Brevet FR3034073A1 — publié le 20160930

La présente invention concerne un véhicule de sport et/ou de loisir, à direction avant et muni d'au moins trois roues, toutes pivotantes; et préférentiellement à traction avant s'il est motorisé. Traditionnellement les véhicules à au moins trois roues sont : - des tricycles avec une roue avant directrice, motrice ou non. - des tricycles avec deux roues avant directrices, motrices ou non. - des quadricycles avec deux roues avant directrices, motrices ou non... Récemment pour limiter les risques de renversement et surtout pour améliorer le côté ludique de ces véhicules, et issue de ces types de véhicules sont apparus 10 notamment des tricycles à dérive volontaire, à une roue avant directrice et à roue arrières dérivantes, ils sont communément appelés « Drift Trike ». Pour dériver, ces véhicules utilisent soit des roues arrières à très faible adhérences (plastique de type PVC, voire parfois de simple morceau de tube de canalisation qui recouvre un pneu), soit des petites roues arrières pivotantes folles 15 (du type des roues de « Cadde » de supermarché). Le fabriquant de jouet « Rus® » perfectionne la dérive des roues arrières de son « Crazy Carte » par l'utilisation d'un levier de contrôle de l'angle de chasse des roulettes arrières. Ces véhicules sont mobiles soit par le simple effet de la gravité (véhicules de descente de collines), soit par un pédalier de type monocycle agissant sur la roue 20 avant, soit par un moteur préférentiellement électrique entrainant l'essieu arrière ou la roue avant... Tous ces jouets ou véhicules de sport/loisirs sont dirigés par une fourche dont l'angle de chasse est positif (obtus si l'on considère le secteur angulaire supérieur avant compris entre l'axe de direction et le sol), le plus souvent et classiquement 25 la chasse est positive c'est-à-dire que le point de rencontre de l'axe de direction avec le dit sol se fait en avant de la verticale du sol passant par l'axe de la roue avant. En virage, et en dérive du véhicule, cela se traduit par un contrebraquage de la roue avant qui se trouve inclinée de façon à entraîner le véhicule vers l'extérieur du virage, élargissant ainsi la trajectoire du virage ! En résumé tous ces 30 véhicules ont une dérive centrifuge, ce qui est un inconvénient aussi bien en termes de sécurité que de plaisir de piloter. Tous ces jouets ou véhicules de sport/loisirs sont stabilisés par un train arrière (deux roues sur un essieu, ou deux roulettes indépendantes folles en pivotement) dépourvu de frein, inutile puisque l'adhérence des dites roues arrières est 3034073 2 quasiment nulle, ce qui est un inconvénient aussi bien en terme de sécurité que de plaisir de piloter. Hormis le « Crazy Carte/ » que le pilote peut manuellement (et donc non automatiquement) plus ou moins contrôler en dérive, grâce à un levier de contrôle 5 à main droite et pilotage du volant par la main gauche; tous ces véhicules sont soumis à la force centrifuge provoquée par la direction du pilote pour prendre un virage, sans pouvoir vraiment agir sur l'instant et la force de la dérive...ce qui est un inconvénient aussi bien en terme de sécurité que de plaisir de piloter.. Le véhicule de sport/loisir selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Le but est de repenser le comportement du véhicule, par sa géométrie très particulière, définie par le constructeur ou réglable par l'utilisateur, mais aussi par des moyens de contrôle de dérive automatique définis par le constructeur, ou réglable par l'utilisateur. En situation de dérive maximum le véhicule pourra se déplacer comme un crabe ; je pense le « baptiser : SLIDE KRAB ». En toute circonstance le dit véhicule est pilotable à deux mains. Ce véhicule peut être : - Un tricycle avec une seule roue avant, qui est directrice et éventuellement motrice ; roue avant en liaison grâce à une fourche munie d'un pivot avec un guidon (de préférence), ou un volant, les deux roues arrière indépendantes sont 20 pivotantes. - Un tricycle avec deux roues avant, qui sont directrices et éventuellement motrices ; roues avant en liaison avec un guidon, ou un volant grâce à des fusées ou des fourches munies d'un pivot; la roue arrière indépendante est pivotante. - Un quadricycle avec deux roues avant, qui sont directrices et éventuellement 25 motrices ; roues avant en liaison avec un guidon, ou un volant grâce à des fusées ou des fourches munies d'un pivot ; les deux roues arrières indépendantes sont pivotantes. NB : Le nombre de roues et leurs dispositions mentionnés ci-dessus ne sont pas exhaustifs. 