Brevet FR2961165A1 — publié le 20111216

Dispositif d'amortissement de chocs pour véhicule 5 Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un dispositif d'amortissement de chocs, pour véhicule équipé d'une colonne de direction et d'un guidon, comprenant un premier élément muni de moyens d'attache du guidon. État de la technique Dans le domaine des véhicules à guidon et à colonne de direction, les 15 vibrations et chocs, générés lors de l'utilisation du véhicule, par exemple par roulage sur des terrains accidentés, remontent le long de la colonne de direction et sont transmis au pilote par l'intermédiaire du guidon. La transmission de ces chocs entraîne une fatigue musculaire du pilote qui se traduit la plupart du temps par des difficultés à contrôler l'engin sur de 20 longues distances. Le problème de transmission des vibrations et des chocs au niveau d'un guidon est connu. Il existe des amortisseurs de colonne de direction circulaires qui améliorent le confort de conduite. 25 II est aussi possible d'utiliser des amortisseurs souples, cela permet de diminuer la transmission des vibrations et des chocs latéraux répercutés sur le guidon. Cependant, bien que cette solution augmente le confort général de conduite, elle réduit la tenue de route du véhicule sur terrain accidenté, et 30 n'est donc pas satisfaisante. 10 Il existe des systèmes d'amortissement des vibrations qui se situent directement au niveau du guidon. Le brevet US7018126 décrit un dispositif intermédiaire s'interposant entre une fourche télescopique d'une moto et un guidon. Le dispositif comporte des moyens permettant sa fixation à la fourche télescopique et des moyens d'attache d'un guidon. Les moyens d'attache du guidon comportent des sillentblocs permettant d'absorber les chocs et vibrations afin de limiter leurs transmissions au guidon. Un tel dispositif ne permet pas de limiter la répercussion de chocs importants au niveau du guidon. De plus, il nécessite la réalisation de nombreuses pièces coûteuses. Objet de l'invention L'objet de l'invention vise à réaliser un dispositif d'amortissement de chocs pour véhicule simple à fabriquer et permettant un amortissement optimum. On tend vers cet objectif en ce que le dispositif comporte : 20 un second élément, en regard du premier élément, muni de moyens de solidarisation à la colonne de direction, une liaison pivot entre le premier élément et le second élément agencée de sorte à former une bascule de l'un des premier ou second éléments par rapport à l'autre, 25 des moyens d'absorption de chocs disposés de part et d'autre de l'axe de la liaison pivot et reliant le premier élément au second élément. Selon un mode de réalisation, les moyens d'absorption de chocs sont agencés de sorte à maintenir les premier et second éléments sensiblement 30 parallèles en position de repos du dispositif, et à rapprocher deux extrémités15 respectivement du premier élément et du second élément se faisant face en position de travail. Selon un perfectionnement, les moyens d'absorption de chocs comportent un premier ressort de compression et un second ressort de compression, disposés respectivement de part et d'autre de l'axe de la liaison pivot. Selon un mode de réalisation, le premier élément et le second élément comportent chacun deux trous borgnes recevant une extrémité d'un ressort 10 de compression correspondant, les trous borgnes du premier élément étant chacun disposés en regard d'un trou borgne correspondant du second élément. Selon un autre mode de réalisation, le premier élément et le second élément 15 comportent chacun deux trous débouchant chacun associé coaxialement à un lamage recevant une extrémité d'un ressort de compression correspondant, les lamages du premier élément étant chacun disposés en regard d'un lamage correspondant du second élément. Les trous débouchant associés aux lamages de l'un des éléments peuvent être taraudés. 20 Selon un développement, chaque élément comporte une plaque munie sur une première face d'un épaulement comportant un trou débouchant, les trous débouchant des épaulements des premier et second éléments étant coaxiaux et formant l'axe de la liaison pivot. L'invention est aussi relative à un véhicule. 25 30 2961165 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, dans lesquels La figure 1 illustre une vue de face du dispositif dans une position de repos. La figure 2 illustre une vue de face du dispositif dans une position de travail. 10 La figure 3 illustre une vue de face d'une variante de réalisation du dispositif. La figure 4 illustre une vue en perspective de l'un des éléments du dispositif selon un mode de réalisation particulier. La figure 5 illustre une vue de dessus de l'élément de la figure 4. La figure 6 illustre un dispositif utilisant des éléments des figures 4 et 5. 