Brevet FR3020334A1 — publié le 20151030

Véhicule tricycle à motorisation électrique L'invention concerne un véhicule tricycle à moteur, notamment destiné à supporter des charges de poids élevé. Elle est en particulier destinée à permettre à un postier de transporter tout ou partie du courrier et/ou des colis à distribuer lors d'une tournée. Elle trouvera cependant ses applications dans de nombreuses autres domaines, qu'il s'agisse de services de livraison ou comme simple moyen de transport, avec ou sans charge additionnelle. Dans le domaine des cycles, il est déjà connu des cycles à deux roues à motorisation électrique, en particulier du type scooter. Cela étant, quand il s'agit de transporter de lourdes charges, ceux-ci peuvent s'avérer inadaptés, notamment par manque de stabilité, que cela soit en course ou à l'arrêt. Pour améliorer la stabilité d'un cycle, il est connu d'avoir recours à un cycle à trois roues ou tricycle. Cependant, ceux-ci posent des problèmes de maniabilité, notamment de rayons de braquage. Des tricycles munis d'une paire de roues à l'avant ont été proposés et sont désormais couramment utilisés grâce à leur bonne maniabilité. Leur stabilité est néanmoins inférieure à celle d'un tricycle classique avec paire de roues à l'arrière. De plus leur complexité n'est pas favorable à l'utilisation d'une motorisation électrique. L'invention se propose de pallier les inconvénients précités et concerne en ce sens un véhicule tricycle comprenant un équipage arrière, muni d'un groupe moto propulseur dudit véhicule et d'une paire de roues entrainée par ledit groupe, ledit véhicule comprenant en outre un cadre configuré pour permettre l'installation d'un conducteur dudit véhicule. Ledit cadre est articulé en rotation par rapport audit équipage arrière de manière à permettre un basculement du cadre par rapport audit équipage arrière en direction de la chaussée de part et d'autre d'une position verticale, ledit groupe moto propulseur étant de nature électrique. Par « électrique », on entend que le couple délivré par ledit groupe pour l'entrainement du véhicule provient exclusivement ou à tout le moins essentiellement de la conversion d'un courant électrique en un champ électromagnétique tournant. Par « groupe moto propulseur », on entend un groupe propulseur comprenant au moins un moteur, c'est-à-dire une 10 machine de conversion d'énergie, ici électrique, en un couple mécanique. On dispose de la sorte d'un tricycle à motorisation électrique qui offre en outre, par le positionnement du groupe moto propulseur sur l'équipage arrière et l'articulation prévue entre l'équipage arrière et le cadre, une bonne maniabilité tout en conservant une bonne stabilité. 15 Ledit équipage arrière comprend en particulier un châssis dudit groupe moto propulseur, et une armature de support, ladite armature de support étant suspendue par rapport audit châssis. Par « suspendue », on entend que les mouvements de ladite armature de support par rapport aux mouvements du châssis sont atténués de sorte que les chocs subis 20 par le châssis ne sont que partiellement transmis à ladite armature de support. Selon un tel mode de réalisation, ledit groupe moto propulseur est situé sur le châssis. Autrement dit, il est non suspendu. Ledit véhicule pourra comprendre une batterie d'alimentation dudit groupe moto propulseur, notamment une batterie d'accumulateurs. 25 Ladite batterie est portée de façon avantageuse par ledit équipage arrière et de façon encore plus avantageuse par ladite armature de support. En effet, compte-tenu de son poids, le positionnement de la batterie joue fortement sur la stabilité du véhicule. Après de nombreuses simulations et un grand nombre d'essais, le déposant a mis en lumière 30 que le positionnement de la batterie au niveau de l'équipage arrière, voire plus précisément de la partie suspendue dudit équipage arrière est particulièrement avantageuse en termes de stabilité, ceci sans nuire à la maniabilité du véhicule. Selon différents modes de réalisation de l'invention qui pourront 5 être pris ensemble ou séparément : - ladite batterie est située au moins en partie en porte-à-faux par rapport audit groupe moto propulseur, - ladite batterie est située au moins en partie entre les deux roues de l'équipage arrière, 10 - ladite armature de support comprend une plateforme de support d'une charge, - ladite plateforme de support est située au droit dudit groupe moto propulseur, - ladite batterie est suspendue à ladite plateforme de support, 15 - ledit véhicule comprend au moins un système de suspension de ladite armature de support, lié d'une part, à ladite plate-forme