des bras oscillants motorisés arrière. Le châssis supporte l'habitacle qui comprend une partie avant oscillo- coulissante et une partie arrière fixe. Un coffre peut être intégré à la partie arrière ou constituer un volume indépendant. L'ensemble de la partie avant, dans son mouvement de coulissement et de basculement vers l'avant, dégage l'accès à l'habitacle latéralement et en partie haute de telle sorte qu'il est possible de monter dans le véhicule debout pour s'asseoir ensuite de face dans le siège. Cette disposition présente l'avantage d'un accès à droite ou à gauche du véhicule sans débattement de portière, avec une visibilité totale, avantage particulièrement intéressant en zone urbaine. Elle permet également, en raison de l'accès au siège de face, de concevoir ce dernier en forme de coquille enveloppante pour une protection renforcée aux chocs latéraux. Le pilote est 1 attaché au siège par une ceinture de sécurité, par exemple de type harnais avec un brin fixé de chaque côté en partie haute et basse du siège avec une boucle haute et basse. Ce siège peut également être articulé sur la partie avant du plancher haut arrière et comporter un amortisseur de choc frontal, réglable en fonction du poids du conducteur. Ce dispositif comporte une plaque double à cisailler, positionable dans deux paires de glissières fixées pour l'une sur le plancher et pour l'autre sous le siège. Le réglage de la position de cette plaque double par rapport à l'axe d'articulation du siège permet de maintenir de façon nominale l'effort de cisaillement sur cette plaque selon le poids du pilote, afin d'obtenir un amortissement optimum d'un choc frontal donné sur la trajectoire maximum du siège. Un ou plusieurs airbags peuvent compléter ce dispositif de protection. Le-dit dispositif, en tant que tel, fait l'objet d'une demande indépendante de brevet d'invention. Une autre version de ce concept de véhicule utilise un plancher bas de plus grande longueur pour intégrer un siège supplémentaire destiné au pilote. Ce siège est basculant pour permettre l'accès au siège arrière fixé sur le plancher haut arrière et peut bénéficier du même dispositif anti-choc. Les bras oscillants arrière qui peuvent recevoir une motorisation électrique, thermique ou hybride, comportent une suspension reliée au plancher haut par l'intermédiaire d'un dispositif de commande d'inclinaison. Ce dispositif commande simultanément la descente d'un bras et la montée du bras opposé en fonction des efforts latéraux appliqués au véhicule. Différents dispositifs de détection et de commande existent. Celui qui est décrit dans le concept de la présente invention, utilise des capteurs de pression situés entre le châssis et les extrémités latérales des axes d'articulation des bras motorisés arrière. La différence, dans un sens ou dans l'autre, des courants générés par ces capteurs commande des vérins mécaniques à vis par l'intermédiaire d'une électronique de puissance et d'un moteur électrique. Ce dispositif en tant que tel, fait également l'objet d'une demande de brevet d'invention séparée. Un exemple non limitatif est donné ci-après : la figure 1 représente en coupe longitudinale le concept du véhicule : Un châssis (1) est constitué d'un plancher avant bas (11) et d'un plancher arrière haut (12) réalisés en panneaux sandwiches et reliés par des structures métalliques (13) et (14). Ce châssis supporte à l'avant une colonne de direction (2) qui comprend la structure métallique (21), l'ensemble de la fourche et de la roue directrice avant (22) et le dispositif de commande de direction, volant ou guidon, (23). Le-dit volant ou guidon est rétractable, soit pour faciliter l'accès au siège, soit pour régler la position de conduite. A l'arrière, ce châssis (1) supporte les bras oscillants motorisés (3g) et (3d) articulés sur les structures métalliques (14g, 14c et 14d) et commandés par le dispositif d'inclinaison du véhicule (4). Le châssis supporte également l'habitacle (5) dont la partie avant (51) est animée d'un mouvement de translation longitudinale et de basculement vers l'avant, et la partie arrière (52) est considérée comme fixe bien que des parties vitrées puissent être ouvrantes ou que certaines parties puissent être amovibles, par exemple