15 La figure 7 illustre une partie d'un véhicule équipé d'un guidon et d'une colonne de direction. Description de modes préférentiels de réalisation Le dispositif décrit ci-après diffère de l'art antérieur en ce qu'il est apte à isoler un axe sensiblement parallèle à la direction du véhicule tout en absorbant les chocs de part et d'autre de cet axe, c'est-à-dire par exemple les chocs latéraux selon la direction de déplacement du véhicule. 25 Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif d'amortissement de chocs pour véhicule équipé d'une colonne de direction et d'un guidon. Le dispositif comporte un premier élément 1 a muni de moyens d'attache 2a, 2b du guidon et un second élément 1 b, en regard du premier élément la, muni de moyens 30 de solidarisation 3a, 3b du dispositif à la colonne de direction. Une liaison pivot 4 est formée entre le premier élément 1 a et le second élément 1 b. 20 Cette liaison pivot 4 est agencée de sorte à former une bascule de l'un des premier ou second éléments la, lb par rapport à l'autre. En fait, la bascule permet soit une mise en équilibre d'un des premier et second éléments 1 a, 1 b par rapport à l'autre (figure 1), soit, par exemple, le rapprochement d'une première extrémité 5a du premier élément la vers une première extrémité 5b correspondante du second élément 1 b et un éloignement d'une seconde extrémité 5c du premier élément 1 b, opposée à la première extrémité 5a du premier élément 1 a, par rapport à une seconde extrémité 5d du second élément 1 b, opposée à la première extrémité 5b du second élément 1 b (figure 2). Autrement dit, le premier élément 1 a, formé dans un premier plan P1 (perpendiculaire au plan de la feuille sur les figures 1 et 2), est en regard du second élément 1 b, formé dans un second plan P2 (perpendiculaire au plan de la feuille sur les figures 1 et 2). L'axe de la liaison pivot 4 étant parallèle au premier et au second plan P1, P2. Le dispositif comporte en outre des moyens d'absorption de chocs disposés de part et d'autre de l'axe de la liaison pivot 4 et reliant le premier élément 1 a au second élément 1 b. Ces moyens d'absorption de chocs sont, de préférence, agencés de sorte à maintenir les premier et second éléments 1 a, 1 b sensiblement parallèles entre eux en position de repos du dispositif, et à absorber les chocs lors d'un rapprochement de deux extrémités 5a, 5b se faisant face du premier élément 1 a et du second élément 1 b en position de travail. La position de travail correspond alors à un état dans lequel un choc est absorbé (figure 2). Sur les figures 1 et 2, les moyens d'absorption de chocs comportent un premier ressort de compression 6a et un second ressort de compression 6b, disposés respectivement de part et d'autre de l'axe de la liaison pivot 4. Ces ressorts 6a, 6b permettent de maintenir parallèles les plans P1, P2 des premier et second éléments la, 1 b lorsque les chocs ne sont pas importants. Ils sont, de préférence, situés le long d'une droite sensiblement perpendiculaire à l'axe de pivot 4, et parallèle aux plans P1 et P2 en position de repos. Les ressorts de compressions 6a, 6b comportent chacun deux s extrémités opposées aptes à se rapprocher lorsqu'une force est appliquée sur ces dernières, et à reprendre leur forme initiale lorsque aucune force n'est appliquée. Sur les figures 1 et 2, les extrémités opposées de chaque ressort de compression sont respectivement en contact avec une première face du premier élément 1 a et une première face du second élément 1 b, 10 lesdites premières faces des deux éléments 1 a, 1 b étant en regard l'une de l'autre. Les ressorts de compression 6a, 6b sont définis par une longueur à bloc représentative de la distance minimale séparant les deux extrémités lorsque le ressort est comprimé et une longueur libre représentative de la longueur du ressort au repos lorsque aucune contrainte ne lui est appliquée. 15 En fait, en position de repos, et de préférence en toute position de la bascule, les ressorts sont partiellement comprimés, c'est-à-dire que leur longueur est comprise entre la longueur à bloc et la longueur libre. Afin d'éviter l'échappement des ressorts de compression 6a, 6b, le premier 20 élément 1 a et le second élément 1 b peuvent comporter chacun deux trous borgnes 7 recevant une extrémité d'un ressort de compression 6a, 6b correspondant, les trous borgnes 7 du premier élément 1 a étant chacun disposés en regard d'un trou borgne correspondant du second élément 1 b. L'axe des trous borgnes 7 est sensiblement perpendiculaire au plan P1, P2 25 de l'élément associé 1 a, 1 b. Afin de sécuriser les ressorts, la distance séparant le fond de deux trous borgnes se faisant face est, de préférence, inférieure à la longueur libre du ressort, en toute position possible de la bascule. Le fond d'un trou borgne 7 forme donc une portée pour une extrémité d'un ressort de compression 6a, 6b correspondant. 