support, et d'autre part, audit châssis, - ledit véhicule comprend une articulation dudit châssis sur ladite armature de support, 20 - ladite articulation est située entre ledit groupe moto propulseur et une articulation dudit véhicule permettant ledit basculement, - ladite armature de support est du type mécano-soudée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront 25 encore au regard de la description d'exemples de réalisation de l'invention et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un exemple de réalisation du tricycle conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de l'arrière d'un exemple de réalisation du 30 tricycle conforme à l'invention illustrant de façon schématique le basculement du cadre par rapport à l'équipage arrière dudit tricycle. Comme illustré à la figure 1, l'invention concerne un véhicule 5 tricycle comprenant un équipage arrière 2 et un cadre 4 configuré pour permettre l'installation d'un conducteur, non-illustré, dudit véhicule. Ledit cadre 4 comprend par exemple, une armature 6 sur laquelle sont rapportés une selle 8 et un équipage avant 10. Ledit équipage avant 10 comprend ici, une fourche directionnelle 10 12, un guidon 14 et une roue avant 16. La fourche directionnelle 12 est articulée en rotation sur le cadre 4 pour permettre d'orienter la roue avant 16 sur la gauche ou sur la droite. Le guidon 14 est relié à la fourche 12 pour permettre son orientation par le conducteur. La roue avant 16 est libre en rotation par rapport à un axe 18 lié à la fourche 12. Ladite roue 15 avant 16 est munie d'un système de freinage 20, ici à disque, actionnable depuis le guidon 14. Ledit équipage avant 10 comprend en outre un système de suspension 22 permettant d'amortir la transmission au guidon 14 et à l'armature 6 des chocs encaissés par la roue avant 16. Il s'agit, par exemple, de vérins pneumatiques montés entre des bras 24 de la 20 fourche 12 et l'axe 18 de la roue avant 16. Ledit cadre 4 pourra aussi comprendre un bac de stockage 26. Il est ici situé sous la selle 8 qui est prévue pivotante pour donner accès par le dessus audit bac 26. Il est configuré pour servir de rangement pour des objets que le conducteur doit ou souhaite avoir à porter de main telle 25 que casque, trousse de secours, manuels ou autres. Ledit bac 26 est avantageusement fixé à l'armature 6. Ledit cadre 4 pourra encore comprendre différentes pièces d'habillage, telle qu'un habillage 28 dissimulant en partie la fourche directionnelle 12 et/ou un repose pieds 30. Lesdites pièces d'habillage 30 sont avantageusement fixées à ladite armature 6. Ladite armature 6 présente préférentiellement une configuration permettant au véhicule d'offrir un aspect de scooter, c'est-à-dire, permettant au conducteur de reposer ses pieds dans un espace libre situé à l'avant de son buste plutôt que sur des pédales situées de part et d'autre du cadre. Ladite armature 6 présente de la sorte deux branches 32 de socle parallèles l'une à l'autre dans un plan sensiblement horizontal. Lesdites branches de socles 32 supportent ledit repose pieds 30. Ladite armature 6 comprend en outre un arceau arrière 34, reliant une extrémité desdites branches 32 de socle et/ou supportant, notamment, la selle 8. Elle comprend encore un arceau avant 36, reliant l'autre extrémité desdites branches 32 de socle. Ledit équipage avant 10 est articulé, par exemple, sur ledit arceau avant 36. Ledit équipage arrière 2 est muni d'un groupe moto propulseur 38 dudit véhicule et d'une paire de roues arrière 40, entrainée par ledit groupe. En prévoyant une paire de roues située à l'arrière, on dispose d'un tricycle présentant une stabilité favorable. Par ailleurs, comme cela est plus particulièrement illustré par la figure 2, ledit cadre 4 est articulé en rotation par rapport audit équipage arrière 2 de manière à permettre un basculement du cadre par rapport audit équipage arrière 2 en direction de la chaussée de part et d'autre d'une position verticale, selon la flèche repérée 41. Autrement dit, ledit cadre peut basculer autour d'un axe d'articulation 42, visible figure 1, situé dans un plan contenant la verticale et passant par un point milieu des roues arrières. Encore autrement dit, alors que l'équipage arrière 2 reste horizontal, c'est-à-dire que les deux roues arrière restent en contact avec la chaussée, le cadre 4 peut basculer, sous l'effet d'une impulsion donnée par le conducteur, vers la droite ou vers la gauche. Un tel pivotement donne une bonne maniabilité au véhicule, en particulier en permettant au conducteur de virer sans avoir à tourner le guidon 14 ou à tout le moins en le tournant peu. A la