Brevet FR2873647A1 — publié le 20060203

Véhicule motorisé à trois roues Domaine technique de l'invention L'invention concerne un véhicule motorisé à trois roues comportant: un châssis rigide supportant une roue avant directrice et deux roues arrières motrices, un groupe de propulsion relié aux roues arrières motrices et disposé 10 transversalement entre les deux roues arrières, des bras de suspension à amortisseurs pour le support des roues avant et arrières, et un guidon manoeuvrable de commande de direction. État de la technique Les véhicules motorisés connus à trois roues, appelés communément trikes, sont généralement classés en deux grandes catégories. Les "Choppers", illustrant un esprit rebelle et aventurier, s'inscrivent dans la tradition américaine avec un style tapageur à grand renfort de chromes, tandis que les "Grand Tourisme", d'esprit plus européen, sont des véhicules de très haute gamme. Un trike comporte classiquement une roue avant directrice et deux roues arrières motrices, soutenues par un châssis. Un moteur est disposé transversalement entre les roues arrières et la roue avant est reliée à un guidon de commande de direction. Cependant, un tel véhicule pose des problèmes de tenue de route et de confort de conduite, notamment, en virage et sur de longues distances. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un véhicule motorisé à trois roues qui assure une tenue de route efficace et un confort de conduite optimal. o Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le guidon de commande coopère avec un organe de transmission de direction, relié à la roue avant et aux deux roues arrières par l'intermédiaire de biellettes de direction, de manière à dériver du mouvement de commande de la roue avant deux mouvements d'entraînement des roues arrières, dans une direction opposée à celle de la roue avant. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'organe de transmission est un palonnier. Selon un développement de l'invention, chaque biellette de direction liée à l'organe de transmission comporte des première et seconde articulations, la première articulation reliant la biellette de direction à l'organe de transmission et la seconde articulation orientant la biellette de direction vers la roue correspondante. Selon un autre développement de l'invention, les roues avant et arrières étant orientées en ligne droite, les axes d'articulation des bras de suspension des roues arrières sont alignés avec les secondes articulations des biellettes de direction des roues arrières et l'axe d'articulation du bras de suspension de la roue avant est aligné avec la première articulation de la biellette de direction de la roue avant. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, io dans lesquels: La figure 1 représente schématiquement en perspective un mode particulier de réalisation d'un trike selon l'invention. Les figures 2, 3 et 4 représentent schématiquement le châssis du trike selon la figure 1, avec l'organe de transmission de direction orienté, respectivement, en ligne droite, vers la gauche et vers la droite. La figure 5 est une vue partielle agrandie de l'avant du châssis selon la figure 2. La figure 6 est une vue partielle agrandie d'un bras de suspension arrière du châssis selon la figure 4. Description de modes particuliers de réalisation En référence aux figures, le véhicule 1 motorisé à trois roues, communément appelé trike, comporte un châssis rigide 2 supportant une roue avant 3 directrice et deux roues arrières 4a, 4b motrices, entraînées par un groupe de propulsion 5 (non représenté sur les figures 2 à 6 pour des raisons de clarté), disposé transversalement entre les roues arrières 4a, 4b, dans l'espace libre agencé par le châssis 2. Le groupe de propulsion 5 comporte, entre autres, un moteur et une boîte de vitesse, de préférence, automatique. Le trike 1 comporte également un guidon 6 de commande de direction et un siège 7 conformé, de préférence, de manière à former trois places assises alignées (figure 1). Le châssis 2 est formé par un cadre monobloc constitué par un assemblage de longerons et de traverses à base de tubes d'acier, servant de support au groupe de propulsion 5 et au siège 7. La roue avant 3 est supportée par un bras de suspension avant 8, équipé d'un amortisseur 9 et articulé selon un axe