Brevet FR2961748A1 — publié le 20111230

DISPOSr1'11F DE RAIDEUR GLOBALE VARIABLE POUR VEHICULES MOTORISES A ROUES SUSPENDUES ET VEHICULE CORRESPONDANT La présente invention concerne un dispositif apte à faire varier la somme des raideurs des suspensions de véhicules motorisés en fonction de leurs phases de fonctionnement. L'invention est relative aux véhicules motorisés du genre vélomoteurs, scooters, motocyclettes, notamment de type routier, sportif et de compétition, en particulier du type super-sport, super-bike ou machines de Grands-Prix ainsi qu'aux véhicules à trois ou quatre roues aussi appelés « trike » ou « quad » par l'homme de l'art. La présente invention est particulièrement destinée aux véhicules équipés d'une suspension arrière à au moins un bras oscillant et à l'avant d'une suspension à triangles superposés du genre de la suspension BMW « Duo-Lever », de suspensions à au moins un bras poussé du genre de la Yamaha 1000 GTS ou de la BMW « télélever », de suspensions à bras poussé et moyeu directeur du genre appelé « Di-Fazio » ou « JBB » par l'homme de l'art ou tout autre type de suspension comportant des bras ou des triangles oscillants entre la roue et le cadre ou le moteur porteur du véhicule, par l'intermédiaire ou non d'un porte moyeu ou tout autre genre de support de la dite roue. Les suspensions de l'art antérieur sont indépendantes entre l'avant et l'arrière, lors des phases de freinage, le transfert de cent pour cent de la charge sur la roue avant du véhicule induit le délestage de la suspension arrière ce qui peut soulever la roue arrière du sol et provoquer le capotage du dit véhicule par l'avant. Pour remédier à ce délestage du train arrière qui induit une forte instabilité au freinage, une solution connue consiste à allonger l'empattement du véhicule ce qui peut nuire à sa maniabilité dans les virages serrés et a sa circulation citadine. Afin de bénéficier de la distance de freinage optimum sans délester la roue arrière, il faudrait adopter un empattement plus long du dit véhicule dans une proportion estimée à trente-cinq pour cent de sa valeur moyenne actuelle, à titre d'exemple non limitatif, il faudrait allonger le dit empattement d'un mètre quarante cinq à sensiblement deux mètres afin de pouvoir bénéficier de toute la puissance de freinage potentielle induite par l'adhérence Mu des pneumatiques actuels les plus performants. La solution actuellement proposée résulte du fait qu'un transfert de charge important est induit par : 1. Des pneumatiques ayant un coefficient d'adhérence Mu important et assurant un roulement sans glissement sur la surface du sol. . Des courses de suspension généreuses destinée â fournir un bon transfert de charge sur la roue arrière à l'accélération. 3. Des empattements courts. 4. Une puissance des freins importante. En tenant compte de ces critères, les suspensions de l'art actuel déterminent un 40 agencement n'autorisant pas de tirer le meilleur partit de l'adhérence Mu des pneus notamment des pneus de sport ou de compétition. Un premier but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités de la technique connue. Un deuxième but de l'invention et de diminuer la somme de la raideur des ressorts 45 soutenants le poids du véhicule pendant la phase de freinage de manière à réduire la hauteur du centre de gravité et subséquemment de réduire le transfert de charge afin d'assurer une meilleure stabilité, une réduction des distances de freinage et une plus grande sécurité. Un troisième but de l'invention et d'augmenter la somme de la raideur des ressorts 50 soutenants le poids du véhicule pendant la phase d'accélération en courbe, appelée « accélération sur l'angle » par l'homme de l'art, de manière à augmenter la hauteur du centre de gravité et subséquemment d'assurer un bon transfert de charge nécessaire à l'adhérence, appelée « motricité » par l'homme de l'art. Un quatrième but de l'invention est de permettre une variété de réglage de la 55 progressivité des effets dus au dispositif selon l'invention en connectant les suspensions avant avec les suspensions arrière d'une manière non limitative par des ensembles constitués d'une part d'au moins un basculeur ou excentrique et d'autre part d'au moins une biellette, ou tout autre dispositif, susceptible de fournir la variation de la dite progressivité, que nous appellerons « DVP » dans la suite du texte pour plus de 60 concision. Un cinquième but de l'invention est de procurer une raideur globale des ressorts soutenant le poids du véhicule se caractérisant d'une part par la faculté de choisir et de régler son point d'efficacité et de hauteur de châssis maximum correspondant de façon non limitative à