figure 2, on voit sur la gauche un basculement vers la gauche dudit cadre 2 permettant de virer vers la gauche et sur la droite un basculement vers la droite permettant de virer vers la droite. Bien qu'étant en présence d'un tricycle, le conducteur peut de la sorte retrouver des sensations de conduite d'un deux roues. En outre, toujours selon l'invention, ledit groupe moto propulseur 38 est de nature électrique. Autrement dit, il comprend un moteur électrique pour l'entrainement du véhicule. Il pourra s'agir de tout type de moteur électrique, en particulier de tout type de moteur électrique permettant une commande de vitesse variable. Il s'agit, par exemple, d'une machine synchrone. Ladite machine présente une puissance comprise, notamment, entre 1 et 5 kW. Bien qu'une motorisation de type électrique présente des contraintes d'intégration dans le type de tricycle selon l'invention, elle donne au véhicule l'avantage de pouvoir fonctionner sans consommation d'hydrocarbures. Ledit groupe moto propulseur 38 comprend en outre, par exemple, un onduleur permettant d'alimenter le moteur à partir d'une source de courant continue et de faire varier sa vitesse. Il comprend encore, notamment un réducteur permettant de convertir le couple délivré par le moteur électrique en un couple transmis aux roues arrière 40. Ledit équipage arrière 2 comprend ici un châssis 44 dudit groupe moto propulseur 38, et une armature de support 46. Autrement dit, ledit groupe moto propulseur 38 est porté par ledit châssis 44. En outre, ladite armature de support 46 est avantageusement suspendue par rapport audit châssis 44. La transmission des chocs est de la sorte amortie. Ledit véhicule comprend également une batterie d'alimentation 48 dudit groupe moto propulseur 38. Il s'agit, par exemple, d'une batterie présentant un niveau de tension supérieur à 20V, notamment de 38V. Ladite batterie est, par exemple, du type LiFePO4. Préférentiellement, ladite batterie 48 est portée par ladite armature de support 46. Il a été constaté que positionner la batterie sur l'équipage arrière 2 et en particulier sur une partie suspendue de celui-ci permet d'améliorer nettement la stabilité du véhicule. En effet, pour assurer l'alimentation du groupe moto propulseur, la batterie présente un poids significatif, notamment supérieur à 20kg, voire à 30kg ou encore à 40kg. Son positionnement joue de la sorte un rôle important dans la stabilité du véhicule. Le choix de positionnement indiqué plus haut augmente l'inertie dudit équipage arrière et évite à ce dernier de basculer, en particulier dans les virages, et ce y compris à vitesse élevée. Ladite batterie 48 est située, par exemple, au moins en partie, voire entièrement en porte-à-faux par rapport audit groupe moto propulseur 38, voire même en porte-à-faux par rapport audit châssis 44. Ladite batterie 48 pourra aussi être située en partie entre les deux roues arrière 40. Il a été constaté qu'un tel positionnement améliore encore la répartition des masses du véhicule en vue d'un bon équilibrage. Ladite armature de support 46 comprend ici une plateforme 50 de support d'une charge. Ladite plateforme est configurée pour accueillir, par exemple, un coffre ou coffret de rangement, non représenté. Dans le cas d'application dans le domaine de la distribution du courrier, ledit coffre est destiné à contenir le courrier. Ladite plateforme de support 50 est située, par exemple, au droit dudit groupe moto propulseur 38, au-dessus d'un passage de roue desdites roues arrière 40. Ladite batterie 48 est suspendue à ladite plateforme de support 50. Autrement dit, ladite batterie 48 se trouve sous ladite plateforme de support 50, ici à proximité de son extrémité arrière. Ladite armature de support 46 est, par exemple, du type mécano-soudée. Elle pourra elle aussi être revêtue d'éléments d'habillage 52 destiné à dissimuler au moins partie ladite batterie 48, ledit châssis 44 et/ou ledit groupe moto propulseur 38. Le véhicule comprend ici un système de suspension 54 lié à chaque roue arrière 40. Lesdits systèmes de suspension sont, par exemple, du type à vérin pneumatique et/ou à ressort. Lesdits systèmes de suspension 54 sont liés d'une part, à ladite plate-forme support 50, et d'autre part, audit châssis 44, notamment au voisinage d'un axe d'entrainement des roues arrière 40. Ledit véhicule comprend avantageusement une articulation 56 du châssis 44 sur ladite armature de support 46, ici selon la flèche repérée 58, notamment autour d'un axe repéré 60. Ladite articulation est située, notamment, entre ledit groupe moto propulseur 38 et une articulation 62 dudit véhicule permettant ledit