d'articulation avant 10, par rapport au o châssis 2. Les roues arrières 4a, 4b sont supportées, respectivement, par un premier bras de suspension arrière 11 a et un second bras de suspension arrière 11 b. Le bras de suspension arrière 11 a est équipé d'un amortisseur 12a et articulé selon un axe d'articulation 13a par rapport au châssis 2. Le bras de suspension 11 b est équipé d'un amortisseur 12b et articulé selon un axe d'articulation 13b par rapport au châssis 2. Les axes d'articulations 13a et 13b sont alignés et les bras de suspension arrières 11 a et 11 b sont indépendants, pour une meilleure adaptation à la route et une meilleure tenue de route. Les trois bras de suspension 8, 11 a, 11 b du trike 1 sont indépendants et montés 20 à rotation limitée autour de leur axe d'articulation respectifs 10, 13a, 13b, pour assurer, avec les amortisseurs 9, 12a, 12b, un effet de retenu optimal. Le guidon 6 du trike 1 est relié à un palonnier 14 de transmission de la direction. Le palonnier 14 est relié à la roue avant 3 par l'intermédiaire d'une biellette de direction 15 et aux roues arrières 4a, 4b par l'intermédiaire de deux biellettes de direction 16a, 16b. La biellette de direction 15 est destinée à piloter le déplacement angulaire de la roue avant 3 et les biellettes de direction 16a, 16b sont destinées à transmettre un déplacement angulaire inverse aux deux roues arrières 4a, 4b, par rapport à la roue avant 3. Les deux roues arrières 4a, 4b se déplacent simultanément dans la même direction, opposée à la direction de la roue avant 3. Le mouvement des roues arrières 4a, 4b dérivant du mouvement de commande de la roue avant 3, le trike 1 comporte donc trois roues directionnelles 3, 4a, 4b, dont deux roues 4a, 4b sont motrices. Le palonnier 14 présente, de préférence, une face supérieure plane et une face inférieure plane. La biellette de direction 15 de la roue avant 3 est reliée, de préférence, à la face supérieure du palonnier 14, tandis que les biellettes de direction 16a, 16b des roues arrières 4a, 4b sont reliées à la face inférieure du o palonnier 14 (figure 5). Chaque biellette de direction 15, 16a, 16b comporte des première et seconde articulations. La biellette de direction 15 de la roue avant comporte une première articulation 17, reliant la biellette de direction 15 au palonnier 14, et une seconde articulation 18 orientant la biellette de direction 15 vers la roue avant 3. La biellette de direction 15 comporte donc deux bras reliés par l'articulation 18. Le premier bras est rectiligne et relié au palonnier 14 par l'articulation 17, il transmet l'orientation voulue à la roue avant 3, par l'intermédiaire du deuxième bras relié à la roue 3 (figure 5). La biellette de direction 16a de la roue arrière 4a comporte une première articulation 19a, reliant la biellette de direction 16a au palonnier 14, et une seconde articulation 20a orientant la biellette de direction 16a vers la roue arrière 4a. La biellette de direction 16a comporte donc deux bras, un premier bras sensiblement rectiligne de longueur sensiblement égale à la longueur du châssis 2 (figure 2) et un deuxième bras, relié au premier bras par l'articulation 20a, de forme coudée de manière à contourner le groupe de propulsion 5 disposé entre les roues arrières 4a, 4b (figure 6). Comme représenté sur les figures 2 à 5, la biellette de direction 16b est identique à la biellette de direction 16a. Elle comporte donc deux bras, un premier bras sensiblement rectiligne de longueur sensiblement égale à la longueur du châssis 2 (figure 2) et un deuxième bras, relié au premier bras par l'articulation 20b, de forme coudée de manière à contourner le groupe de propulsion 5 disposé entre les roues arrières 4a, 4b. Ainsi les deux biellettes de direction 16a et 16b sont agencées pour agir simultanément sur les roues arrières 4a et 4b et sont conformées de manière à ne pas interférer avec le groupe de propulsion 5 disposé transversalement entre les roues arrières 4a, 4b. Quand les trois roues directionnelles 3, 4a et 4b sont orientées en ligne droite, les axes d'articulations 13a et 13b des bras de suspension arrières 11 a, 11 b sont alignés avec les secondes articulations 20a, 20b des biellettes de direction 16a et 16b des roues arrières 4a et 4b (figure 2) et l'axe d'articulation 10 du bras de suspension avant 8 est