Brevet FR2937903A1 — publié le 20100507

La présente invention concerne un véhicule léger ou ultra-léger à 2, 3 ou 4 roues mu par des pédales, par un ou des moteurs , ou par la combinaison de pédales et d'un ou des moteurs dont la source d'énergie peut être par exemple le courant électrique. Nous connaissons des tricycles ou quadricycles à pédales carrossés ou non, avec ou sans assistance électrique appelés également trikes, kart à pédales ou vélomobiles. Il s'agit d'engins très légers, de 20 à 100 kg environ, d'usage sportif ou de transport de personnes ou de biens. Ces véhicules carrossés ou carénés , comportent généralement des parois légères de type polyester ou aluminium et offrent une meilleure protection, une meilleure aérodynamique et un meilleur confort par rapport à des engins non carénés. Leur développement est lié en particulier aux économies recherchées sur la consommation d'énergie fossile pour les déplacements des personnes et aux nouveaux comportements visant à réduire le poids, la pollution et les nuisances des véhicules. Un certain nombre de fournisseurs industriels commence à proposer un choix de tels engins. Toutefois, ceux-ci restent fragiles vis-à-vis des risques de la circulation automobile. On connaît par ailleurs les systèmes de protection instantanée composés de ballons qui se gonflent très rapidement après un choc pour protéger les passagers d'un véhicule, appelés également � airbags �. On connaît en outre des canots constitués de boudins gonflables qui sont utilisés pour la survie maritime ou bien d'autres propulsés par moteurs hors bord ou d'autres encore de type aéroglisseurs. On connaît également l'adaptation de chenilles sur des engins légers pour une utilisation sur la neige selon la demande de brevet déposée à l'INPI sous le 25 N° 08/05899. Comme il sera développé plus loin, l'invention propose un nouveau concept de véhicule léger qui allie de façon permanente la protection d'une carrosserie, l'amortissement aux chocs d'un � airbag � et les avantages d'un canot gonflable. Un mode d'adaptation de type motoneige est également décrit en variante. 30 On connaît enfin plusieurs types de positions humaines pour des engins biplaces légers : côte à côte, ce qui impose une largeur importante au véhicule pénalisant le facteur aérodynamique, ou en enfilade l'un derrière l'autre, moins large avec un meilleur facteur aérodynamique mais une longueur et une inertie longitudinale importantes. L'invention prévoit accessoirement une position originale de deux personnes permettant de donner à un engin biplace la même largeur réduite que la position � l'un derrière l'autre � tout en diminuant considérablement la longueur. La solution technique proposée par l'invention consiste à réaliser un engin à 2, 3 ou 4 roues léger ou ultra léger comportant une structure rigide, métallique ou autre, par exemple en matériau composite renforcé de fibres, à laquelle sont fixés des éléments ou boudins gonflables externes formant la carrosserie (ou carénage), et permettant de protéger efficacement à la fois les personnes embarquées et les personnes ou les biens extérieures à l'engin en cas de choc. En cas d'accident entre l'engin et un objet ou un piéton, les boudins gonflés amortiront le choc aussi bien du côté des personnes embarquées que de l'objet ou du piéton, sans qu'aucun dommage ne soit à déplorer sur l'engin lui-même du fait de la souplesse de son enveloppe extérieure qui reprendra sa forme initiale après le choc. La figure 1 présente en coupe latérale un engin selon l'invention. La figure 2 présente en plan un engin selon l'invention. La figure 3 présente une coupe latérale sur l'engin équipé de chenilles pour une utilisation sur des terrains à faible portance. La figure 4 présente en coupe latérale un engin selon l'invention en manoeuvre sur l'eau. La figure 5 présente en coupe latérale l'engin équipé d'un caisson (21) permettant de transporter de la marchandise. Dans un mode de réalisation selon l'invention illustré par les figures 1 et 2, on dispose d'une structure rigide (1) classique d'un tricycle, avec roue arrière motrice (5) et deux roues avant directionnelles (11) ; un pilote (2) est installé en position de pédalage dite � couchée �, un passager (3) est installé en position assise dos au pilote. On fixe sur la structure rigide (1) une structure gonflable externe formant carrosserie ou carénage souple, composée de boudins (4) en tissu imprégné de caoutchouc. Ces boudins (4 : 4a, 4b,4c,4d,4e) gonflables sont disposés autour de la structure (1), du pilote (2) et du passager(3). La roue motrice (5) est entraînée par le pédalier (6). Un pédalier auxiliaire (7 ) permet au passager de participer à la propulsion. L'espace utile de rotation des deux roues directionnelles (11) délimite une partie arrière des boudins (4a) , disposés en forme de U enserrant l'arrière de l'engin et les deux côtés arrière, et une partie avant (4b) disposée en forme de U enserrant l'avant de l'engin et les deux côtés avant. Cette disposition avantageuse permet de laisser libre l'espace de rotation des roues directionnelles (11) à l'intérieur d'un volume protégé par les deux parties avant et arrière (4a et 4b) des boudins gonflables, en conservant une largeur modérée à l'engin. Un avantage supplémentaire selon l'invention prévoit que le passager (3) est tourné vers l'arrière de l'engin avec une assise située sensiblement à hauteur et à proximité de la nuque du pilote (2), de façon à réduire le plus possible la longueur du véhicule et à amener le centre de gravité résultant des occupants au plus près de celui du pilote : cette configuration améliore la compacité de l'engin et sa tenue de route. Un boudin (4c) vient s'appuyer sur la partie avant (4b) des boudins (4) et est disposé de part et d'autre du pilote (2). Un boudin (4d) forme un appui-tête au pilote (2) et une assise au passager (3), située à hauteur et à proximité de la nuque du pilote. Un boudin (4 e) vient former un arceau de sécurité autour