basculement. Ladite articulation permettant le basculement pourra avantageusement comprendre un moyen de rappel élastique en position verticale. Ladite articulation 62 permettant le basculement comprend, par exemple, une première pièce liée à l'équipage arrière 2, en particulier à ladite armature de support 46, et une seconde pièce, liée au cadre 2, ladite seconde pièce étant articulée en rotation autour de la première pièce, notamment avec interposition dudit moyen de rappel élastique. Ladite première pièce est ici reliée à ladite armature de support 46 au voisinage de l'articulation 56 du châssis 44 sur ladite armature de support 46. Ledit axe 60 de l'articulation 56 entre le châssis 44 et l'armature de support 46 est sensiblement orthogonal à l'axe d'articulation 42 permettant le basculement du cadre 4. Ledit axe 60 de l'articulation 56 entre le châssis 44 et l'armature de support 46 est positionné ici à une extrémité arrière dudit axe d'articulation 42 permettant le basculement du cadre 4. Autrement dit, ledit axe 60 de l'articulation 56 entre le châssis 44 et l'armature de support 46 passe par ledit axe d'articulation 42 permettant le basculement du cadre 4. Ledit équipage arrière 2 pourra encore comprendre des systèmes de freinage des roues arrière, notamment à disque. Ledit véhicule pourra encore comprendre un chargeur, destiné en particulier à recharger la batterie 50 d'alimentation du groupe moto propulseur lorsque le véhicule est à l'arrêt. Ledit chargeur est destiné à être relié, notamment, à un réseau électrique domestique et/ou à un réseau électrique triphasé. D'autres variantes de l'invention sont encore possibles. A titre d'exemple, la batterie pourra être positionnée, notamment au niveau du châssis, en porte à faux avant ou arrière. Elle pourra ainsi être située aussi bien à l'avant qu'à l'arrière d'un essieu dudit équipage arrière. On conserve de la sorte un centre de gravité très bas pour l'équipage arrière. Par ailleurs, ledit groupe moto propulseur pourra en outre être configuré pour fonctionner en freinage récupératif. Autrement dit, au freinage, il pourra permettre de transformer le couple délivré par les roues en courant électrique. REVENDICATIONS1 - Véhicule tricycle comprenant un équipage arrière (2), muni d'un groupe moto propulseur (38) dudit véhicule et d'une paire de roues (40) entrainée par ledit groupe (38), ledit véhicule comprenant en outre un cadre (4) configuré pour permettre l'installation d'un conducteur dudit véhicule, ledit cadre (4) étant articulé en rotation par rapport audit équipage arrière (2) de manière à permettre un basculement du cadre (4) par rapport audit équipage arrière (2) en direction de la chaussée de part et d'autre d'une position verticale, ledit groupe moto propulseur (38) étant de nature électrique. 2 - Véhicule selon la revendication précédente dans lequel ledit équipage arrière (2) comprend un châssis (44) dudit groupe moto propulseur (38), 15 et une armature de support (46), ladite armature de support (46) étant suspendue par rapport audit châssis (44). 3 - Véhicule selon la revendication précédente comprenant une batterie (48) d'alimentation dudit groupe moto propulseur (38), ladite batterie (48) 20 étant portée par ladite armature de support (46). 4 - Véhicule selon la revendication précédente dans lequel ladite batterie (48) est située au moins en partie en porte-à-faux par rapport audit groupe moto propulseur (38). 25 5 - Véhicule selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 dans lequel ladite batterie (48) est située au moins en partie entre les deux roues (40) de l'équipage arrière (2). 6 - Véhicule selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 dans lequel ladite armature de support (46) comprend une plateforme support (50) d'une charge, ladite plateforme support (50) étant située au droit dudit groupe moto propulseur (38), ladite batterie (48) étant suspendue à ladite plateforme de support (50). 7 - Véhicule selon la revendication précédente comprenant au moins un système de suspension (54) de ladite armature de support (46), lié d'une part, à ladite plateforme support (50), et d'autre part, audit châssis (44). 8 - Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 dans lequel ladite armature de support (46) est du type mécano-soudée. 9 - Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant une articulation (56) dudit châssis (44) sur ladite armature de support (46). 10 - Véhicule selon la revendication précédente dans lequel ladite articulation (56) est située entre ledit groupe moto propulseur (38) et une articulation (62) dudit véhicule permettant ledit basculement.