30 Dans tous les cas, le véhicule s'il est motorisé sera préférentiellement du type à traction avant. Le véhicule selon l'invention comprend : - Une architecture et une géométrie très particulière, dans le sens ou l'axe de direction de la (des) roue(s) avant a (ont) un angle de chasse négatif (aigu si 35 l'on considère le secteur angulaire supérieur avant compris entre l'axe de direction 3034073 3 et le sol), et la chasse est négative (si le véhicule est à traction avant) c'est-à-dire que la projection au sol du point de rencontre de l'axe de direction avec le dit sol se fait en arrière de la verticale du sol passant par l'axe de la roue avant. En virage, et en dérive du véhicule, cela se traduit par un contrebraquage de la (des) 5 roue(s) avant qui se trouve(nt) inctinée(s) de façon à entrainer le véhicule vers l'intérieur du virage, rétrécissant ainsi la trajectoire du virage ! En résumé le véhicule a une dérive centripète, en tous cas moins centrifuge que pour les véhicules classiques évoqués en début de texte. Ce qui est un avantage aussi bien en termes de sécurité que de plaisir de piloter. 10 - Un train arrière à une ou deux roues indépendantes, pivotantes et pourvue(s) de frein, très utile puisque l'adhérence des dites roues arrières est normale, et que le fait de pouvoir agir indépendamment sur le freinage avant/arrière est un facteur de maitrise du pilotage important, car à tous moments, le fait d'actionner le freinage sur le train arrière permet de remettre instantanément 15 le véhicule en ligne ou presque... Ce qui est un avantage aussi bien en termes de sécurité que de plaisir de piloter. - De façon solidaire de chaque pivot de fourche de roue arrière en regard du châssis, un moyen de contrôle automatique de la dérive du véhicule, par retenue progressive avec déclencheur ou non du début de dérive, permet d'agir sur 20 l'instant et la force de la dérive. Ce moyen de contrôle automatique peut être : - Totalement mécanique ; frein de pivotement et/ou résistance au pivotement avec éventuellement un cran de maintien en ligne droite (doigt de verrouillage) ...Ce qui est un avantage aussi bien en termes de sécurité que de plaisir de piloter. - Mécanique avec assistance informatique en fonction d'informations données par 25 au moins un capteur d'analyse de la force centrifuge. Ce qui est un avantage aussi bien en termes de sécurité que de plaisir de piloter. Selon un mode particulier de réalisation le véhicule est un tricycle, dont la roue avant directrice est aussi motrice grâce à un moyeu à moteur électrique. Ici comme dans tous les cas de figure, l'invention prévoit de charger (moteur, batterie, 30 pilote...) au maximum la roue avant afin de réduire l'inertie polaire du véhicule. Ceci est un avantage considérable pour limiter les mouvements trop importants et trop brusques et donc imprévisibles du train arrière. Selon un mode de réalisation particulièrement économique que ce soit pour réaliser un jouet ou un engin de loisir ou de sport, le dit véhicule ne nécessite 35 pour fonctionner qu'une roue avant directrice munie d'un frein, une fourche, un 3034073 4 guidon, un châssis équipé de genouillères (et/ou siège), deux roues arrières pivotantes grâce à des fourches, et un moyen de contrôle automatique réglable de la dérive du véhicule solidaire de chacun des pivots de fourche arrières en regard du châssis, ce qui sera un paramètre ludique, permettant de perfectionner son 5 style de pitotage. Selon un mode de réalisation plus sophistiqué, plus sportif, en vue de compétitions, le véhicule aura des moyens de réglages aux niveaux de : Angle de chasse sur trains avant et arrière. - Chasse sur trains avant et arrière. 10 Position moteur, pilote...pour modifier le centre de gravité. Rapport de démultiplication moteur / roue avant. - Moyen automatique de déclenchement de la dérive et/ou moyen automatique de retenue en pivotement des fourches et donc des roues arrières. 15 Avantageusement le châssis servira de cage de protection au pilote. Quelle que soit la configuration retenue, le constructeur pourra réaliser un véhicule selon l'invention et qui sera piloté assis comme dans un kart, ou assis comme sur une moto, ou préférentiellement à genou et assis comme sur un sidecar de sport appelé aussi « Basset ». Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente vue de profil un véhicule selon l'invention en situation ligne droite. La figure 2 représente vue de dessus la figure 1. La figure 3 représente vue de derrière la figure 1. La figure 4 représente vue de face la figure 1. La figure 5 représente vue de profil le véhicule de la figure 1 en situation de virage et de dérive maximum. La figure 6 représente vue de dessus le véhicule de la figure 1 en situation de virage et de dérive maximum. La figure 7 représente vue de 3/4 avant le véhicule de la figure 1 en situation de virage et de dérive maximum. La figure 8 représente vue de 3/4 arrière le train arrière droit du véhicule de la figure 1, (les deux ressorts de rappel au neutre de la fourche et donc de la roue sont illustrées en positions de tension maximum, ce qui est impossible 35 concomitamment). 