l'accélération sur l'angle, et d'autre part par sa faculté de choisir, son 65 point d'efficacité et de hauteur de châssis minimum correspondant, de façon non limitative, au freinage en courbe. Un sixième but de l'invention est de connecter les suspensions avant et arrière du véhicule tout en évitant que les mouvements d'une roue provoquées par les dénivellations du sol ne se répercutent sur l'autre roue lors des phases de freinage et 70 d'accélérations en virages, dites « sur l'angle » et considérées comme primordiales par l'homme de l'art. L'invention concerne un élément de flexibilité intermédiaire, que nous appellerons « EFI » pour plus de concision, constitué par au moins un ressort susceptible de travailler en détente et en compression à l'instar des ressorts bi coniques des fourches 75 a parallélogramme de l'art antérieur ou encore d'une barre de torsion, le point neutre entre détente et compression du dit EFI étant judicieusement déterminé d'une façon non limitative pour correspondre sensiblement à la phase de freinage en courbe. Ledit ressort est caractérisé par son apport global de flexibilité lors des phases de freinage et son apport global de raideur lors des phases d'accélération. La flexibilité ou la raideur 80 de l'EFI s'agence avec les combinés ressorts-amortisseurs des suspensions avant et arrière de l'art antérieur que nous appellerons « CRA » pour plus de concision Dans une première variante selon l'invention un DVP induisant une cinématique progressive du dispositif est placé soit entre la suspension avant et l'EFI, soit au contraire entre la suspension arrière et le dit EFI, 85 Dans une seconde variante selon l'invention deux DVP déterminent la cinématique de flexibilité du dispositif selon l'invention et sont placés d'une façon non limitative d'une part entre l'EFI et au moins un bras de suspension avant et d'autre part entre l'EFI et au moins un bras de suspension arrière; le dit EFI peut-être constitué par tout type de ressort ou de ressorts assisté ou non d'un élément amortisseur; les 90 deux DVP peuvent être agencés avantageusement pour que le point de rotation de leur basculeur induise un effet de compression ou de détente nul sur l'EFI lors la phase de compression pour l'un et dans la phase de détente pour l'autre. Dans une autre variante selon l'invention l'EFI est constitué, lui aussi, par un combiné ressort-amortisseur agencé, de façon non limitative, avec une butée ou un 95 ressort de détente que l'homme de l'art appelle « Top off spring ».. Dans une autre variante selon l'invention, l'EFI est constitué par le ressort gazeux continu dans un amortisseur, par exemple du type appelé « Fournalés » par l'homme de l'art, incluant une butée souple ou contre ressort de détente que l'homme de l'art appelle « Top off spring ». 100 Dans une autre variante très simplifiée destinée par exemple à des véhicules bon marchés, aucun DVP induisant la cinématique du dispositif selon l'invention n'est placé soit entre la suspension avant et le CRA arrière, ni entre la suspension arrière et le CRA avant. L'EFI est pris directement entre des cantilevers solidaires des suspensions avant et arrière, l'agencement angulaire des points de fixation du dit EFI 105 sur les dits cantilever peut influer modestement la variation de la raideur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -Les CRA des suspensions avant et arrière sont montés selon l'art actuel et le dispositif selon l'invention vient se rajouter à un type de suspension connu. -Le ou les DVP sont constitués par tout autre dispositif de transmission du 110 mouvement pouvant se substituer à un ensemble basculeur biellette tel qu'une chaîne et deux pignons, une courroie et deux poulies, un circuit hydraulique et deux récepteurs ou tout autre dispositif susceptible de diminuer ou d'augmenter d'une façon progressive et variable l'influence de l'EFI. -Le CRA de la suspension avant et l'EFI sont placés verticalement et cote à cote 115 derrière le moteur. -Tous les éléments susceptibles de fournir la flexibilité des suspensions du véhicule et du dispositif selon l'invention, tels que les CRA et l'EFI, sont placés derrière le moteur pour un centrage des masses optimisé. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à 120 titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 représente schématiquement une vue en élévation latérale d'une motocyclette équipée d'un dispositif simplifié selon l'invention dans la position de compression de la suspension avant lors de la phase de freinage. - La figure 2 représente schématiquement une vue en élévation latérale de la 125 réalisation d'une motocyclette équipée d'un autre dispositif selon l'invention dans la position de détente de la suspension avant, lors de la phase d'accélération. - La figure 3 représente schématiquement une vue en élévation latérale de la réalisation d'une motocyclette équipée d'un autre dispositif selon l'invention dans la position de compression de la suspension avant, lors de la phase de freinage. 