Brevet FR2921625A1 — publié le 20090403

VEHICULE MOTORISE À TROIS ROUES La présente invention concerne les véhicules motorisés à trois roues. De manière générale, on considère différents types de véhicules selon le nombre de roues qu'ils utilisent. Ainsi dans le domaine des véhicules motorisés on distingue la catégorie des motocycles qui sont des véhicules à deux roues de la catégorie des voitures qui sont des véhicules à quatre roues. Les véhicules à plus que quatre roues sont en outre classifiés en fonction du nombre d'essieux. Il existe aujourd'hui un certain nombre de véhicules qui sont entre ces deux catégories et qui utilisent 3 roues. Ces véhicules sont parfois associés à des motocycles et parfois associés à des voitures selon s'ils possèdent une carrosserie protectrice ou non. Les véhicules à trois roues posent d'importants problèmes de géométrie notamment lors de la prise de virages. En effet, la stabilité des véhicules à quatre roues est assurée par la position judicieuse de leur centre de gravité par rapport aux quatre points de contact des roues sur le sol définissant l'empattement et la voie de la voiture. La stabilité des véhicules à deux roues est assurée par la possibilité d'incliner l'ensemble du véhicule avec son pilote de manière à placer le centre de gravité dans une position assurant l'équilibre entre le poids, les effets d'inertie et les actions du sol sur les roues. Dans les véhicules à trois roues existants de nombreuses solutions ont été développées. Par exemple, certains véhicules comportent des systèmes permettant l'inclinaiison des roues et /ou l'inclinaison du châssis du véhicule par rapport à l'axe vertical de manière à rapprocher le comportement du véhicule à trois roues du comportement d'un véhicule à deux roues. Un tel véhicule est décrit dans le document de brevet US 4,020,914. Selon d'autres solutions, des systèmes complexes d'assistance électronique ont été développés de manière à assurer la stabilité du véhicule en courbe. C'est le cas notamment du véhicule décrit dans le document de brevet US 2004/0050605. Ces solutions ne sont toutefois pas satisfaisantes. En effet, aucun de ces véhicules ne permet de combiner les sensations de conduite d'un véhicule à deux roues avec la stabilité et le confort d'un véhicule à quatre roues. La présente invention vise à apporter une solution à ce problème en développant un véhicule à trois roues d'une géométrie particulière. À cet effet, l'invention a pour objet un véhicule motorisé à trois roues comprenant un châssis longitudinal s'étendant entre deux roues avant directionnelles et une roue arrière motrice, le châssis comprenant un logement pour des moyens de propulsion connectables à la roue arrière motrice et une assise pour conducteur placée entre la roue arrière motrice et les roues avant directionnelles, caractérisé en ce que le point le plus bas de ladite assise conducteur est situé en dessous du point le plus haut de la roue arrière motrice et en ce que le véhicule comprend des emplacements repose pieds associés à l'assise conducteur situés de part et d'autre du châssis longitudinal en avant de l'assise conducteur et en arrière des roues avant directionnelles. La géométrie particulière de ce véhicule permet de conjuguer plaisir de conduite et stabilité en courbe. Dans un mode particulier de l'invention, lesdites roues avant directionnelles sont connectées au châssis par un train avant de type dit 20 monoplace assurant suspension et direction. Cette caractéristique permet d'obtenir des caractéristiques de conduite dites sportives grâce, entre autre, a une répartition on des masses optimale, tout en augmentant la sécurité du véhicule en présentant une zone d'absorption de choc. 25 Dans un mode particulier de l'invention, l'élévation verticale du point le plus bas de l'assise conducteur est inférieure à 75 % de la hauteur de la roue arrière motrice. Cette caractéristique permet d'obtenir un compromis optimal entre la stabilité du véhicule, le champ de vision du conducteur, ainsi qu'une visibilité 30 auprès des autres usagers de la route. Dernier point important qu'une assise trop basse rend délicat voir dangereux. En variante, l'élévation verticale du point le plus bas de l'assise conducteur est inférieure à 50 cm par rapport au plan de roulement du véhicule. Dans un mode de réalisation particulier, l'élévation