Brevet FR3067697A1 — publié le 20181221

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne une colonne de direction d'un véhicule. Elle s'applique, en particulier aux tricycles à deux roues avant ou aux scooters à trois roues. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît des colonnes de direction, telles que celles des tricycles Piaggio MP3 (marques déposées), qui comportent deux roues avant reliées entre elles par un train avant de forme générale en parallélogramme déformable. Ce parallélogramme, dont les plus petits côtés restent sensiblement parallèles aux plans des roues et les plus grands sensiblement parallèles à la chaussée, est mis en rotation par la partie basse d'un arbre de direction, dont la partie haute se termine par un guidon solidaire de cet arbre. Comme avec une bicyclette ou une motocyclette, pour tourner, le conducteur incline le tricycle et tourne le guidon. Ce type de colonne de direction présente de nombreux inconvénients. - l'inclinaison du véhicule dépend de l'utilisateur au travers de son équilibre, la position de son centre de gravité et les actions de "braquage-contre braquage" réalisées sur la direction et induisant une force centrifuge inclinant ou non le véhicule, - cette gestion est d'autant plus facile que l'utilisateur est positionné droit ou assis, ou il a la possibilité d'appuyer à l'extrémité d'un élément (type guidon classique) pour initier la rotation du véhicule par rapport à l'axe de contact des roues sur la route dans le cas d'un deux-roues ou d'un trois-roues inclinable non verrouillé, - les directions classiques, nécessitent un système de verrouillage extérieur (type frein à disque d'inclinaison sur le Piaggio MP3, marques déposées) et sont généralement très instables à basse vitesse sans le verrouillage de ce système (hors compensation par l'utilisateur) et - les directions classiques sont d'autant plus instables que l'utilisateur a une position assise-légèrement couchée similaire à celle dans une berline. 2 OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise une colonne de direction pour orienter deux roues avant reliées entre elles par un train avant de 5 forme générale en parallélogramme déformable, dont les plus petits côtés restent sensiblement parallèles aux plans des roues et les plus grands sensiblement parallèles à la chaussée, ce parallélogramme étant mis en rotation autour d'un premier axe, vertical ou oblique, situé dans le plan du véhicule par la partie basse d'un arbre de direction, dont la partie haute se termine par un guidon, le guidon étant 10 monté en rotation par rapport audit arbre de direction selon un deuxième axe, sensiblement horizontal et sensiblement perpendiculaire au premier axe, le guidon étant de plus, relié audit parallélogramme par une bielle montée en rotation sur le parallélogramme, la rotation du guidon autour du deuxième axe de rotation entraînant la déformation du parallélogramme. 15 La colonne de direction objet de l'invention permet au conducteur d'agir sur un guidon selon deux axes de rotation : - le premier axe de rotation a une fonction très classique, celle de tourner les roues du véhicule, - le second axe de rotation a une fonction nouvelle qui est d'exercer, par 20 l'effet de la bielle, un effort sur le parallélogramme déformable du train avant du véhicule. Cette deuxième action permet au conducteur de gérer de manière intuitive l'inclinaison du véhicule dans une position de conduite plus "assise et légèrement couchée" que sur les scooters à trois roues existants. 25 Dans des modes de réalisation, la bielle croise le premier axe. Cette cinématique est plus intuitive pour certains, voire tous, les conducteurs. Dans des modes de réalisation, la colonne de direction objet de l'invention comporte un cardan reliant le guidon et l'arbre de direction. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels : 3 - la figure 1 représente, schématiquement et en vue en perspective, le haut d'un mode de réalisation particulier de la colonne de direction objet de l'invention, dans une première configuration, - la figure 2 représente, schématiquement et en vue en perspective, le haut de 5 la colonne de direction illustrée en figure 1, dans une deuxième configuration, - la figure 3 représente, schématiquement et en vue en perspective, le haut de la colonne de direction illustrée en figure 1, dans une troisième configuration, - la figure 4 représente, schématiquement et en vue en perspective, le haut de la colonne de direction illustrée en figure 1, dans une quatrième configuration, 10 - la figure 5 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'une colonne de direction objet de l'invention et - la figure 6 représente un train avant d'un scooter à trois roues de l'art antérieur. 15 DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION On observe, en figure 6, un parallélogramme 30 de train avant d'un scooter à trois roues, ici un Piaggio MP3 (marques déposées). Les plus petits côtés de ce parallélogramme restent sensiblement parallèles au plan des roues. Les plus grands côtés de ce parallélogramme restent sensiblement parallèles avec la route. 20 Ce parallélogramme tourne, avec la colonne de direction, pour orienter la trajectoire du véhicule. Ce parallélogramme se déforme aussi, dans les virages, pour que les roues s'inclinent. On observe, en figures 1 à 5, une colonne de direction 10 comportant un guidon 11, une pièce de renvoi de force 12 munie d'un bras latéral 15, un berceau 25 horizontal 13 monté en rotation sur un arbre de direction 14 monté en rotation sur le cadre ou le châssis du véhicule. Une bielle 16 est reliée, en rotation autour d'un axe 17, à l'extrémité du bras latéral 15. Le guidon 11 est monté en rotation autour d'un axe 18 dans la pièce de renvoi de force 12. La pièce de renvoi de force est montée en rotation autour d'un axe 19 dans le berceau 13. Le tube 14 contient un arbre en 30 rotation autour d'un axe 20. En figure 1, qui représente la configuration neutre de la colonne de direction 10, les axes 18 et 20 sont confondus. 