130 La figure N°1, montre un châssis 1 porteur d'un moteur 2 sur lequel sont articulés au moins un bras de suspension avant 3 porteur d'un CRA 7 en position de compression et au moins un bras de suspension arrière 4 porteur d'un CRA 8 en position de détente, un ensemble directionnel 5 et deux éléments dits « cantilever » 9 porteurs de l'EFI 6 et solidaires des bras de suspension 3 et 4. 135 La figure N° 2 est une vue latérale en élévation d'une motocyclette ou d'un véhicule motorisé selon l'invention en position de suspension avant détendue à l'accélération. Les bras de suspensions avant 3 portent un cantilever 9. La biellette 10 est articulée sur le dit cantilever 9 et portée en oscillation en son autre extrémité 18 par le basculeur 12. Le dit basculeur 12 est solidaire, en oscillation sur son axe 14, avec le 140 cadre 1. Dans cette phase d'accélération, la fixation 16 de l'EFI 6 sur le basculeur 12 se trouve dans sa position de compression du dit EFI 6, ce qui exerce une poussée en son autre extrémité sur l'axe 17 du basculeur 13. Pour plus de clarté le CRA 7 de la suspension avant est montré ici derrière l'EFI 6 alors que sa place préférentielle serait à coté du dit EFI 6 et juste derrière le moteur 2. L'amortissement de la roue avant 145 s'exerce par au moins un bras de suspension 3, au moins un cantilever 9 d'une façon non limitative et d'une manière connue d'un DVP constitué d'au moins une biellette 20, d'au moins un basculeur 21 fixé en oscillation sur le cadre 1. L'axe 19 du basculeur 13 est relié en oscillation à la biellette 11 articulée en son autre extrémité au bras de suspension arrière 4 150 La figure N° 3 est une vue latérale en élévation d'une motocyclette ou d'un véhicule motorisé selon l'invention en position compression de la suspension avant. Le bras de suspension avant 3 porte un cantilever 9. La biellette 10 est articulée sur le dit cantilever 9 et portée en oscillation en son autre extrémité 18 par le basculeur 12. Le dit basculeur 12 est solidaire, en oscillation sur son axe 14, avec le cadre 1. Dans 155 cette phase de freinage, la fixation 16 de l'EFI sur le basculeur 12 se trouve dans une position d'alignement de l'axe 14-16 sur l'axe 16-17 correspondant à la détente du dit EFI 6 et à la position neutre de la cinématique du DVP. L'autre extrémité 17 de l'EFI articulée sur le basculeur 13 porté en oscillation sur son axe 15 solidaire d'une autre partie du cadre 1; ledit basculeur se trouve sensiblement en position de 160 perpendicularité de son axe 15-17 avec l'axe 16-17, correspondant à la détente de l'EFI. Le troisième axe 19 du basculeur 13 porte en oscillation une biellette 11 qui rejoint en son autre extrémité, au moins, un bras oscillant 4 porteur d'un CRA arrière 8. En référence aux figures 1, 2 et 3 les éléments identiques ou fonctionnellement 165 équivalents sont repérés par des chiffres de références identiques. Dans la configuration correspondant à une motocyclette en phase de freinage selon la figure 1, au moins un bras de suspension avant (3) par l'intermédiaire d'au moins un cantilever avant (9) décomprime un EFI (6) de façon à ce que la charge ajoutée sur la suspension arrière (4) par l'intermédiaire du cantilever arrière (6) soit 170 réduite, nulle ou négative, le CRA (8) en détente, assure dans cette phase la totalité de la charge pendant que le CRA 7 se trouve en compression sensiblement maximum. Dans la configuration correspondant à une motocyclette en phase d'accélération en ligne droite selon la figure 2, au moins un bras de suspension avant (3) par L l'intermédiaire du cantilever (9) agit d'une part sur au moins une biellette (20) et 175 provoque la rotation d'au moins un basculeur (21) qui détend le CRA (7) de la suspension avant, et d'autre part sur une biellette (10) autour de son axe d'oscillation (14) sur le cadre (1). Le point d'articulation (16) de l'EFI sur le basculeur se situe dans cette phase particulière en son point le plus proche de l'autre extrémité (17) du dit EFI afin de procurer une charge maximum sur le basculeur (13) et subséquemment 180 sur la suspension arrière de manière à réduire sa compression. Une autre configuration en phase de freinage et plus particulièrement en phase de freinage sur l'angle selon la figure 3, montre un dispositif selon l'invention à deux DVP. Le basculeur (12) commandé par la suspension