du point le plus bas de l'assise conducteur est supérieure d'au moins 28 cm à l'élévation du point le plus bas des emplacements repose pieds associés. Ceci permet d'assurer une position confortable pour le conducteur tout en gardant les pieds suffisamment élevés par rapport au plan de roulement pour des raisons de sécurité. Dans un autre mode de réalisation le logement pour les moyens de propulsion est situé en arrière de l'axe transversal des roues avant directionnelles et en avant de l'assise conducteur. Une telle position du moteur permet d'assurer une meilleure répartition des masses en plaçant du poids sur l'avant du véhicule tout en assurant que le moteur est en arrière du train avant pour des raisons de sécurité. Dans un autre mode de réalisation, le logement des moyens de propulsion assure une partie de la rigidité du châssis. Une telle caractéristique, connue sous le nom de moteur semi porteur, permet de réduire le poids du véhicule en réduisant la masse du châssis tout en assurant la rigidité nécessaire au véhicule. Dans un mode de réalisation particulier, le logement des moyens de propulsion comporte un berceau ouvert apte à accueillir différents types de moyens de propulsion. Ceci permet d'avoir une configuration avec un bloc moteur interchangeable. Dans un mode de réalisation, le véhicule comporte en outre une assise de passager située en arrière de ladite assise conducteur le long de l'axe longitudinal du véhicule de sorte que le point le plus bas de ladite assise passager est au dessous du point le plus haut de la roue arrière motrice et le véhicule comporte des emplacements repose pieds passagers associés à l'assise passager situés de part et d'autre du châssis longitudinal en avant de ladite assise passager et en arrière desdits emplacements repose pieds associés à l'assise conducteur. Une telle configuration permet d'avoir un véhicule biplace en tandem tout en conservant les caractéristiques du véhicule tel que décrites 5 précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description, faite à titre d'exemple, en référence aux figures annexées sur lesquelles : la figure 1 représente schématiquement un véhicule selon l'invention dans une configuration monoplace en vue de trois quart arrière ; 10 la figure :2 représente le véhicule de la figure 1 en vue de dessus ; la figure :3 représente le véhicule de la figure 1 en vue de côté ; la figure 4 représente schématiquement un véhicule selon l'invention dans une configuration biplace. Dans la description qui suit, les véhicules sont décrits selon un repère 15 tridimensionnel orthogonal comprenant un axe longitudinal X-X' et un axe transversal Y-Y' complétés par un axe vertical Z-Z'. Les axes X-X' et Y-Y' définissent un plan parallèle au plan de roulement sur lequel le véhicule est destiné à évoluer. Les notions avant et arrière sont exprimées selon le sens normal de déplacement du véhicule en fonctionnement. 20 Le véhicule selon l'invention, tel que représenté sur la figure 1 comprend un châssis 2 sensiblement longitudinal qui s'étend entre une roue arrière motrice 4 est un train avant 6 comprenant deux roues directionnelles 8. Dans le mode de réalisation décrit, la roue arrière motrice 4 est reliée au châssis 2 par l'intermédiaire d'un mono bras oscillant 10 assurant suspension 25 et transmission, tel que représenté en référence à la figure 2. Le train avant 6 permet d'assurer les fonctions de suspension et de direction à l'aide d'un système connu en soi dit � de triangles superposés�. Par ailleurs, dans le mode de réalisation décrit, le train avant 6 est un train dit de type � monoplace �. Un train de type monoplace est caractérisé par une 30 largeur du châssis 2 de l'ordre de un tiers de la largeur de la voie, c'est-à-dire un tiers de la distance entre eux les bandes de roulements des roues 8 du train avant. Dans l'exemple, le train avant à une largeur de voie d'1,50 m et le châssis à une largeur de 50 cm, ainsi que cela est représenté sur la figure 2. D'autres caractéristiques sont inhérentes à la nature d'un train avant de type monoplace tel que des caractéristiques de suspension de résistance mécanique et autres. Le châssis :2 comprend également un logement 12 pour un groupe de propulsion c'est-à-dire pour un moteur 14. Dans le mode de réalisation décrit, le moteur 14 et situé juste en arrière du train avant 