Brevet FR3123881A1 — publié le 20221216

La présente invention concerne un système de contrôle (10) de l’inclinaison d’un engin de mobilité (1), l’engin (1) comportant une partie avant (70) avec une roue avant (21) et une partie arrière (80) avec deux roues arrières (22, 22’), la partie avant (70) est articulée par rapport au reste de l’engin (1) de façon à pouvoir s’incliner, la liaison entre la partie avant (70) et la partie arrière (80) est réalisée avec un moyen de rotation (51), le système comportant des moyens d’arrêts (11, 11’) de l’inclinaison α et des moyens de variation (12) de la distance d a entre au moins une partie des moyens d’arrêt (11, 11’). Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Système de contrôle d’inclinaison pour engin de mobilité inclinable La présente invention concerne un engin de mobilité inclinable, et plus précisément un système de contrôle de l’inclinaison d’un engin de mobilité inclinable avec trois roues, du type tricycle. Les engins de mobilités de la présente invention sont par exemple des engins de mobilité avec une roue avant et deux roues arrières, l’ensemble étant relié par l’intermédiaire d’un dispositif d’inclinaison. Plus précisément, les engins de mobilité de la présente invention sont par exemple des tricycles monoplaces ou biplaces tandem, ou des triporteurs. De tels engins avec une architecture de base proche de celle d’un vélo sont souvent instables lors de virage ou lors d’utilisation à faible vitesse. En effet, le cadre est soumis à la force centrifuge essentiellement due à la masse du conducteur et tend à s’incliner vers l’extérieur dans un virage. Dans certaines situations, l’inclinaison est telle que l’engin peut totalement basculer. Le même phénomène se produit lors de faibles vitesses, et à l’arrêt. Il est donc important qu’un tel engin de mobilité comporte un dispositif d’inclinaison permettant de gérer le basculement de l’engin latéralement et d’amortir les chocs, en empêchant une des roues arrières de se soulever du sol. Il est connu aujourd’hui, des dispositifs permettant de réaliser ces fonctions avec des doubles engrenages et des doubles roulements. Ces dispositifs sont complexes et imposent un nombre important de pièces, ce qui complexifie leur montage, augmente leur cout et l’encombrement de l’engin de mobilité. De plus, ils ne permettent pas une libre inclinaison de la partie avant de l’engin. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un engin de mobilité comportant un dispositif de contrôle de l’inclinaison simplifié et amélioré. Pour cela l’invention propose un système de contrôle de l’inclinaison d’un engin de mobilité, l’engin comportant une partie avant avec une roue avant et une partie arrière avec deux roues arrières , la partie avant est articulée par rapport au reste de l’engin de façon à pouvoir s’incliner, la liaison entre la partie avant et la partie arrière est réalisée avec un moyen de rotation, Le système comportant des moyens d’arrêts de l’inclinaison et des moyens de variation de la distance d a entre au moins une partie des moyens d’arrêt. Les moyens d’arrêt permettent de contrôler l’inclinaison et les moyens de variations permettent de positionner les moyens d’arrêt pour éviter el basculement. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de variation de la distance, entre les moyens d’arrêt, sont configurés pour que la partie avant de l’engin ne puisse pas s’incliner au-delà d’un angle maximum α max d’inclinaison et, pour que en deçà d’une certaine vitesse de fonctionnement de l’engin, l’angle d’inclinaison α soit proche de zéro. Selon un mode de réalisation de l’invention, au-delà d’une certaine vitesse, les moyens d’arrêt sont positionnés de façon à être séparés d’une distance d max . L’angle est ainsi contrôlé en fonction de la vitesse de l’engin. Selon un mode de réalisation de l’invention, la distance d max est définie de façon à ce que la partie avant puisse s’incliner jusqu’à l’angle maximum α max d’inclinaison, lorsque l’angle est atteint la partie avant est en contact avec un des deux moyens d’arrêt. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens d’arrêt sont configurés pour permettre un contact avec la partie avant de l’engin, le contact empêchant la partie avant de s’incliner au-delà de l’angle maximal α max d’inclinaison. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens d’arrêt sont formés par au moins deux butées disposées de part et d’autre de la partie avant de l’engin. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens d’arrêt sont fixes par rapport à l’avant de l’engin et sont fixés sur la partie arrière de l’engin. L’invention concerne également l’utilisation du système de contrôle selon l’invention, dans un engin de mobilité. L’invention concerne également l’utilisation du système de contrôle selon l’invention, dans un tricycle, et par exemple un tricycle à assistance électrique. L’invention concerne également l’utilisation du système de contrôle selon l’invention, dans un tricycle à assistance électrique. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la est une représentation schématique d’un engin de mobilité avec un système de contrôle selon l'invention, - la est une représentation schématique du système de contrôle selon l'invention vue de dessus. La illustre un engin 1 de mobilité selon l’invention. L’engin 1 comporte une roue avant 21 et deux roues arrière 22, 22’. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin 1 de mobilité est un tricycle. Selon un mode de réalisation de l’invention, le tricycle est à assistance électrique et comporte un dispositif de changement de vitesse et un moteur électrique. Le moteur électrique est agencé pour assurer une partie de la propulsion de l’engin 1. L’engin 1 comporte au moins trois roues 21, 22, 22’, dont deux roues auxquelles est fournie une force motrice. La force motrice est fournie par l’intermédiaire de deux pédales, ou équivalent, tournant autour d'un axe de pédalier Xp qui entraîne les roues arrières par exemple avec une chaîne, ou tout autre moyen de transmission lors de son utilisation. L’engin comporte un guidon 30 permettant d’orienter la roue avant 21. La roue avant 21 est reliée aux deux roues arrières 22, 22’. Les deux roues arrières 22, 22’ sont également reliées entre-elles. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin 1 comporte un moyen d’assise 40 pour l’utilisateur. La roue avant 21, le guidon 30 et le moyen d’assise 40 sont reliés entre eux par un cadre 60, disposés au niveau de la partie avant 70 de l’engin 1. Cette partie avant 70 avec cadre est inclinée lors de l’utilisation de l’engin 1. La roue avant 21 est articulée par rapport au reste de l’engin 1, au niveau de l’axe Xg du guidon 30 illustré . Cette articulation 31 permet d’orienter la roue avant vers la droite ou la gauche par rapport à la direction d’utilisation de l’engin 1. Les roues arrières 22, 22’ sont disposées au niveau de la partie arrière 80 de l’engin 1. L’engin 1 comporte également une unité de pilotage ainsi que plusieurs capteurs situés par exemple au niveau du pédalier, sur le cadre du vélo ou au niveau d’une roue. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’engin 1 comporte également un dispositif de stockage d’énergie sous forme d’une batterie, un système d’éclairage, un pédalier, un système de localisation et/ou navigation ainsi qu’un système interface homme-machine comportant notamment un écran tactile apte à afficher des informations pour et/ou prendre en compte les demandes dudit utilisateur. Les roues 21, 22, 22’ sont munies d’un système de freinage, comportant notamment des freins à disque. L’engin 1 comporte un dispositif de changement de vitesse. La liaison entre la partie avant 70 et la partie arrière 80 est réalisée avec un moyen de rotation 51. Ce moyen de rotation 51 permet le pivotement de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80 qui forme un angle d’inclinaison α, dans un sens et dans l’autre. L’angle α est défini entre l’axe Xav de la partie avant et l’axe Xar de la partie arrière 80. L’axe de rotation Xr est confondu avec l’axe longitudinale Xe de l’engin allant de la roue avant 21 vers un point central entre les deux roues arrières 22, 22’. Dans le cadre de l’invention, l’engin comporte un système de contrôle 10 de l’inclinaison selon l’angle α de la partie avant 70 par rapport à la partie arrière 80, dans un sens et dans l’autre, visible et . Le système de contrôle 10 de l’inclinaison comporte des moyens d’arrêts 11, 11’ de l’inclinaison et des moyens de variation 12 de la distance d a entre au moins une partie des moyens d’arrêt 11, 11’. Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de contrôle 10 est formé par au moins deux moyens d’arrêt 11, disposés de part et d’autre de la partie avant 70. ‘ Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens d’arrêt sont formés par au moins deux butées 11, 11’ disposées de part et d’autre de la partie avant 70 de l’engin 1. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens d’arrêt 11, 11’ sont fixes par rapport à l’avant de l’engin1, plus précisément, les moyens d’arrêt 11, 11’ sont disposés de façon à ne pas être déplacés en rotation avec la partie avant de l’engin 1. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens d’arrêt 11, 11’ sont fixés sur la partie arrière 80 de l’engin 1. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de variation 12 de la distance sont fixes par rapport à la partie avant 70 de l’engin 1. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de variation 12 de la distance sont fixés sur la partie arrière 80 de l’engin 1. Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de variation de la vitesse sont formés par un élément de déplacement longitudinal, selon les flèches F1 et F2, des moyens d’arrêt 11, 11’, et par exemple une vis sans fin. Les moyens d’arrêts 11, 11’ comporte dans ce cas une ouverture avec un filetage adapté à la vis sans fin. Le filetage de chacun de moyens d’arrêt 11, 11’ est réalisé de façon à ce que les moyens d’arrêts se déplacent le long de la vis sans fin dans une direction opposée l’un par rapport à l’autre. Cela permet de faire varier la distance entre les deux moyens d’arrêt 11, 11’. Dans le cadre de l’invention, les moyens de variation 12 de la vitesse sont commandés par un moteur électrique 13 supplémentaire. La commande se fait via une unité de commande 14 qui comporte les éléments nécessaires pour faire fonctionner le moteur 13 supplémentaire et commander les moyens de variation 12 de vitesse lorsque cela est nécessaire, et