avant (3) est agencé de manière à ce qu'en compression de la suspension avant l'axe (16-17) d'EFI (6) se trouve 185 sensiblement aligné avec l'axe (16-14) du basculeur (12) afin que le DVP connecté à la dite suspension avant soit dans une position neutre et sans influence sur la compression de l'EFI de façon à ne pas répercuter les chocs subis par la suspension avant sur la suspension arrière. Dans cette phase de freinage particulière, l'axe (16-17) d'EFI se trouve sensiblement à 90° avec l'axe (15-17) de l'autre basculeur (13) lors de 190 la compression maximum de la suspension avant, mais de façon a ce que cette perpendicularité corresponde à la détente sensiblement maximum d'EFI et a l'influence sensiblement minimum de la raideur du DVP sur la suspension arrière. Dans cette configuration favorable nous obtenons une interférence nulle de la suspension avant en compression sur la suspension arrière subséquemment à la 195 position neutre du basculeur 12. Dans la phase d'accélération, à l'inverse, le DVP de la suspension arrière en compression est en position neutre et ne souffre pas des interférences dus aux chocs subis par la suspension avant lors des accélérations en courbe. Dans une configuration non figurée, les positions de neutralité des deux DVP 200 avant et arrière sont inversées dans le but de procurer une flexibilité variable favorable aux suspensions, l'essentiel étant qu'il y ait un DVP en position neutre en phase de freinage sur l'angle et que l'autre DVP soit en position neutre en phase d'accélération sur l'angle. Dans toutes ces configurations l'EFI conforme à l'invention est, de façon non 205 limitative, un ressort travaillant en compression sur une certaine valeur de sa course et en détente sur le reste de la course. L'invention permet de faire varier favorablement la somme totale des ressorts soutenant le poids du véhicule en fonction des différentes phases de fonctionnement. Lors du freinage, d'une part l'axe (16) sur le basculeur (12) se trouve en position 210 correspondant à la détente de l'EFI et d'autre part la suspension arrière se détend entraînant une position de l'axe (17) du basculeur (13) correspondant à la détente de l'autre extrémité de l'EFI ce qui induit une charge sensiblement nulle de l'EFI (6). - Lors de l'accélération, d'une part l'axe (16) sur le basculeur (12) se trouve en position de compression de l'EFI et d'autre part la suspension arrière se comprime 215 entraînant une position de l'axe (17) du basculeur (13) correspondant à la compression de l'autre extrémité de l'EFI (6) ce qui induit une compression sensiblement maximum du dit l'EFI. La raideur de l'EFI par rapport aux raideurs des CRA des suspensions avant et arrière du véhicule déterminera l'importance de son influence. 220 Lors de l'accélération, le transfert de charge comprime la suspension arrière entrainant une poussée du cantilever (9) sur l'EFI (6) ce qui induit la compression du dit EFI. Cette accélération entraine simultanément une poussé de l'EFI sur le cantilever (9) de la suspension avant, ce qui induit une réduction du délestage de la suspension avant à l'accélération et subséquemment une montée plus horizontale du 225 véhicule. La phase de freinage plus modérée dite « sur l'angle » sera, de façon avantageuse et non limitative, choisie pour correspondre à la position de neutralité d'un des DVP sur l'EFL Dans le dispositif simplifié selon la figure N°1 la position de neutralité se situant là où le ressort ne subit aucune contrainte de compression d'élongation ou de 230 torsion, dans le cas où l'EFI est un combiné ressort-amortisseur doté d'un « top off spring », c'est l'endroit de la course où se stabilise le dit combiné lorsque les contraintes du ressort principal et du top off spring s'annulent. Lorsque le véhicule roule à vitesse constante et subséquemment à assiette sensiblement horizontale, par exemple en courbe, on note que sur une dénivellation 235 l'une des extrémités de l'EFI se détend pendant que l'autre extrémité se comprime ce qui induit un déplacement sans contrainte et montre que l'invention est un système sensiblement sans effet quand il ne subit pas les transferts de charges L'invention permet ainsi d'obtenir des véhicules motorisés suspendus à plusieurs roues, en particulier des deux roues motorisés et tout spécialement des deux roues 240 motorisés sportifs dont la raideur de la somme des ressorts de suspension varie en fonction de ses phases de fonctionnement. -Raideur neutre assurée par les seuls CRA lorsque la vitesse est sensiblement constante. -Raideur basse lors des phases de freinage. -Raideur élevée lors des phases d'accélération. 