Brevet FR2937000A1 — publié le 20100416

-1- La présente invention concerne un dispositif pour contrôler simultanément l'inclinaison et le braquage d'un véhicule inclinable étroit à au moins trois roues de manière à assurer son équilibre quelle que soit sa vitesse. L'équilibre des véhicules inclinables est traditionnellement assuré, soit par le conducteur qui pilote son véhicule à la manière d'un deux roues, soit par un système complexe de régulation qui fait appel à des mesure d'accélération, gyroscopes ou autre et agit sur l'inclinaison via un système de vérin ou tout autre actionneur. Dans le premier cas, la conduite du véhicule s'apparente au pilotage d'une moto, ouvert à une frange réduite de conducteurs. Dans l'autre cas, le coût du système est prohibitif et en restreint la diffusion. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients en apportant une solution simple, purement mécanique et qui garantit la stabilité du véhicule sans l'intervention délibérée du conducteur. Selon une première caractéristique il comporte une base roulante à au moins trois roues qui reste sensiblement parallèle au sol. Selon une deuxième caractéristique il comporte une nacelle inclinable articulée par sa base sur la base roulante dans ou sur laquelle s'installe le conducteur. Selon une troisième caractéristique il comporte une ou des roues arrière qui restent sensiblement dans l'axe du véhicule. Selon une quatrième caractéristique il comporte une ou des roues avant qui peuvent braquer selon la direction que doit prendre le véhicule. Selon une cinquième caractéristique il comporte un système classique de braquage de la ou des roues avant par pivot et biellette. Selon une sixième caractéristique il comporte un dispositif de commande actionné par le conducteur, volant ou levier ou tout autre dispositif susceptible de recevoir la consigne de cap du conducteur. Selon une septième caractéristique, ce dispositif de commande est relié au système de braquage des roues directrices de telle manière que pour une commande de cap donnée, si la nacelle bascule à droite, les roues braquent à droite, et inversement, si la nacelle bascule à gauche, les roues braquent à gauche. Selon une huitième caractéristique, l'angle de braquage des roues induit par le basculement de la nacelle peut être réduit ou augmenté par la commande de cap, de telle manière que si le conducteur actionne la commande de cap pour aller à droite, le braquage additionnel se fait vers la gauche et inversement. 2937000 -2- Selon une neuvième caractéristique, il peut comporter un système élastique de rappel qui tend à ramener l'angle de braquage à une valeur nulle en prenant appui sur la base roulante. Selon une dixième caractéristique, ce système élastique peut utiliser l'élasticité 5 des éléments de suspension. Selon une onzième caractéristique, il peut comporter un palonnier lié à la base roulante destiné à recevoir une action complémentaire du conducteur ce qui fait que pour une valeur de commande de cap donnée, l'action du conducteur modifie la répartition entre l'angle d'inclinaison de la nacelle et l'angle de braquage. 10 Selon une douzième caractéristique, une valeur particulière de chasse de la ou des roues directrices peut faciliter dans certains modes de réalisation l'action de la commande pour obtenir le braquage désiré. Selon une treizième caractéristique, il peut comporter un système de rappel par action élastique ou par asservissement installé entre la nacelle et la commande qui a 15 pour but de diminuer l'effort fourni par le conducteur sur la commande. Selon une quatorzième caractéristique, il peut comporter un frein installé entre la nacelle et la commande, destiné à bloquer la commande en position quand le conducteur n'agit pas sur elle et qui se libère lorsque le conducteur l'actionne, et qui a pour but de diminuer l'effort de maintien fourni par le conducteur en particulier à basse vitesse. 