Brevet FR3084328A1 — publié le 20200131

SYSTÈME POUR ROUE ARRIERE A TRANSMISSION PAR CHAINE. La présente invention concerne un système de liaison au sol pour suspension arrière destiné aux véhicules à transmission par chaîne ou courroies crantées. La présente invention est plus particulièrement destinée aux véhicules à roue arrière 5 suspendue tels que scooters à une ou deux roues avant, vélomoteurs, cyclomoteurs, bicyclettes et en particulier pour les motocyclettes. Dans la configuration de l'art antérieur, les bras oscillants sont agencés de façon à se combiner avec la géométrie de la transmission pour induire un phénomène appelé « effet de chaîne » par l'homme de l'art, ledit effet de chaîne produit une force opposée à la 10 compression de la suspension induite d'une part par les transferts de charges et d'autre part par la force centrifuge en courbes. Ledit effet de chaîne, appelé « anti-squat» par l'homme de l'art, induit une bonne stabilité en courbe et empêche la suspension de venir en butée. Dans l'art antérieur, l'effet de chaîne est sensiblement constant sur toute la course de la suspension et induit une assiette haute en ligne droite lorsque le véhicule ne subit plus la 15 force centrifuge. Ladite assiette haute induit subséquemment un centre de gravité haut et le délestage intempestif de la roue avant appelé « wheelies » par l'homme de l'art. Sur les véhicules puissants et légers et plus particulièrement sportifs ou de compétition, lesdits « wheelies » obligent le pilote ou l'électronique à couper la puissance, en particulier en ligne droite. Dans l'art antérieur il n'était pas tenu compte de la liaison au sol et 20 subséquemment du fait que l'effet de chaîne « anti-squat » est produit par les accélérations instantanées induites du pneu au sol. Dans l'art antérieur il n'était pas tenu compte de la liaison au sol et subséquemment du fait que l'effet de chaîne « anti-squat » est le produit des accélérations angulaires instantanées induites du pneu au sol que nous appellerons « IUWA » dans la suite du texte pour plus de concision, ce qui signifie « Unwanted 25 Instant Wheel Accelerations » en anglais. Le but de l'invention est d'une part de laisser la suspension arrière se comprimer lors des accélérations en ligne droite et subséquemment de réduire la hauteur du centre de gravité pour diminuer les « wheelies » sans avoir à couper la puissance par le pilote ou l'électronique et d'autre part de conserver sensiblement l'anti-squat de l'art actuel lorsque 30 les suspensions du véhicule sont comprimées en virage par la force centrifuge. L'invention consiste en un dispositif d'agencement de la liaison au sol pour assurer le contrôle de la distance entre d'une part la masse du véhicule représentée sur les figures explicatives par la projection au sol d'un support moteur et d'autre part un point indexé du pneu au sol. Les réalisations du dispositif selon l'invention comprennent des moyens 2 35 mécaniques de guidage du point d'articulation d'un ou des bras de suspension oscillants, tels que biellettes, basculeurs, excentriques ou glissières. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement, une vue en élévation latérale d'un système 40 selon l'invention montré sur une suspension représentée à mi-course. La figure 2 représente schématiquement, une vue en élévation latérale du système selon l'invention montrant une suspension en compression maximum. La figure 3 représente schématiquement, une vue en élévation latérale du système selon l'invention suspension en détente maximum 45 La figure 4 représente schématiquement, une vue en élévation latérale d'une autre version du système selon l'invention, monté sur un bras oscillant conventionnel. La figure 1 montre une vue d'une suspension selon l'invention représentée à mi-course de la suspension. Ladite suspension est composée, à titre non limitatif, de deux bras superposés 4 et 16 solidaires en oscillation de leurs axes 1 et 21 situés sur le cadre du 50 véhicule. Lesdits bras sont solidaires en oscillation de leurs axes 11 et 31 sur le porte moyeu 12 supportant l'axe ou la fusée de roue 0 Ledit porte moyeu supporte en rotation la couronne de transmission 7. Un excentrique ou