3 03 40 73 5 La figure 9 représente en transparence et vue de profil le train arrière droit du véhicule de la figure 1, (les deux ressorts de rappel au neutre de la fourche et donc de la roue sont illustrées en positions de tension maximum, ce qui est impossible concomitamment). 5 La figure 10 représente vue de profit en coupe le train arrière droit du véhicule de la figure 1(le ressort visible de rappel au neutre de la roue arrière étant en positions de tension maximum, ce qui correspond en fait à la situation ou la roue arrière est braquée à 90° vers l'intérieur du véhicule). En référence à ces dessins, un homme (A) pilote assis et à genou le 10 véhicule (1), ce véhicule est un tricycle à vocation sportive qui comporte un train avant (2), deux trains arrière (3), un châssis (4), un appui pour le bas des jambes (genouillères) (5), une selle (6) réglable en hauteur ; l'ensemble repose sur le sol (B). En l'occurrence le train avant (2) comprend une roue avant (2a) solidaire d'une 15 fourche (2c) dont l'axe de direction (2f) a un angle de chasse aigu (D), un déport (E) de roue (2a) qui définit une chasse négative (C). La dite fourche (2c) possède des moyens de réglage de l'angle de chasse (D), qui sont une vis axe pivot (2i) qui traverse l'arrière supérieure de la colonne de direction et la chape solidaire du châssis (4) ; et une vis de blocage (2j) qui 20 traverse l'arrière inférieure de la colonne de direction et qui coopère avec une lumière en arc de cercle de centre (2i) réalisée dans la dite chape solidaire du châssis (4). La dite fourche (2c) possède des moyens de réglage du déport (E) de la roue (2a) et donc permet de régler la chasse (C), grâce à des lumières sensiblement 25 horizontales (2k) réalisées dans la partie inférieure de la fourche (2c) au niveau de l'axe de la roue avant (2a). Sur cette fourche (2c) est fixé un moteur (2b) thermique 2 temps doté classiquement d'un embrayage automatique, d'un système d'échappement et d'un système de refroidissement. 30 Le train avant (2) est piloté grâce à un guidon (2d) muni des commandes des freins avant (2g) et arrière (3g) et d'accélérateur. Un moyen de transmission (chaine...) communique la force motrice du moteur (2b) à la roue avant (2a) directrice. Préférentiellement (à cause de la géométrie si particulière du dit véhicule) pour 35 sécuriser les freinages puissants sur la roue avant, une roulette (2e) est 3034073 6 positionnée sur une extension (rapportée ou monobloc) inférieure avant de la fourche (2c), ainsi le véhicule ne peut pas basculer vers l'avant (tonneau avant). Dans la configuration objet de ces dessins, deux trains arrière (3) totalement indépendants (excepté une commande préférentiellement commune des freins (3g) 5 depuis le guidon (2d)) comportent des moyens de réglage par leurs fixations (3k) de leur angle de chasse (D), et de chasse (C) similaires à ceux du train avant (2). Particulièrement visible sur la figure 10, les dits trains arrière (3) sont équipés chacun de moyens identiques de contrôle automatique de dérive, à savoir : - Un doigt (3e), mis en pression par un ressort (3m) plus ou moins comprimé par 10 une vis (3n) de réglage de pré charge. Un logement de position neutre creusé dans le noyau (3h) solidaire du pivot de la fourche (3c), permet en collaboration avec le doigt (3e) de maintenir la roue en ligne jusqu'à ce que la force centrifuge exercée en virage, devienne suffisante pour déclencher (déverrouiller) le dit doigt (3e), une fois libérée de son verrouillage la fourche (3c) permet à la roue (3a) de 15 s'orienter totalement librement (folle, ou plus exactement avec son axe de roue colinéaire de la force centrifuge) ou dans le cas illustré, sous la retenue du moyen de contrôle ci-dessous, l'angle de pivotement des roues arrières (et donc de dérive du véhicule) étant proportionnel à la force centrifuge et donc à la vitesse de passage en virage... ! 20 - Un mécanisme de retenue de pivotement, et de rappel au neutre de la fourche (3c), constitué en l'occurrence de deux ressorts (3j) antagonistes, qui par l'intermédiaire des câbles (3p) qui tourne sur des poulies (3i), agissent sur le noyau (3h) à double cabestan. La tension des ressorts (3j) étant réglable par le déplacement de leur ancrage inférieur, permet de modifier à volonté la résistance 25 au pivotement de la fourche (3c) et donc influence la réactivité du train arrière (3) pour dériver. Selon une variante préférentielle non illustrée, le dit mécanisme de retenue de pivotement et de rappel au neutre de la fourche (3c), est une lame de ressort, travaillant en torsion et logée dans l'alésage du tube pivot de la fourche (3c). Une 30 extrémité de la dite lame de ressort étant solidaire du pivot de la fourche (3c), l'autre extrémité de la lame de ressort étant solidaire directement ou indirectement du châssis (4). Le réglage de la force de retenue est réalisé par la longueur utilisée de la lame de ressort qui travaille en torsion. 