6 ceci pour des raisons de sécurité en évitant la présence du moteur en avant du train avant 6 et de centrage des masses en gardant du poids sur l'avant du véhicule. Le logement 12 comprend une structure en forme de berceau ouvert permettant une interchangeabilité du bloc moteur 14 permettant ainsi l'adaptation de plusieurs moteurs. Par ailleurs, le logement 12 participe à la rigidité du châssis mais ne suffit pas à assurer une rigidité fonctionnelle. La rigidité fonctionnelle est assurée conjointement par le logement 12 et par le moteur 14 lorsque celui-ci est monté, de sorte que le moteur est dit semi porteur. Le véhicule comprend une assise conducteur 16 située entre la roue arrière motrice et le train avant 6. Plus précisément, l'assise 16 est située en avant de la roue arrière motrice 4 et en arrière du logement 12 pour le moteur 14. L'assise 16 ,est formée de telle sorte que le point le plus bas de l'assise est situé en dessous du point le plus haut de la roue arrière motrice 4 selon l'axe vertical Z-Z' tel que cela est représenté en référence à la figure 3. Par point le plus bas de l'assise on entend un point de l'assise connecté au châssis 2 et dont l'élévation est la plus faible par rapport à l'axe vertical. Ce point ne prend pas en compte une éventuelle mousse qui peut être installée sur l'assise pour le confort du conducteur. Avantageusement, l'élévation du point le plus bas de l'assise conducteur 30 16 est inférieure à 75 % de la hauteur de la roue arrière motrice 4. En outre, dans le mode de réalisation décrit, l'élévation du point le plus bas de l'assise conducteur 16 est inférieure à 50 cm par rapport au plan de roulement du véhicule c'est-à-dire au plan formé par les points d'élévation minimale de chacune des trois roues. L'assise 16 est complétée par un dossier 18 qui forme un angle supérieur à 90° avec l'assise 16, c'est-à-dire que le dossier 18 est incliné vers l'arrière du véhicule par rapport à un plan vertical situé à l'arrière de l'assise 16. Ceci permet d'accroître le confort du conducteur en fournissant un appui dorsal. Avantageusement, le dossier 18 est une coque renforcée permettant d'accroître les caractéristiques de sécurité en cas de choc arrière. L'assise 16 est complétée par des emplacements repose pieds 20 situés de part et d'autre du châssis 2, c'est-à-dire située symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal Y-Y'. Ces emplacements 20 sont situés en avant de l'assise 16 et en arrière du train avant 6. Cette position des emplacements repose pieds permet de définir une position de conduite dite � à califourchon pieds en avant � par opposition à une position dite à cheval dans laquelle l'assise et les repose pieds sont situés sensiblement dans le même plan vertical. Avantageusement, une élévation minimale de 30 cm est assurée entre le point le plus bas des emplacements repose pieds 20 et le point le plus bas de l'assise conducteur 16, comme cela est représenté en référence à la figure 3. La géométrie globale du véhicule permet de cumuler de nombreux avantages. Une assise en avant de la roue arrière 4 et en arrière du train avant 6 permet d'assurer l'équilibre du véhicule sur les freinages. La position relative de l'assise par rapport à la roue arrière participe également à la stabilité du véhicule grâce au centrage des masses car cela permet de placer le centre de gravité suffisamment bas et vers le milieu du véhicule. La position du centre de gravité par rapport au triangle de sustentation formé par les trois points d'appui des roues sur le sol permet ainsi de limiter le risque de retournement sans recourir à de coûteux systèmes de contrôle électronique. La position des pieds de chaque côté du moteur permet une position à califourchon sans être à cheval ce qui permet encore de rabaisser le centre de gravité du conducteur tout en plaçant le moteur derrière l'essieu avant afin de réduire l'empattement global du véhicule. En outre, cela permet d'avoir une position pour le conducteur qui n'est pas une position enfermée de sorte que le conducteur peut être éjecté en cas d'accident ce qui est un moyen de sécurité dit passif. Sur la figure 4, on a représenté le véhicule de l'invention dans une configuration dite tandem c'est-à-dire avec un conducteur et un passager. La position du passager est identique à celle du conducteur c'est-à-dire avec