du passager (3). En cas d'absence de passager, ce boudin (4 e) peut être dégonflé pour diminuer la prise au vent. Une disposition avantageuse selon l'invention consiste à ce que l'un au moins des boudins (4) soit démontable de la structure (1) principale, de façon à pouvoir les désolidariser pour en faciliter le transport. Le pédalier principal (6) permet au pilote d'entraîner le véhicule, alors qu'un pédalier auxiliaire (7) sert au passager pour participer à l'effort d'entraînement par l'intermédiaire d'un système de transmission non représenté sur les figures. Une structure légère (14), par exemple constituée d'une toile tendue entre deux montants en aluminium, peut être ajoutée pour constituer un siège plus confortable au passager. Un panneau photovoltaïque (8) peut être installé sur l'engin et raccordé à une batterie alimentant un moteur électrique auxiliaire (non représentés sur les figures pour en simplifier la lecture). Dans une variante selon l'invention, non représentée sur les figures, une réserve d'air comprimé sert à alimenter un moteur auxiliaire à air comprimé. Dans un mode de réalisation selon l'invention illustré en figure 3, l'engin est équipé de chenilles (9) montées sur une structure secondaire ( 10) installée sur la structure rigide (1). La prise de mouvement des chenilles est réalisée par l'intermédiaire de galets (16) et deux skis courts (12) sont fixés sur les roues directionnelles (11). Dans un mode de réalisation selon l'invention illustré en figure 4, les boudins (4a et 4b) assurent la flottabilité de l'engin lors d'une évolution sur l'eau. Dans ce cas, la roue motrice (5) peut être équipée de petites aubes (13) fixées au droit de la jante, de façon à ce que son mouvement de rotation opère un battement des aubes avec effet propulsif, des roues directionnelles (Il) pleines améliorant l'effet de gouverne par rapport à des roues à rayons. Une hélice (15 : 15a & 15b) peut être positionnée en position débrayée (15a) ou embrayée (15b) avec une prise de mouvement par l'intermédiaire d'un galet ou rouleau (16) venant prendre son mouvement par friction sur la roue motrice (5). Un renvoi d'angle, non représenté ici, assure la transmission entre le galet (16) d'axe transversal et l'hélice (15) d'axe longitudinal. Ce renvoi d'angle peut comporter un système de rapports de vitesses afin d'optimiser la vitesse de rotation entre l'hélice et la roue motrice. Une disposition simple et avantageuse selon l'invention prévoit un pivot (17) autour duquel est articulé l'arbre (18) de l'hélice (15), assurant le passage entre la position débrayée (15a) et la position embrayée (15b) à l'aide d'une poignée (19). Pour la clarté de la figure 4, seule la position embrayée (15b) y est représentée, les positions embrayées (15b) et débrayées (15a) sont représentées sur la figure 1. Dans un mode de réalisation selon l'invention illustré en figure 5, l'engin est équipé d'un caisson (21) qui peut être réalisé avantageusement à l'aide de panneaux légers d'Aluminium, permettant de transporter et livrer en silence et sans pollution des marchandises légères, par exemple dans des centres de ville à voies étroites. Ce mode de réalisation permet d'utiliser la partie supérieure (20) du caisson (21) pour agrandir la surface disponible pour des panneaux photovoltaïques. Dans une variante de réalisation selon l'invention, l'assistance par moteur électrique peut être avantageusement remplacée par une motorisation à air comprimé ou à toute autre source d'énergie. On comprend facilement que la présence d'une réserve ou d'une source d'air comprimé peut être intéressante pour gonfler ou regonfler les boudins gonflables. La liste des modes de réalisation ou des applications selon l'invention n'est pas exhaustive, en particulier les descriptions qui ont été présentées pour un engin à 3 roues peuvent s'appliquer de la même façon pour un engin à 2 ou 4 roues, et l'on comprendra que l'homme de métier peut réaliser des engins selon l'invention de différentes façons. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations 5 contenues dans le domaine des revendications ci-après. 10 15 20 25 30 REVENDICATIONS1 û Engin de transport ou de sport à 2, 3 ou 4 roues, comportant une ou plusieurs roues motrices (5) et une ou plusieurs roues directionnelles (11), caractérisé en ce qu'une structure gonflable (4) externe lui est fixée pour former une carrosserie ou un carénage souple. 2 - Engin selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure gonflable (4) est composée de boudins dont une partie arrière (4a) est disposée en forme de U enserrant l'arrière de l'engin et les deux côtés arrière, et d'une partie avant (4b) disposée en forme de U enserrant l'avant de l'engin et les deux côtés avant. 3 û Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un boudin gonflable (4 e) vient former un arceau de sécurité autour d'un passager (3). 4 û Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un passager (3) tourné vers l'arrière de l'engin puisse disposer d'une assise située à hauteur et à proximité de la nuque du pilote (2). 5 û Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce Que la roue motrice (5) est équipée d'aubes (13). 6 û Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une hélice (15) est positionnée sur un arbre (18) et vient prendre son mouvement par l'intermédiaire d'un dispositif à friction (16) sur la roue motrice (5). 7 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un panneau photovoltaïque (8) au moins est installé sur l'engin et raccordé à une ou plusieurs batteries électriques alimentant un moteur électrique auxiliaire. 8 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est équipé d'un caisson (21) pour le transport de marchandises. 9 û Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est équipé de chenilles (9) 10- Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un pédalier auxiliaire ( 7) participe à l'effort d'entraînement par l'intermédiaire d'un système de transmission.