aligné avec la première articulation 17 de la biellette de direction 15 de la roue avant 3 (figure 5). Ainsi, les effets induits sur la direction sont éliminés lorsque les bras de suspension 8, 11 a, 11 b travaillent. Par ailleurs, l'axe d'articulation 10 du bras de suspension avant 8 est agencé suffisamment haut par rapport au sol, afin que son positionnement permette d'éviter tout phénomène de plongée, c'est-à-dire de transfert de charge, lors du freinage du trike 1. L'axe d'articulation 10 est situé, de préférence, au niveau de l'axe de rotation de la roue avant 3. Le confort de conduite est alors fortement amélioré. Le fonctionnement des trois roues directionnelles 3, 4a, 4b du trike 1 va être décrit plus en détail au regard des figures 2 à 4. Sur la figure 2, les trois roues 3, 4a, 4b sont orientées en ligne droite, le palonnier 14 et les biellettes de direction 15, 16a, 16b sont dans leur première position, correspondant à une orientation nulle des roues 3, 4a et 4b. Sur la figure 3, une rotation du guidon vers la gauche, selon la flèche F1, entraîne une rotation du palonnier 14, qui engendre l'orientation de la roue avant 3, par l'intermédiaire de la biellette de direction 15 et de la seconde articulation 18. La roue avant 3 est alors orientée dans le sens de la flèche F1. Simultanément, les biellettes de direction 16a et 16b liées au palonnier 14 entraînent l'orientation, respectivement, des roues arrières 4a et 4b, par l'intermédiaire des articulations 19a, 20a et 19b, 20b. L'orientation des roues arrières 4a, 4b est alors opposée au sens de la flèche F1 et donc à l'orientation de la roue avant 3. Sur la figure 4, une rotation du guidon vers la droite, selon la flèche F2, entraîne, selon le même principe que précédemment, l'orientation de la roue avant 3 dans le sens de la flèche F2 et le braquage simultané des roues arrières 4a, 4b dans le sens opposé à celui de la flèche 2, à savoir selon une orientation opposée à celle de la roue avant 3. Les roues arrières 4a et 4b braquent donc en sens inverse par rapport à la roue avant 3, avec un angle de l'ordre de quatre fois inférieur. Ce phénomène est dû notamment au fait que les articulations 19a et 19b des biellettes de direction 16a et 16b ne sont pas alignées avec l'articulation 17 de la biellette de direction 15 sur le palonnier 14 (figure 5). En effet, comme représenté sur la figure 5, l'articulation 17 de la biellette de direction 15 est alignée avec l'axe d'articulation 10 du bras de suspension avant 8, tandis que les articulations 19a et 19b des biellettes de direction 16a et 16b sont décalées vers l'avant du palonnier 14, en direction de la roue avant 3. À titre d'exemple, si la roue avant 3 tourne d'un angle de l'ordre de 28 , les roues arrières 4a, 4b braquent d'un angle de l'ordre de 7 . Cette différence permet notamment de maintenir une tenue de route optimale, malgré l'orientation des roues arrières 4a et 4b. Comme représenté sur la figure 5, le bras de suspension avant 8 est constitué par deux tubes 21. Une première extrémité des tubes 21 est reliée au châssis 2, au niveau de l'axe d'articulation 10, et une seconde extrémité des tubes 21 est reliée à la roue avant 3. La particularité d'un tel bras de suspension 8 réside dans le fait que les extrémités des deux tubes 21 reliées à la roue 3 sont disposées d'un même côté de cette roue 3. Les tubes 21 sont donc conformés de manière à être adjacents sur une partie du bras de suspension 8, l'amortisseur 9 étant alors solidaire de cette partie où les tubes 21 sont o adjacents. Cette conception particulière permet de contourner la roue avant 3 (figure 1). Les avantages d'un tel bras de suspension 8, par rapport aux fourches de moto traditionnelles, sont la rigidité et la capacité à supporter les efforts d'accélération latéraux. Cette conception particulière et la position de l'axe d'articulation avant 10 permettent, de plus, de supprimer la plongée du véhicule sur la roue avant 3 lors du freinage, ce qui est un gage de sécurité. Un tel trike 1 procure notamment les avantages suivants. Grâce à l'angle de chasse réduit engendré par les roues arrières directionnelles 4a, 4b, il est possible de monter un pneu automobile au profil plat et donc étudié pour supporter les efforts latéraux élevés que subit le trike 1 dans les virages. Ainsi la tenue