30 Ainsi, deux éléments 1 a, 1 b comme décrits ci-dessus peuvent être assemblés en prenant tout d'abord le premier élément 1 a, puis en disposant une extrémité d'un premier ressort 6a dans le premier trou borgne du premier élément 1 a et une extrémité d'un second ressort 6b dans le second trou borgne du premier élément 1 a. Ensuite le second élément 1 b, de forme complémentaire est reporté sur le premier élément 1 a, les trous borgnes du second élément 1 b recevant les extrémités libres des ressorts 6a, 6b correspondants. Des forces d'appuis sont ensuite exercées de part et d'autre des premier et second éléments 1 a, 1 b, perpendiculairement aux plans P1 et P2 qui sont alors parallèles, pour comprimer partiellement les ressorts de compression 6a, 6b de sorte à former la liaison pivot 4 et solidariser le premier élément 1 a au second élément I b. En fonction du type de ressort de compression utilisé, ces forces d'appuis peuvent nécessiter l'utilisation d'une presse. Ainsi, une fois le dispositif assemblé, même en position de repos, les ressorts de compression 6a, 6b sont partiellement comprimés. Bien entendu, l'homme du métier peut imaginer d'autres procédés d'assemblage, par exemple il peut commencer l'assemblage avec le second élément 1 b. En fonction du type de terrain sur lequel le dispositif sera utilisé et/ou du gabarit du pilote, il peut être avantageux d'interchanger les ressorts 6a, 6b pour en choisir des plus ou moins souples. Le procédé d'assemblage décrit ci-dessus peut nécessiter l'utilisation d'une presse pour mettre en position les premier et second éléments 1 a, 1 b, cependant une telle presse correspond à du matériel coûteux et peu pratique à utiliser. Il est possible de faciliter le montage en remplaçant les trous borgnes 7 par des trous d'autre types. Ainsi, selon un perfectionnement illustré à la figure 3 qui reprend toutes les références des figures 1 et 2 à l'exception des trous borgnes, le premier élément 1 a et le second élément 1 b comportent chacun deux trous débouchant 8 munis d'un lamage 9 coaxial destiné à recevoir une extrémité d'un ressort de compression 6a, 6b correspondant, les lamages du premier élément 1 a étant chacun disposés en regard d'un lamage correspondant du second élément 1 b. De préférence, les trous sont disposés au niveau d'une même droite perpendiculaire à l'axe du pivot 4, et l'axe de ces trous est perpendiculaire au plan P1,. P2 de l'élément considéré 1 a, 1 b. Le lamage 9 permet d'obtenir un fond plat formant une portée sur laquelle une extrémité de ressort peut prendre appui, autrement dit, le diamètre du lamage 9 est supérieur au diamètre du trou débouchant 8 associé. Les trous débouchant 8 du premier élément 1 a sont, de préférence, taraudés. Ainsi, lors du montage, chaque trou taraudé du premier élément 1 a peut 10 recevoir une tige filetée de diamètre complémentaire. Un ressort de compression 6a, 6b est enfilé sur chaque tige filetée jusqu'à que son extrémité correspondante vienne en contact avec la portée du lamage. Puis, le second élément 1 b est reporté sur le premier élément 1 a, les extrémités libres des tiges filetées traversant le second élément 1 b au niveau des trous 15 correspondant jusqu'à ce que les extrémités libres des ressorts de compression 6a, 6b viennent en contact avec les portées des lamages correspondant du second élément 1 b. Un écrou est ensuite vissé au niveau de chaque tige à son extrémité libre en direction du second élément lb, lorsque les écrous viennent en contact avec le second élément 1 b, leurs 20 vissages permets de comprimer partiellement les ressorts jusqu'à ce que la liaison pivot soit formée. Bien entendu, les trous taraudés peuvent être ceux du second élément 1 b, autrement dit, les trous débouchant 8 associés aux lamages 9 de l'un des éléments sont taraudés. Selon une variante, le premier élément ne comporte pas de trous taraudés, des écrous sont alors 25 vissés à chaque extrémité des tiges traversant le dispositif. Ces variantes d'assemblage permettent à un utilisateur de modifier lui-même les ressorts de compression avec une simple clé. De préférence, les moyens d'absorption de chocs sont disposés le long 30 d'une même droite perpendiculaire à l'axe de la liaison pivot 4 et à équidistance de cette dernière. En faisant varier la distance séparant les moyens d'amortissement de la liaison pivot 4, il est possible d'améliorer le débattement de d'amortissement lors de l'utilisation du véhicule sur terrain accidenté. Ainsi, le dispositif peut comporter, de part et d'autre de la liaison pivot 4, au niveau de chaque élément 1 a, 1 b, plusieurs trous borgnes, ou trous débouchant