20 L'invention porte sur le fait qu'à vitesse élevée, en partant d'une position verticale de la nacelle, si le conducteur agit sur la commande pour aller à droite, les roues directrice braquent en tout premier lieu à gauche, avant même que la nacelle n'ait eu le temps de s'incliner. Sous l'effet du braquage à gauche, la base roulante se déporte à gauche, entraînant la base de la nacelle vers la gauche ce qui conduit à un basculement 25 global de la nacelle à droite. Comme l'angle de braquage est lié à l'angle de d'inclinaison de la nacelle, l'angle de braquage qui était au départ à gauche se réduit progressivement pour finalement passer à droite, jusqu'à une valeur de braquage à droite qui place la nacelle en équilibre entre la force de gravité et la force centrifuge. A basse vitesse ou a vitesse nulle où l'effet centrifuge est négligeable, et si le 30 dispositif est équipé d'un système de rappel, une commande à droite induit un braquage à gauche, mais comme le braquage est limité par le système élastique, une contre réaction apparaît et fait basculer la nacelle à droite. Une fois que la nacelle a commencé à basculer à droite, l'effet de la gravité a tendance à entraîner la nacelle vers la droite. Cette inclinaison va se transmettre à travers le dispositif de commande dans le système de braquage et induire un braquage à droite. Ce braquage à droite étant limité par 2937000 -3- l'action du système élastique de rappel, la nacelle va se trouvée freinée dans son basculement jusqu'à s'arrêter dans une position d'équilibre, donnant ainsi le braquage à droite souhaité. Selon la onzième caractéristique, un palonnier peut être ajouté au système de telle 5 manière que le conducteur puisse transmettre en direct un couple d'inclinaison ou de redressement à la nacelle en prenant appui directement sur la base roulante. Dans ce cas, l'équilibre entre l'angle de braquage et d'inclinaison issus de la commande de cap est modifié. Ceci peut être particulièrement utile sur sol glissant pour faire un contre braquage par exemple. 10 Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente une manière particulière de réaliser le dispositif en utilisant comme organe de commande un levier et comme système élastique de rappel un ressort. 15 La figure 2 représente une manière particulière de réaliser le dispositif en utilisant comme organe de commande un volant. La figure 3 représente une manière particulière de réaliser le dispositif en utilisant comme organe de commande un volant et comme système de rappel l'élasticité des suspensions. 20 La figure 4 représente une manière particulière de réaliser le dispositif en utilisant comme organe de commande un volant et comme système complémentaire de commande un palonnier actionné par les pieds du conducteur. La figure 5 représente une manière particulière de réaliser le dispositif en utilisant comme organe de commande une barre à attaque directe. 25 La figure 6 illustre un mode de réalisation particulière où la base roulante comprend un mode de liaison aux roues par parallélogramme déformable, qui conduit les roues à s'incliner parallèlement à la nacelle et où la valeur de chasse des roues directrices contribue à faciliter le braquage. 30 En référence à la figure 1, le système comporte une base roulante (1) à quatre roues qui reste sensiblement parallèle au sol, une nacelle inclinable (2) sur laquelle s'installe le conducteur, articulée par sa base sur la base roulante (1), des roues arrière (3) qui restent sensiblement dans l'axe du véhicule et des roues avant (4) qui peuvent braquer selon la direction que doit prendre le véhicule grâce à un système classique de 35 braquage des roues avant par pivot et biellettes (5). Un levier de commande de cap (6a) -4- actionné par le conducteur comporte une biellette (7) qui relie le dispositif de commande au système de braquage des roues (5). La position du point d'appui la biellette (7) sur le levier de commande de cap (6) fait que si la nacelle (2) s'incline à droite, les roues directrices (4) braquent à droite et inversement, si la nacelle (2) s'incline à gauche, les roues directrices (4) braquent à gauche. On notera que pour une inclinaison de nacelle donnée, une commande de cap pour aller à droite induit un braquage additionnel des roues directrices (4) à gauche et vis et versa. Le dispositif est complété par un ressort de rappel (8) tend à ramener l'angle de braquage à une valeur nulle en prenant appui sur la base roulante (1). La figure 2 montre comment le levier de commande de cap (6a) de la figure 1 peut être remplacé par une colonne de direction (6b) et