3034073 7 Le véhicule selon l'invention est particulièrement destiné à rendre plus sûr, plus ludique et plus performant les tricycles et autres quadricycles qui sont pilotés en dérive dans les virages. REVENDICATIONS1. Véhicule de sport et/ou de loisir, ou le pilote (A) est, soit assis dans un siège ou sur une selle, soit assis sur une selle et à genoux ; et qui est pilotable à tous moments à deux mains, ; le dit véhicule qui peut être motorisé ou non, est 5 muni d'au moins trois roues pivotantes munies de freins et de pneus traditionnels, la (les) roue(s) avant est (sont) directrice(s) et éventuellement motrice(s), caractérisé par une architecture et une géométrie du (des) train(s) avant (2) et arrière (3), et des moyens automatiques de verrouillage et/ou de retenue en pivotement de la roue ou des roue(s) arrière(s) (3a), générant à partir d'une force 10 centrifuge déterminée en virage, une dérive plutôt centripète, contrôlable et éventuellement réglable. 2) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le(s) train(s) avant (2) dispose(nt) de façon réglable ou non d'un angle de chasse (D) négatif (aigu). 15 3) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le(s) train(s) avant (2) dispose(nt) de façon réglable ou non d'une chasse (C) négative, notamment si la roue avant (2a) est motrice. 4) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le(s) train(s) arrière (3) dispose(nt) de façon réglable ou non d'un angle de chasse (D) négatif 20 (aigu). 5) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le(s) train(s) arrière (3) dispose(nt) de façon réglable ou non d'une chasse (C) ; le fait d'actionner le freinage sur le train arrière permet de remettre instantanément le véhicule en ligne ou presque. 25 6) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de verrouillage de la roue arrière (3a) est un doigt (3e), mis en pression par un ressort (3m) plus ou moins comprimé par une vis (3n) de réglage de pré charge ; un logement de position neutre creusé dans le noyau (3h) solidaire du pivot de la fourche (3c), permet en collaboration avec le doigt (3E) de maintenir la roue en 30 ligne jusqu'à ce que la force centrifuge exercée en virage, devienne suffisante pour déclencher (déverrouiller) le dit doigt (3e), une fois libéré de son verrouillage la fourche (3c) permet à la roue (3a) de s'orienter totalement librement (folle), ou plus exactement avec son axe de roue colinéaire de la force centrifuge, ou sous la retenue du moyen de contrôle ci-dessous, qui fait que l'angle de pivotement des 3034073 9 roues arrières (et donc de dérive du véhicule) est proportionnel à la force centrifuge et donc à la vitesse de passage en virage. 7) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de 5 contrôle de retenue de la roue (3a) est un mécanisme de retenue de pivotement, et de rappel au neutre de la fourche (3c), constitué de deux ressorts (3j) antagonistes, qui par l'intermédiaire des câbles (3p) qui tournent autour des poulies (3i), agissent sur le noyau (3h) à double cabestan. La tension des ressorts (3j) étant réglable par le déplacement de leur ancrage inférieur, permet de modifier 10 à volonté la résistance au pivotement de la fourche (3c) et donc influence la réactivité du train arrière (3) pour dériver. 8) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme de retenue de pivotement et de rappel au neutre de la fourche (3c), est une lame de ressort, travaillant en torsion et logée dans l'alésage du tube pivot de la fourche 15 (3c) ; une extrémité de la dite lame de ressort étant solidaire du pivot de la fourche (3c), l'autre extrémité de la lame de ressort étant solidaire directement ou indirectement du châssis (4) ; le réglage de la force de retenue est réalisé par la longueur utilisée de la lame de ressort qui travaille en torsion. 9) Véhicule selon la revendication 1 ou 6 caractérisé en ce que les moyens 20 automatiques de verrouillage et/ou de retenue en pivotement de la roue arrière (3a) ou des roues arrière(s) (3a), génèrent à partir d'une force centrifuge déterminée en virage, une dérive centripète ou au minimum moins centrifuge que les véhicules traditionnels ; dérive contrôlable et éventuellement réglable, grâce à un mécanisme avec assistance informatique qui analyse des informations données 25 par au moins un capteur de la dite force centrifuge. 10) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une roulette (2e) est positionnée sur une extension (rapportée ou monobloc) inférieure avant de la fourche (2c), ainsi le véhicule ne peut pas basculer vers l'avant (tonneau avant). 11) Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que le véhicule est 30 chargé (moteur, batterie, pilote...) au maximum sur la roue avant afin de réduire au mieux l'inertie polaire du véhicule. 35