de route en virage est plus sûre, grâce à une adhérence supérieure du bras de suspension avant 8 et une excellente précision de guidage. Les roues arrières 4a, 4b directionnelles permettent de limiter l'angle de rotation du guidon 6, pour un rayon de braquage donné, ce qui améliore sensiblement l'ergonomie du poste de conduite, notamment à basses vitesses. Elles permettent également de réduire l'effort de braquage, ce qui favorise la vivacité du comportement du trike 1 en virage. Le comportement dynamique en virage est amélioré, car l'arrière du trike 1 est actif, ce qui limite l'inclinaison du véhicule et améliore la sécurité active. Par ailleurs, l'implantation mécanique des pièces mobiles du trike 1, à savoir le palonnier 14 et les biellettes de direction 15, 16a, 16b, est sans interférence avec les pièces fixes liées au châssis 2, à savoir le siège 7, le groupe de propulsion 5 et les roues 3, 4a, 4b. L'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits ci-dessus. Particulièrement, le palonnier 14 et les biellettes de direction 15, 16a, 16b peuvent être remplacés par tout autre mécanisme permettant d'obtenir un trike avec trois roues directionnelles. Les articulations des biellettes de direction comportent, par exemple, des rotules. La roue avant 3 directionnelle et les roues arrières 4a, 4b motrices et directionnelles peuvent être montées sur des fusées de type automobile, ce qui permet leur rotation autour d'un axe vertical. Les biellettes de direction 15, 16a, 16b sont alors reliées aux fusées des roues 3, 4a, 4b correspondantes. Revendications 1. Véhicule (1) motorisé à trois roues comportant: un châssis (2) rigide supportant une roue avant (3) directrice et deux roues arrières (4a, 4b) motrices, un groupe de propulsion (5) relié aux roues arrières (4a, 4b) motrices et disposé transversalement entre les deux roues arrières (4a, 4b), des bras de suspension (8, 11 a, 11 b) à amortisseurs (9, 12a, 12b) pour io le support des roues avant (3) et arrières (4a, 4b), et un guidon (6) manoeuvrable de commande de direction, véhicule caractérisé en ce que le guidon (6) de commande coopère avec un organe (14) de transmission de direction, relié à la roue avant (3) et aux deux roues arrières (4a, 4b) par l'intermédiaire de biellettes de direction (15, 16a, 16b), de manière à dériver du mouvement de commande de la roue avant (3) deux mouvements d'entraînement des roues arrières (4a, 4b), dans une direction opposée à celle de la roue avant (3). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de transmission est un palonnier (14). 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que, le palonnier (14) présentant une face supérieure et une face inférieure, la biellette de direction (15) de la roue avant (3) est solidaire de la face supérieure du palonnier (14) et les biellettes de direction (16a, 16b) des roues arrières (4a, 4b) sont solidaires de la face inférieure du palonnier (14). 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque biellette de direction (15, 16a, 16b) liée à l'organe de transmission (14) comporte des première (17, 19a, 19b) et seconde (18, 20a, 20b) articulations, la première articulation (17, 19a, 19b) reliant la biellette de direction (15, 16a, 16b) à l'organe de transmission (14) et la seconde articulation (18, 20a, 20b) orientant la biellette de direction (15, 16a, 16b) vers la roue (3, 4a, 4b) correspondante. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras de suspension (8, 11a, 11 b) de chaque roue (3, 4a, 4b) est articulé autour d'un axe d'articulation (10, 13a, 13b) indépendant. 6. Véhicule selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que, les roues avant (3) et arrières (4a, 4b) étant orientées en ligne droite, les axes d'articulation (13a, 13b) des bras de suspension (11 a, 11 b) des roues arrières (4a, 4b) sont alignés avec les secondes articulations (20a, 20b) des biellettes de direction (16a, 16b) des roues arrières (4a, 4b) et l'axe d'articulation (10) du bras de suspension (8) de la roue avant (3) est aligné avec la première articulation (17) de la biellette de direction (15) de la roue avant (3). 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bras de suspension (8) de la roue avant (3) comporte deux tubes (21) conformés de manière à être disposés d'un même côté de la roue avant (3).