un volant La figure 3 montre comment l'action combinée des ressorts de suspension (9a) et (9b) peut reproduire l'effet du ressort de rappel (8) de la figure 1 en tendant à ramener l'angle de braquage à une valeur nulle grâce à un appui sur les triangles de suspensions liés à base roulante (1) à travers la barre anti-devers (1 a). La figure 4 illustre comment le système décrit dans la figure 2 peut être complété par un palonnier (10) qui permet de modifier la répartition des angles entre la nacelle (2) et le braquage des roues directrices (4) en changeant les équilibres des forces entre la nacelle (2), la commande (6) et base roulante (1). La figure 5 montre comment le levier de commande de cap (6a) de la figure 1 peut être remplacé par une barre (6c) qui attaque directement le système de braquage (5). La figure 6 illustre un mode particulier de réalisation où les roues avant (4) s'inclinent selon l'inclinaison de la nacelle (2) grâce à une suspension par parallélogramme déformable (11). L'inclinaison des roues par rapport au sol peut, grâce à une chasse (C) adaptée faciliter le braquage des roues directrices (4). La figure 7 illustre un mode particulier de réalisation où un système de rappel élastique (12) a pour but de diminuer l'effort fourni par le conducteur sur la commande (6b).35 -5- Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté à la réalisation de véhicules inclinables étroits, offrant ainsi les facilités de circulation des deux roues sans en présenter les difficultés de pilotage. REVENDICATIONS1) Dispositif mécanique destiné à contrôler simultanément l'inclinaison et le braquage d'un véhicule inclinable étroit à au moins trois roues de manière à assurer son équilibre quelle que soit sa vitesse, caractérisé en ce qu'il comporte une base roulante (1) à au moins trois roues qui reste sensiblement parallèle au sol, une nacelle inclinable (2) articulée par sa base sur la base roulante (1) dans ou sur laquelle s'installe le conducteur, une ou des roues arrière (3) qui restent sensiblement dans l'axe du véhicule, une ou des roues avant (4) qui peuvent braquer selon la direction que doit prendre le véhicule, un système classique de braquage (5) de la ou des roues avant par pivot et biellette, un dispositif de commande de cap (6) actionné par le conducteur, relié au système de braquage (5) des roues avant (4) de telle manière que pour une commande de cap (6) donnée pour aller à droite, les roues avant (4) braquent à gauche et inversement pour une commande de cap (6) donnée pour aller à gauche, les roues avant (4) braquent à droite, et tel que si la nacelle (2) bascule à droite, les roues avant (4) braquent à droite et inversement si la nacelle (2) bascule à gauche, les roues avant (4) braquent à gauche. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un système 20 élastique de rappel (8) qui tend à ramener l'angle de braquage des roues (5) à une valeur nulle en prenant appui sur la base roulante (1). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il utilise l'élasticité des éléments de suspension (9a) et (9b) pour tendre à ramener l'angle de braquage des roues (5) à une valeur nulle en prenant appui sur la base roulante (1). 25 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un palonnier (10) lié à la base roulante (1), qui peut recevoir une action complémentaire du conducteur, ce qui pour une valeur de commande de cap donnée, modifie la répartition entre l'angle d'inclinaison de la nacelle (2) et l'angle de braquage des roues (5). 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il facilite le braquage 30 des roues directrices (4) grâce à une chasse (C) donnée par une suspension par parallélogramme déformable (11) 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un système de rappel (12) par action élastique ou par asservissement qui a pour but de diminuer l'effort fourni par le conducteur sur la commande. 2937000 -7- 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un frein installé entre la nacelle et la commande, destiné à bloquer la commande en position quand le conducteur n'agit pas sur elle et qui se libère lorsque le conducteur l'actionne, et qui a pour but de diminuer l'effort de maintien fourni par le conducteur en particulier 5 à basse vitesse.