basculeur 2 est fixé en oscillation par rapport à son centre 2 bis sur le cadre du véhicule. Ledit excentrique est porteur de l'axe 1 du bras oscillant 4 et de l'axe 3 de commande de son oscillation par le moyen de la 55 biellette 15 fixée sur le bras oscillant 16 en son extrémité 17. Ledit excentrique actionne l'amortisseur ou le combiné ressort-amortisseur 19 par son axe d'oscillation 13, ledit axe peut se situer sur l'excentrique 2 ou bien sur une extension au dit excentrique 2 ter. A titre d'exemple non limitatif, ledit amortisseur 19 est monté flottant entre ses deux extrémités 13 et 13 bis, ladite extrémité inférieure est montée sur le bras inférieur 16. Un brin de 60 chaine 5 est représenté tendu et de longueur constante entre un point indexé entre deux dents 6 bis du pignon moteur 6 et un point indexé 7 bis entre deux dents de la couronne 7. Dudit point indexé de la couronne, part une figuration 8 indexée en rotation à ladite couronne et subséquemment à la roue 33 et au pneu 10. Le point inférieur 9 de ladite figuration trace la cinématique 18 des « IUWA » selon l'enfoncement de la suspension. La 65 mesure A est la distance entre d'une part les masses suspendues du véhicule représentées par une attache moteur 14 et sa projection au sol M, le repère C au sol mesure la rotation du pneu 9 par sa cinématique 18 et indique les « IUWA ». Cette représentation selon l'invention est agencé favorablement, d'une part pour déterminer la cinématique C, C', C" 3, de la liaison du pneu au sol 9 et d'autre part en ce qu'elle utilise l'excentrique 2 pour 70 actionner également l'amortisseur arrière 19 du véhicule par son axe 13. Dans une version non représentée les articulations 1 du bras 4 et celle de l'excentrique 2bis sont confondues et le dispositif n'induit une cinématique variable qu'au profit de l'amortisseur 19. Dans une autre version non représentée, l'amortisseur 19 n'est pas connecté par son articulation 13 au dispositif selon l'invention (15, 1, 2, 3, 2 bis, 2ter, 5, 8, 9) et le dispositif n'induit une 75 cinématique variable qu'au profit du bras 4. La figure 2 montre une vue en élévation latérale de la suspension en position de compression maximum. La distance A' est la distance entre les masses M suspendues du véhicule et le nouveau repère C' indexé à la rotation du pneu en compression. A'- A" est la mesure des (IUWA) sur la totalité de la course. 80 La figure 3 montre une vue en élévation latérale de la suspension en position de détente maximum. La distance A" est la distance entre les masses M et le nouveau repère C" indexé à la rotation du pneu en détente, A - A" est la mesure des IUWA entre la moitié de la course et la détente maximum. La figure 4 montre un système selon l'invention monté sur un bras de suspension 16 85 classique ou sur un mono-bras, oscillant sur son axe 1, ledit axe est solidaire en oscillation d'au moins un excentrique ou basculeur 2 oscillant sur son axe 2 bis solidaire du cadre du véhicule. L'oscillation du ou des excentriques est commandée par au moins une biellette 15 solidaire en oscillation de son axe 3 sur le ou lesdits excentriques. Les ou ladite biellette est commandée en son autre axe 17 par au moins un excentrique ou un basculeur 90 22 solidaire du cadre en oscillation par son axe 24, ledit basculeur est commandé en son autre extrémité 23 par au moins une autre biellette 25 reliée en oscillation au bras 16 par son second axe 27. En référence aux figures 1, 2, 3 et 4, les éléments fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de références identiques. 95 Description du fonctionnement correspondant aux figures 1, 2, 3 et 4. Le fonctionnement correspondant à la figure 1, montre un dispositif comportant au moins un bras de suspension (4), un brin de chaîne tendu (5) de longueur constante entre ses deux extrémités (6 bis et 7 bis) indexées sur une dent du pignon de sortie de boite (6) et une dent de la couronne de roue (7), un élément solidaire du cadre en oscillation (2) 100 porteur d'un axe de bras de suspension (1) et d'un axe de commande (3) de ladite oscillation, par le moyen d'une biellette (15) articulée sur son autre axe (17) sur une partie mobile d'un bras oscillant inférieur (16). L'amortisseur (19) est actionné à titre non 4 limitatif au moyen d'une extension (2 ter) transformant ledit excentrique en basculeur, et ledit amortisseur est fixé en son autre extrémité (13 bis) et sur le bras oscillant (16). Le 105 comportement en compression du dispositif selon l'invention montre la biellette (15) articulée sur le bras (16) pousser son axe d'oscillation inférieur (17) vers le haut et subséquemment sur son axe supérieur (3), ledit axe fait tourner l'excentrique (2) autour de son axe central (2 bis) et entrain le point d'ancrage (1) du bras supérieur (4) vers le haut induisant à son autre extrémité (11) une courbe différente de la courbe du rayon (1-11) 110 dudit bras. La courbe à rayons variables de l'axe (11) supportée par le porte-moyeu (12) produit une cinématique du moyeu ou de l'axe de roue (0) et subséquemment une projection au sol (C-C'-C") de la cinématique à rayon non constante et non linéaire selon l'invention du repère (9) figurant la cinématique (18) des « IUWA » du pneu sur le sol. Le fonctionnement correspondant aux figures 2 et 3 montre une cinématique (18) à 115 rayons variables de son repère (9) au sol mesuré par la variation de la mesure (A) entre les masses (M) et le repère des « 1UWA » (C) et subséquemment de la mesure (A-A") de l'anti-squat variable selon l'invention entre mi-course et détente totale notablement réduite par rapport à la mesure (A-A") de l'anti-squat entre la mi-course et la compression maximum. Le dispositif selon l'invention est aussi caractérisé par la rotation instantanée 120 variable selon la compression de la couronne (7), de la roue (33), du pneu (10), de leur indexation angulaire (8), ledit dispositif est subséquemment doté d'une cinématique (18) à rayons variables de son repère (9) figurée par la variation de la mesure (A) entre les masses (M) et le repère d'accélération instantanée du pneu (C-C'-C"), ledit dispositif est aussi caractérisé par une valeur d'anti-squat faible ou nulle en détente maximum induisant 125 un centre de gravité bas du véhicule lors des fortes accélérations notamment en ligne droite tout en conservant une valeur d'anti-squat identique ou supérieure à la norme (IUWA = 4 à 6mm par cm) induisant un centre de gravité haut pour la motricité lorsque la suspension du véhicule est comprimée en courbe par la force centrifuge. A titre d'exemple non limitatif le dispositif selon l'invention est doté d'une liaison au sol (18) progressive entre (A'-A") 130 et (A-A") des IUWA mesurées de 0 à 3mm en détente maximum pour atteindre de 6 à lOmm par cm de course en compression maximum. Le fonctionnement correspondant à la figure 4 montre le bras de suspension (16) pousser sur la biellette (25) en son axe (27) de lors de la compression pour actionner le basculeur (22) par son axe (23), ledit basculeur pousse subséquemment sur une autre 135 biellette (15) par son axe opposé (17), ladite biellette pousse sur son axe (3) pour commander la rotation de l'excentrique (2) dans le but de positionner favorablement l'axe (1) du bras oscillant pour que la géométrie de l'axe de roue (0) et subséquemment la cinématique (18) du repère (9) au sol soit conforme à celle montrée plus précisément sur les figures 1, 2 et 3. 140 Le dispositif selon l'invention est montré à titre d'exemple sur le double mono-bras (4 et 16) de la figure 1 et sur le mono-bras oscillant conventionnel (16) de la figure 4 à titre non limitatif et peut dédoubler symétriquement les éléments dudit dispositif des figures 1 et 2 par rapport à un plan longitudinal - vertical du véhicule lorsqu'il utilisera ledit dispositif sur les doubles bras conventionnels ou des paires de doubles bras conventionnels 145 appelés « à parallélogramme » ou « à quadrilatère deformable » par l'homme de l'art. Dans l'art antérieur, la valeur en mm des « IUWA » mesurant l'anti-squat est de sensiblement 50% de course de la suspension, notamment sur les motos sportives ou de grands-prix, soit dans une fourchette de 4.5 à 5.5 mm par 1 Omm de course, ladite valeur induit une cinématique de liaison au sol sensiblement constante et linéaire et s'oppose à 150 la compression de la suspension due aux transfert de charge en courbe, ladite valeur