lorsque les conditions atmosphériques sont favorables. Cette partie arrière peut être limitée au volume nécessaire au siège et comporter un coffre (53) indépendant, ou réunir les deux fonctions dans un volume commun. Dans la version représentée sur la figure 1, chaque partie de l'habitacle possède une ossature composée d'au moins un arceau métallique (53a) et (53b) sur lequel sont fixés des éléments de carénage opaques ou transparents (54a), (54b), (54c). Cet agencement présente l'avantage de positionner les éléments d'ossature sur les côtés du pilote, disposition qui permet un grand angle de visibilité vers la droite et la gauche, sans angle mort. Une autre version possible peut utiliser des panneaux de carénage auto-raidis, sans ossature. Par ailleurs, la largeur de l'habitacle et la bonne visibilité vers l'arrière est favorable à l'utilisation de rétroviseurs intérieurs. Dans la version représentée sur la figure 1, la partie avant de l'habitacle possède latéralement des glissières (55g) et (55d) qui coulissent respectivement sur des galets (56g) et (56d) fixés sur le plancher bas (11) pour assurer le guidage en translation de la partie avant (5). Dans une autre version, cette translation est assurée par des galets fixés sur la partie avant et des glissières fixées sur le plancher. Le basculement de cette partie avant est obtenu par un panneau (57) articulé sur la structure de la colonne de direction. A titre d'exemple, le débattement du basculement peut être limité par l'action d'un câble avec enrouleur (58). Selon la motorisation utilisée, la structure de la colonne de direction (21) peut contenir un réservoir de carburant (24), l'espace intermédiaire entre les planchers (11,12) et les structures (13,14) peut recevoir la batterie d'accumulateurs (35), et l'espace compris entre les bras arrières (3g) et (3d) peut recevoir le moteur thermique, avec production d'électricité s'il s'agit d'une motorisation hybride ou éventuellement une autre source d'énergie telle qu'une pile à combustible. Dans le cas d'un entraînement des roues arrière par moteurs électriques (31), ces derniers peuvent être fixés sur les bras pour simplifier la cinématique de l'entraînement. Dans le cas d'une motorisation classique par moteur thermique, la transmission de l'effort moteur est réalisée de façon traditionnelle par courroies ou chaînes et/ou joint cinétique par exemple de type cardan. Les figures 2 et 3 montrent l'adaptation sur le concept du présent véhicule, du dispositif d'inclinaison faisant par ailleurs l'objet d'une demande séparée de brevet d'invention. Les bras motorisés (3g) et (3d) sont articulés dans les structures de liaison (14g, 14c, 14d) des planchers (11 et 12) Les capteurs de pression (30g et 30d) génèrent un courant électrique en fonction de l'effort transversal appliqué par le châssis (1) sur l'axe des bras oscillants motorisés. Une électronique (32) calcule la différence des courants générés par ces capteurs et actionne proportionnellement un moteur électrique (31) par l'intermédiaire d'une électronique de puissance (33). Ce moteur électrique entraîne un arbre de transmission qui commande les vérins à vis (34g et 34d) fixés sur le plancher haut arrière (12) et auxquels les suspensions et amortisseurs des bras oscillants sont reliés, jusqu'à ce que l'inclinaison du véhicule compense les efforts latéraux externes, la différence des courants étant alors nulle. Ce dispositif permet d'asservir de façon simple l'inclinaison du véhicule à la résultante des trois sollicitations transversales intégrées que sont l'accélération centrifuge en virage, l'effet aérodynamique et le dévers de la chaussée. La limite de compensation est atteinte par la course des vérins. Si la résultante des efforts transversaux est au delà de cette limite, le courant résultant dans l'électronique (32) peut actionner une alarme visuelle oulet sonore à partir d'un seuil, indiquant au pilote qu'il est entré dans la zone de sécurité avant l'instabilité du véhicule. Ce seuil peut aussi agir automatiquement en limitation de vitesse pour réduire en particulier la composante de force centrifuge. Les figures 4,5, 6 et 7 montrent, sur le plancher haut (12), le dispositif d'amortissement de choc frontal par basculement