245 Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -Le DVP arrière est agencé avantageusement et d'une façon non limitative pour que son point neutre par alignement des axes (15-17) du basculeur 13 soit sans action de compression ou de détente sur l'EFI, et subséquemment sans effet secondaire sur l'autre roue, dû aux dénivellations, sensiblement dans la phase de freinage sur l'angle. 250 -Le DVP avant est agencé avantageusement et d'une façon non limitative pour que son point neutre par alignement des axes (14-16) du basculeur 12 soit sans action de compression ou de détente sur l'EFI, et subséquemment sans effet secondaire sur l'autre roue dû aux dénivellations, sensiblement dans la phase d'accélération sur l'angle. 255 -Un dispositif compact selon l'invention est agencé de façon à réunir les CRA des suspensions et l'EFI dans un même emplacement, par exemple parallèles entre eux, et en particulier derrière le moteur. -Le dispositif selon l'invention est agencé directement à l'une des extrémités de l'EFI selon la figure 1 et selon l'une des deux autres figures à l'autre extrémité de 260 l'EFI par un DVP. -L'FFI comporte de façon non limitative au moins un réglage d'assiette afin de pouvoir faire sensiblement coïncider son point neutre ou de charge nulle avec la phase délicate de freinage en courbe. -Les biellettes (10 et 11) comportent des articulations du type chape, palier ou 265 rotule et de façon non limitative d'au moins un réglage de longueur par exemple au moyen de rotules à tige filetée. -Les biellettes (10 et 11) sont prises directement au moins sur un bras de suspension avant et un bras de suspension arrière. -Les basculeurs (12 et 13) sont constitués par des excentriques. 270 -Les DVP (10-12 et 11-13) sont placés horizontalement, par exemple sous le moteur, de chaque coté de l'EFI placé lui aussi horizontalement, dans le cas d'un véhicule et particulièrement d'une motocyclette disposant de la place nécessaire sous le moteur. - Les DVP (10-12 et 11-13) sont placés horizontalement, par exemple au dessus 275 du moteur, de chaque coté de l'EFI placé lui aussi horizontalement, dans le cas d'un véhicule et particulièrement d'une motocyclette utilisant un moteur, par exemple du type « boxer » ou tout type de moteur de faible hauteur. REVENDICATIONS1. Dispositif pour véhicule motorisé, notamment du type comportant au moins un 280 bras ou triangle de suspension reliant chaque roue aux masses suspendues du dit véhicule et en particulier aux motocyclettes, caractérisé par la présence d'au moins un élément flexible intermédiaire « EFI » (6) connecté directement ou indirectement, d'une part à au moins une suspension avant (3) et d'autre part à au moins une suspension arrière (4) et agencé de façon être sensiblement détendu lors 285 de la phase de freinage et particulièrement de freinage sur l'angle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'EFI (6) est connecté directement à au moins l'une des ses extrémités à un cantilever (9) solidaire des bras de suspensions. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par la présence d'au moins un 290 ensemble basculeur-biellette ou tout autre dispositif de variation de la progressivité « DVP » (10-12) ou (11-13) relié a au moins un bras de suspension (3 -4). 4. Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que le point neutre du DVP par alignement des axes (15-17) du basculeur 13 soit sans action de compression ou de détente sur l'EFI et subséquemment sans effet secondaire sur 295 l'autre roue, dû aux dénivellations, dans la phase de freinage sur l'angle et ne souffre pas des interférences dus aux chocs subis par l'autre suspension. 5. Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que le point neutre du DVP par alignement des axes (14-16) du basculeur 12 soit sans action de compression ou de détente sur l'EFI, et subséquemment sans effet secondaire sur 300 l'autre roue dû aux dénivellations, dans la phase d'accélération sur l'angle ne souffre pas des interférences dus aux chocs subis par l'autre suspension afin d'assurer une meilleure tenue de route. 6. Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'élément flexible intermédiaire (6) « EFI » est agencé de façon à ce que son point neutre 305 corresponde sensiblement à l'assiette du dit véhicule en phase de freinage en courbe. 7. Dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'élément flexible intermédiaire (6) « EFI » est constitué par tout type de ressort de toute matière souple ou extensible, travaillant en compression et en détente ou d'un 310 combiné ressort-amortisseur muni de façon non limitative d'un ressort de détente. 8. Véhicule disposant d'un dispositif selon les revendications 1 à 7 de l'invention.