4 On rappelle qu'un guidon est un tube, généralement métallique et creux, commandant la colonne de direction d'un véhicule à deux ou trois roues et dont les extrémités sont munies de poignées et de manettes de freins. Comme illustré en figure 2, lorsque le conducteur appuie verticalement vers le 5 bas sur l'une des poignées du guidon 11, la pièce de renvoi de force 12 pivote autour de l'axe 19 et fait monter ou descendre l'extrémité du bras latéral 15. Cette extrémité entraîne le mouvement similaire de la bielle 16, dont l'autre extrémité est reliée à un parallélogramme 21 de train avant qui porte les arbres 22 et 23 des roues (voir figure 5). Les axes 18 et 20 ne sont alors plus confondus. On note que, selon le ratio des 10 distances entre axes, 24 et 25, l'angle de rotation du volant autour de l'axe 19 est démultiplié ou réduit dans la rotation de la barre supérieure 26 du parallélogramme 21. Comme illustré en figure 3, lorsque le conducteur fait tourner le guidon 11 autour de l'axe 18 (confondu, en figure 3 avec l'axe 20), cette rotation change la 15 direction de déplacement du véhicule, de manière connue en soi. A cet effet, une liaison cardan relie le guidon 11 et l'arbre de direction 14. Comme illustré en figure 4, les mouvements d'inclinaison et de contrôle de direction du guidon 11 peuvent être combinés lors de la conduite du véhicule. Dans des modes de réalisation, tels que celui illustré en figure 5, la bielle 16 20 croise le premier axe. Dans ces modes de réalisation, l'abaissement du guidon 11 d'un côté latéral provoque l'abaissement des plus grands côtés du parallélogramme de l'autre côté latéral du véhicule. Comme on le comprend à la lecture de la description qui précède, la colonne de direction 10 sert à orienter et incliner deux roues avant reliées entre elles par un 25 train avant 21 de forme générale en parallélogramme déformable, dont les plus petits côtés restent sensiblement parallèles aux plans des roues et les plus grands sensiblement parallèles à la chaussée. Ce parallélogramme 21 est mis en rotation autour d'un premier axe 20, vertical ou oblique, situé dans le plan du véhicule, par la partie basse d'un arbre de direction 14, dont la partie haute se termine par le guidon 30 11. Le guidon 11 est monté en rotation par rapport audit arbre de direction selon un deuxième axe 19, sensiblement horizontal et sensiblement perpendiculaire au premier axe 20. Le guidon 11 est, de plus, relié au parallélogramme 21 par une bielle 5 16 montée en rotation sur le parallélogramme 21, la rotation du guidon 11 autour du deuxième axe 19 de rotation entraînant la déformation du parallélogramme 21. Dans des modes de réalisation, la colonne de direction 10 comporte un cardan reliant le guidon 11 et l'arbre de direction 14. 5 Ainsi, la colonne de direction 10 permet d'agir sur un guidon présentant deux axes de rotation. Le premier axe de rotation (dans le plan horizontal) a une fonction très classique, celle de tourner les roues du véhicule. Le second axe de rotation (dans un plan vertical) a pour fonction d'exercer (par l'effet de la bielle 16) un effort sur le 10 parallélogramme déformable 21 du train avant du véhicule. Cette deuxième action permet de gérer de manière intuitive l'inclinaison du véhicule dans une position de conduite plus "assise et légèrement couchée" que sur les scooters à trois roues existants. Le gain de stabilité, par rapport aux colonnes de direction de l'art antérieur est 15 d'autant plus important que l'utilisateur a une position assise-légèrement couchée similaire à celle dans une berline. Cette position accordant moins de force pour gérer l'inclinaison du véhicule, il a été évalué lors d'essais internes que dans le cadre d'un véhicule cargo, la charge étant supérieure, un élément mécanique type bielle renvoie l'effort du guidon vers le système de train déformable avant, et induit confortablement 20 l'inclinaison. Le véhicule peut ainsi être plus stable au roulage, sans que cette stabilité vienne pénaliser sa capacité à s'incliner car induite directement par l'action de l'utilisateur REVENDICATIONS1. Colonne de direction (10) pour orienter deux roues avant reliées entre elles par un train avant (21) de forme générale en parallélogramme déformable, dont les plus petits côtés restent sensiblement parallèles aux plans des roues et les plus grands sensiblement parallèles à la chaussée, ce parallélogramme étant mis en rotation autour d'un premier axe (20), vertical ou oblique, situé dans le plan du véhicule par la partie basse d'un arbre de direction (14), dont la partie haute se termine par un guidon (11), caractérisé en ce que le guidon est monté en rotation par rapport audit arbre de direction selon un deuxième axe (19), sensiblement horizontal et sensiblement perpendiculaire au premier axe, le guidon étant de plus, relié audit parallélogramme par une bielle (16) montée en rotation sur le parallélogramme, la rotation du guidon autour du deuxième axe de rotation entraînant la déformation du parallélogramme. 2. Colonne de direction selon la revendication 1, dans lequel la bielle (16) croise le premier axe. 3. Colonne de direction selon l'une des revendications 1 ou 2, qui comporte un cardan reliant le guidon (11) et l'arbre de direction (14).