contrôlé du siège (8), dispositif faisant l'objet d'une demande indépendante de brevet : une plaque double à cisaillement (9) est composée d'une partie (92) montée dans une glissière (96) fixée sur le-dit plancher haut et d'une partie (91) montée dans une glissière (95) fixée sous le siège en sa partie arrière. Ces deux parties sont reliées par une troisième (93) qui provoque le cisaillement (94) des zones de plaques comportant des amorces de rupture prévues à cet effet quand un effort de choc projette le siège et son passager vers l'avant. Cette plaque double peut être positionnée d'avant en arrière par 11ntermédiaire d'un levier (97) prévu par exemple sur le côté du siège selon une graduation (98) correspondant au poids du passager. Le passager est attaché au siège par une ceinture de sécurité (80), par exemple de type harnais avec une ceinture droite (81) et une gauche (82), chacune étant fixée en partie basse et haute du siège et reliée à l'autre par une boucle haute (83) et basse (84). Ce positionnement de la plaque de cisaillement par rapport à l'axe de basculement du siège permet d'ajuster l'effort de cisaillement pour un amortissement optimum du choc frontal utilisant la trajectoire maximum du siège, en prenant en compte le poids du passager. Cette protection peut être complétée par un ou plusieurs airbags. REVENDICATIONS 1) Véhicule tricycle, motorisé, caréné et inclinable, caractérisé par un châssis à deux planchers sandwiches (11,12) reliés par des structures métalliques, châssis supportant un habitacle comportant une partie arrière fixe (52), et une partie avant oscillo-coulissante (51), ce mouvement permettant l'accès, debout, du côté droit ou gauche du véhicule sans débattement de portière et l'accès de face au siège du passager. 2) Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une partie avant (51), d'une part équipée soit de deux glissières latérales coulissant sur des galets fixés sur le plancher avant du châssis, soit équipée de deux galets coulissant dans des glissières fixées sur le plancher avant du châssis, et d'autre part équipée d'un panneau articulé (57) suivant un axe transversal et fixé sur la colonne de direction (21), et une partie arrière (52) fixée sur le châssis, cette partie pouvant comporter des parties ouvrantes et/ou des parties amovibles et pouvant réunir l'espace passager et l'espace coffre dans un même volume ou dans deux volumes séparés. 3) Véhicule selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte dans la structure de la colonne de direction un espace susceptible de recevoir un réservoir de carburant, dans le volume commun aux deux planchers un espace susceptible de recevoir des batteries électriques, et entre les bras arrières motorisés oscillants un espace susceptible de recevoir l'organe de motorisation. 4) Véhicule suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'inclinaison (4) muni de 2 capteurs de pression (30g, 30d) placés entre les extrémités latérales des axes d'articulation des bras moteurs oscillants arrière (3g, 3d) et les butées fixées sur le châssis, la différence des courants générés par ces capteurs actionnant simultanément les bras moteurs oscillants arrière par l'intermédiaire d'une électronique (32,33), d'un moteur électrique (31) et de 2 vérins mécaniques à vis (34g, 34d) associés à la suspension arrière, ce dispositif permettant de compenser de façon intégrée les efforts transversaux dus à l'accélération centrifuge, la pression aérodynamique et le dévers de chaussée. 5) Véhicule suivant les revendications 1et 4, caractérisé en ce que le dispositif de compensation d'efforts transversaux peut actionner une alarme visuelle ou/et sonore pour prévenir le pilote qu'il est entré dans la zone de sécurité avant basculement du véhicule ou/et actionner une limitation automatique de vitesse pour limiter en particulier la composante centrifuge. 6) Véhicule suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un siège coquille (8) maintenant le passager à l'intérieur de son volume par une ceinture de sécurité, basculant vers l'avant en cas de choc frontal et retenu par un amortisseur de choc à cisaillement (9), amortisseur réglable pour un amortissement optimum du choc, en fonction du poids du passager.