associés chacun à un lamage. Ces trous permettent au pilote de régler l'absorption selon ses convenances en réglant la distance séparant les moyens d'absorption de la liaison pivot 4. Selon un mode de réalisation particulier illustré aux figures 4 à 6, chaque 1 o élément 1 a, 1 b comporte une plaque 12 munie sur la première face de l'élément 1 a, 1 b d'un épaulement 10 comportant un trou débouchant 11, les trous débouchant 11 des épaulements 10 des premier et second éléments la, 1 b étant coaxiaux et formant l'axe de la liaison pivot 4 une fois le dispositif en position assemblée. Plus particulièrement, les premier et second 15 éléments 1 a, 1 b peuvent être de forme identique pour faciliter l'usinage du dispositif. Sur les figures 4 et 5, un élément 1 a comporte alors une plaque 12, de préférence sensiblement plane et allongée selon une direction longitudinale dl. Ainsi, la plaque 12 comporte, dans un même plan la direction longitudinale dl et une direction latérale d2 sensiblement 20 perpendiculaire à la direction longitudinale dl. La plaque 12 comporte un épaulement 10 sur sa première face. Cet épaulement 10 est perpendiculaire au plan de la plaque 12, et s'étend selon la direction longitudinale dl. L'épaulement 10 peut, comme sur les figures 4 et 5, avoir une dimension latérale I, égale à la moitié de la dimension latérale 12 de la plaque 12 selon la 25 direction d2. Une face 10a de l'épaulement 10 est perpendiculaire à la plaque 12, et est située au niveau de la médiane de la plaque 12 selon la dimension latérale 12 de la plaque 12 (la médiane étant alors parallèle à la direction dl). Cet épaulement 10 comporte un trou débouchant 11 d'axe sensiblement parallèle à l'axe de la future liaison pivot 4 et à la direction 30 latérale d2. La plaque 12 comporte en outre à ses deux extrémités distales selon la direction longitudinale dl deux trous d'axe perpendiculaire au plan de la plaque 12 formant respectivement un premier trou borgne 7a et un second trou borgne 7b, ou le cas échéant deux trous débouchant plus lamage. Un trou borgne, ou le cas échéant un lamage, permettra de recevoir une extrémité d'un ressort de compression 6a, 6b correspondant formant les moyens d'amortissement des chocs. La plaque 12 et l'épaulement peuvent former un élément monobloc, de préférence en aluminium. D'autres matériaux que l'aluminium peuvent être utilisés, cependant l'aluminium offre le meilleur compromis enter le poids et la résistance. Les ressorts de compression utilisés peuvent, par exemple avoir une résistance de 1800Newton ou 1591 Newton. Bien entendu, ces valeurs peuvent varier en fonction du type de véhicule et du pilote. Selon le mode de réalisation des figures 4, 5 et 6, l'étape de formation de la liaison pivot des deux procédés d'assemblage décrits ci-dessus comporte le rapprochement du premier élément 1 a et du second élément 1 b jusqu'à ce que les axes des trous débouchant 1 l des deux épaulements 10 coïncident. Une fois que ces axes coïncident, il est possible d'insérer dans les trous 11 correspondant une tige permettant de solidariser le premier élément 1 a au second élément 1 b et de former la liaison pivot 4. La tige de pivot peut comporter un boulon muni d'une tête et d'un corps perpendiculaire à la tête. Le corps est de section circulaire dont le diamètre est idoine de sorte à permettre l'insertion du corps du boulon dans les trous des épaulements 10. Le corps du boulon est partiellement fileté au niveau de l'extrémité du corps opposée à la tête. Ainsi, lorsque le boulon est inséré dans les trous correspondants des épaulements 10, la tête vient prendre appui sur une face extérieure latérale du dispositif (perpendiculaire aux plan P1, P2) et le corps du boulon fait saillie sur une autre face extérieure latérale opposée à la face extérieure latérale associée à la tête. Au niveau de cette saillie filetée, un écrou est vissé de sorte à verrouiller le dispositif. Bien entendu, l'homme du métier pourra remplacer le boulon par tout autre moyen effectuant les mêmes fonctions. Sur la figure 6, les moyens de solidarisation de la colonne de direction sont représentés par des ouvertures 13a, 13b pratiquées au travers du second élément 1 b perpendiculairement au plan de la plaque 12 correspondante (de la première face du second élément 1 b à une seconde face opposée du second élément 1 b). Ces ouvertures 13 sont destinées à laisser passer un boulon ou tout autre moyen apte à fixer le dispositif sur une colonne de direction, ou une pièce intermédiaire le solidarisant à la colonne de direction. Les moyens d'attache du guidon peuvent être formés par deux pièces 2a, 2b décalées l'une par rapport à l'autre le long de l'axe longitudinal (direction dl) de la plaque 12 du premier élément 1 a. Ces pièces comportent chacune