citée à titre indicatif de relève sensiblement le centre de gravité du véhicule lors des accélérations en ligne droite. Le dispositif selon l'invention comporte au moins un bras de suspension (4-16), un brin de chaîne tendu (5) de longueur constante indexé d'une part sur une dent (6 bis) du pignon 155 de sortie de boite (6) et d'autre part sur une dent (7bis) de la couronne de roue (7), ledit dispositif est caractérisé par un élément mécanique oscillant de type excentrique (2), glissière ou basculeur (2 ter) solidaire du cadre par son axe (2 bis) commandant d'une part l'amortisseur (19) par son axe (13), un excentrique (2 bis) comportant un axe de commande (3) de son oscillation par une biellette (15) articulée sur son autre axe (17) sur 160 une partie mobile d'un bras oscillant (4 ou 16) et d'autre part activant la position variable de l'axe (1) d'un bras oscillant (4 ou 16) par rapport au cadre (14) du véhicule, ladite position variable de l'axe (1) produit une cinématique de l'autre extrémité (11) du bras et subséquemment de l'axe de roue (0) qui n'est plus un rayon de courbe et subséquemment une accélération instantanée variable selon l'assiette de la couronne (7), de la roue (33), du 165 pneu (10), de leur indexation angulaire (8), du repère au sol (9) et subséquemment les éléments ((1-11-0-8-9) mesurent la cinématique variable (18) des IUWA au sol. Ledit dispositif est caractérisée d'une part par sa mesure des IUWA progressive entre (A'-A") et (A-A"), partant de 0 à 3mm en détente maximum pour atteindre de 5.5 à lOmm pour lOmm de course en compression maximum, et d'autre part par une mesure (A) 170 des IUWA identique ou supérieure à 55% de la course de la suspension utilisée lors de la compression en courbe et par des IUWA mesurés de 0% à 30% REVENDICATIONS1. Dispositif pour anti-squat variable comportant au moins un bras de suspension 175 (4-16), un brin de chaîne tendu (5) de longueur constante indexé d'une part sur une dent (6 bis) un pignon de sortie de boite (6) et d'autre part sur une dent (Ibis) de la couronne de roue (7), un élément mécanique de type excentrique, glissière ou basculeur (2-2 ter) solidaire du cadre par son axe (2 bis), une commande d'amortisseur (19) par son axe (13), ledit élément (2 bis) comporte un axe de 180 commande (3) de ladite oscillation par une biellette (15) articulée sur son autre axe (17) sur une partie mobile d'un bras oscillant (4-16), ledit dispositif est caractérisé par le fait qu'il active la position variable de l'axe (1) d'un bras oscillant (4 ou 16) par rapport au cadre (14) du véhicule, ladite position variable de l'axe (1) produit une cinématique de l'autre extrémité (11) du bras et subséquemment de l'axe de 185 roue (0) qui n'est plus un rayon de courbe et subséquemment une accélération instantanée variable selon l'assiette de la couronne (7), de la roue (33), du pneu (10), de leur indexation angulaire (8), du repère au sol (9) et subséquemment les éléments ((1-11-0-8-9) mesurent la cinématique variable (18) des IUWA au sol. 2. Dispositif selon la revendication 1 pour s'appliquer à un mono-bras (6) de la 190 figure 2 ou à un double mono-bras en quadrilatère deformable (4 et 16) de la figure 1 et caractérisé en ce qu'il dédouble symétriquement les éléments de suspension des figures 1 et 2 par rapport à un plan longitudinal - vertical du véhicule. 3. Dispositif selon les revendications 1 & 2 caractérisé en ce qu'il n'actionne pas l'amortisseur (19). 195 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3 caractérisée d'une part par sa mesure des IUWA progressive entre (A'-A") et (A-A"), partant de 0 à 3mm en détente maximum pour atteindre de 5.5 à IOmm pour 10mm de course en compression maximum, et d'autre part par une mesure (A) des IUWA identique ou supérieure à 55% de la course de la suspension utilisée lors de la compression en courbe et par 200 des IUWA mesurés de 0% à 30% de la course utilisée quand la suspension est détendue en ligne droite. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les courbes de cinématique à rayon non constant du dispositif sont utilisée pour l'amortisseur (19) seul. 205 6. Véhicules disposant du dispositif selon les revendications 1 à 5.