une assise 22 dont le point le plus bas est situé en dessous du point le plus bas de la roue arrière motrice 4 associée à des emplacements repose pieds 24 situés de part et d'autre du châssis et en arrière du train avant 6. Dans l'exemple décrit, un seul dossier 18 est utilisé pour les assises conducteur et passager. En variante, chaque assise comprend un dossier propre. Bien entendu d'autres modes de réalisation sont envisageables. Par exemple, un bloc moteur de masse réduite, peut être situé derrière l'assise conducteur. Alternativement, la liaison entre le châssis et la roue arrière motrice est assurée par un bras oscillant classique à deux branches ou de type monobras. Ainsi, la géométrie particulière du véhicule permet de conjuguer plaisir de conduite avec une position proche du sol et stabilité avec un centre de gravité bas et central, un conducteur et éventuellement un passager placés le long de l'axe du véhicule au plus près du plan horizontal passant par le centre de gravité. Par ailleurs, la géométrie du véhicule peut être conservée tout en réduisant les proportions pour obtenir, par exemple, un véhicule pour enfant. En outre, le (bloc de propulsion peut être un bloc électrique. Dans ce cas précis, un moteur électrique étant, pour une puissance donnée, plus léger et surtout plus compact que son homologue thermique, une partie des accumulateurs prend la place laissée vacante au seing du châssis. Avantageusement, le moteur électrique est placé en arrière du véhicule et les accumulateurs sont placés en avant de l'assise. Ceci permet de se rapprocher le plus possible de la des masses obtenue avec un moteur thermique. REVENDICATIONS 1. Véhicule motorisé à trois roues (4, 8) comprenant un châssis longitudinal (2) s'étendant entre deux roues avant directionnelles (8) et une roue arrière motrice (4), le châssis comprenant un logement (12) pour des moyens de propulsion connectables à la roue arrière motrice et une assise pour conducteur (16) placée entre la roue arrière motrice et les roues avant directionnelles, caractérisé en ce que le point le plus bas de ladite assise conducteur est situé en dessous du point le plus haut de la roue arrière motrice et en ce que le véhicule comprend des emplacements repose pieds (20) associés à l'assise conducteur situés de part et d'autre du châssis longitudinal en avant de l'assise conducteur et en arrière des roues avant directionnelles. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites roues avant directionnelles (8) sont connectées au châssis par un train avant (6) de type dit monoplace assurant suspension et direction. 3. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élévation verticale du point le plus bas de l'assise conducteur (16) est inférieure à 75 % de la hauteur de la roue arrière motrice (4). 4. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élévation verticale du point le plus bas de l'assise conducteur (16) est inférieure à 50 cm par rapport au plan de roulement du véhicule. 5. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élévation du point le plus bas de l'assise conducteur (16) est supérieure d'au moins 28 cm à l'élévation du point le plus bas des emplacements repose pieds associés (20). 6. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (12) pour des moyens de propulsion (14) est situé en arrière de l'axe 30transversal des roues avant directionnelles (8) et en avant de l'assise conducteur (16). 7. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (12) des moyens de propulsion (14) assure une partie de la rigidité du châssis. 8. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (12) des moyens de propulsion (14) comporte un berceau ouvert apte 10 à accueillir différents types de moyens de propulsion. 9. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une assise pour passager (22) située en arrière de ladite assise conducteur (16) le long de l'axe longitudinal du véhicule (X-X') de sorte 15 que le point le plus bas de ladite assise passager est en dessous du point le plus haut de la roue arrière motrice (4) et en ce que le véhicule comporte en outre des emplacements repose pieds passagers (24) associés à l'assise passager situés de part et d'autre du châssis longitudinal en avant de ladite assise passager et en arrière desdits emplacements repose pieds (20) 20 associés à l'assise conducteur. 25