une partie évidé destinée à épouser une portion de surface extérieure du guidon, et peuvent être fixées sur une seconde face du premier élément 1 a opposée à la première face du premier élément 1 a. Ce dernier peut se présenter sous la forme d'un tube d'axe longitudinal parallèle à l'axe longitudinal de la plaque du premier élément. Le guidon peut alors être maintenu en position par une bride vissée au niveau de chaque pièce. Sur la figure 7, illustrant une partie d'un véhicule comportant un guidon 14 et une colonne de direction 15, le guidon 14 est attaché aux moyens d'attache 2a, 2b de manière perpendiculaire à l'axe de pivot 4 et parallèlement au plan du premier élément 1 a. La colonne de direction 15 est solidarisée aux moyens de solidarisation par des boulons 16. L'axe du pivot 4 est alors parallèle à la direction du véhicule en fonction de l'orientation du guidon. De préférence, le guidon et les moyens d'absorption des chocs sont dans un même plan, dit plan d'amortissement, perpendiculaire à l'axe de la liaison pivot et au plan de la plaque du premier élément. La colonne de direction peut aussi être dans le plan d'amortissement. Sur le véhicule, le dispositif permet l'amortissement des chocs latéraux.30 À titre d'exemple particulier, le dispositif peut être utilisé sur un véhicule à quatre roues de type quad en fixant ce dernier d'une part sur la colonne de direction et d'autre part au guidon. Bien entendu, l'utilisation ne se limite pas à un quad, le dispositif pouvant être adapté à tout type de véhicule à guidon comme par exemple un vélo, une moto, une moto des neiges, etc. Le véhicule sur lequel est installé un tel dispositif permet une conduite plus rapide du pilote sur terrain accidenté sans augmenter les risques liés au guidonnage et à sa fatigue. 10 REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement de chocs, pour véhicule équipé d'une colonne de direction et d'un guidon, comprenant un premier élément (la) muni de moyens d'attache (2a, 2b) du guidon, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte : un second élément (1 b), en regard du premier élément (la), muni de moyens de solidarisation (3a, 3b) à la colonne de direction, une liaison pivot (4) entre le premier élément (1 a) et le second élément (1 b) agencée de sorte à former une bascule de l'un des premier ou second éléments (1 a, 1 b) par rapport à l'autre, des moyens d'absorption de chocs disposés de part et d'autre de l'axe de la liaison pivot (4) et reliant le premier élément (1 a) au second élément (1 b). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'absorption de chocs sont agencés de sorte à maintenir les premier et second éléments (1 a, lb) sensiblement parallèles en position de repos du dispositif, et à rapprocher deux extrémités respectives du premier élément (1 a) et du second élément (1 b) se faisant face en position de travail. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'absorption de chocs comportent un premier ressort de compression (6a) et un second ressort de compression (6b), disposés respectivement de part et d'autre de l'axe de la liaison pivot (4). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier élément (la) et le second élément (1 b) comportent chacun deux trous borgnes (7) recevant une extrémité d'un ressort de compression (6a, 6b) correspondant, les trous borgnes (7) du premier élément (la) étant chacun 13disposés en regard d'un trou borgne (7) correspondant du second élément (1b) 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier élément (1 a) et le second élément (1 b) comportent chacun deux trous débouchant (8) chacun associé coaxialement à un lamage (9) recevant une extrémité d'un ressort de compression (6a, 6b) correspondant, les lamages (9) du premier élément (1 a) étant chacun disposés en regard d'un lamage (9) correspondant du second élément (1 b). 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les trous débouchant (8) associés aux lamages (9) de l'un premier ou second éléments (1 a, 1 b) sont taraudés. 15 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque élément (1 a, 1 b) comporte une plaque (12) munie sur une première face d'un épaulement (10) comportant un trou débouchant (11), les trous débouchant (11) des épaulements (10) des premier et second éléments (1 a, 1 b) étant coaxiaux et formant l'axe de la liaison pivot (4). 20 8. Véhicule comportant un guidon et une colonne de direction caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, le guidon (14) étant attaché aux moyens d'attache (2a, 2b) de manière perpendiculaire à l'axe de pivot et parallèlement au plan (P1) du premier 25 élément (1 a), la colonne de direction (15) étant solidarisée aux moyens de solidarisation. 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un quad. 10 30