comme décrit dans la suite de la description. Dans le cadre de l’invention, les moyens de variation 12 de la distance, entre les moyens d’arrêt 11, 11’, sont configurés pour que la partie avant de l’engin 1 ne puisse pas s’incliner au-delà d’un angle maximum d’inclinaison α max et, pour que en deçà d’une certaine vitesse de fonctionnement de l’engin 1, l’angle d’inclinaison α soit proche de zéro . La vitesse est la vitesse standard mesurée lors de l’utilisation de l’engin 1. Les moyens de variation 12 de la distance fonctionne, via la commande du moteur électrique, de façon à ce que lorsque la vitesse est égale à zéro les moyens d’arrêt 11, 11’ sont positionnés de façon à ce que l’angle d’inclinaison soit proche de zéro, et plus précisément égale à zéro. Au fur et à mesure que la vitesse augmente les moyens d’arrêt 11, 11’ sont positionnés de façon à ce que la distance d a les séparant augmente progressivement jusqu’à une distance d max, centrée par rapport à l’axe Xar, permettant d’obtenir l’angle maximum d’inclinaison α max . Au-delà d’une certaine vitesse, la distance n’augmente plus, les moyens d’arrêt 11, 11’ sont positionnés de façon à être séparés de la distance d max . Au fur et à mesure que la vitesse diminue les moyens d’arrêt 11, 11’ sont positionnés de façon à ce que la distance les séparant diminue progressivement jusqu’à une distance d min permettant d’obtenir un angle d’inclinaison α proche de zéro, et plus précisément égale à zéro lorsque l’engin est à l’arrêt. Lorsque l’angle α est proche de zéro, et plus précisément égale à zéro, la partie avant 70 ne peut plus s’incliner. Ainsi lorsque l’engin est arrêté, avec une vitesse égale à zéro, les moyens de contrôle 10 d’inclinaison, bloque l’inclinaison et il ne peut pas y avoir de basculement de l’engin. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’inclinaison est bloquée pour des vitesses supérieure à zéro. La distance d max est définie de façon à ce que la partie 70 avant puisse s’incliner jusqu’à l’angle maximum α ma d’inclinaison. Lorsque l’angle est atteint la partie avant 70 est en contact avec un des deux moyens d’arrêt 11, 11’. Les moyens d’arrêt 11, 11’ sont configurés pour permettre un contact avec la partie avant 70 de l’engin 1. Le contact empêche ainsi la partie avant de s’incliner au-delà de l’angle max, et empêche le basculement de l’engin. Selon un mode de fonctionnement de l’engin 1 selon l’invention, lorsque l’engin est à l’arrêt les moyens d’arrêt 11, 11’ sont séparé d’un distance d min, centrée par rapport à l’axe Xar. L’angle d’inclinaison α du vélo est égale à zéro. Lorsque l’engin est utilisé, sa vitesse augmente, l’unité de commande 14 contrôle le moteur supplémentaire pour le mettre en fonctionnement. Le moteur commande le déplacement des moyens d’arrêt 11, 11’ le long de la vis sans fin, F1, F2, de la façon à ce qu’ils s’éloignent l’un de l’autre. Le déplacement est réalisé par la rotation de la vis sans fin via le moteur électrique supplémentaire. La distance d augmente avec la vitesse jusqu’à une valeur de vitesse prédéterminée, et par exemple 6km/h. Lorsque l’engin 1 atteint la vitesse de, par exemple, 6km/h, l’unité de commande 14 commande l’arrêt du moteur pour arrêter la rotation de la vis sans fin. Les moyens d’arrêt sont 11, 11’ alors à une distance d max , permettant d’avoir l’angla αmax d’inclinaison. Lorsque la vitesse de l’engin 1 diminue en dessous de la valeur, par exemple, de 6km/h, le fonctionnement inverse est mis en œuvre. C’est-à-dire que l’unité de commande 14 commande la mise en route du moteur qui entraine en rotation la vis san fin. Les moyens d’arrêt 11, 11’ se rapprochent l’un de l’autre. Le rapprochement se fait jusqu’à une distance d min permettant d’avoir l’angle α égale à zéro. Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de contrôle 10 de l’inclinaison permet un angle d’inclinaison maximum α max de 20 degrés +/-5degrés. Un engin 1 de mobilité équipé d’un tel système de contrôle 10 de l’inclinaison permet une inclinaison de la partie avant, une certaine liberté de mouvement, dans les virages et offre une optimisation de la stabilité à l'arrêt et dans les virages. Plus précisément, le système 10 permet l’inclinaison de la partie avant, tout en transmettant correctement le mouvement aux roues arrières qui restent à l’horizontale quel que soit la vitesse de l’engin 1. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. Système de contrôle (10) de l’inclinaison d’un engin de mobilité (1), l’engin (1) comportant une partie avant (70) avec une roue avant (21) et une partie arrière (80) avec deux roues arrières (22, 22’), la partie avant (70) est articulée par rapport au reste de l’engin (1) de façon à pouvoir s’incliner, la liaison entre la partie avant (70) et la partie arrière (80) est réalisée avec un moyen de rotation (51), caractérisé en ce qu’il comporte des moyens d’arrêts (11, 11’) de l’inclinaison α et des moyens de variation (12) de la distance d a entre au moins une partie des moyens d’arrêt (11, 11’). Système de contrôle (10) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de variation (12) de la distance, entre les moyens d’arrêt (11, 11’), sont configurés pour que la partie avant de l’engin (1) ne puisse pas s’incliner au-delà d’un angle maximum α max d’inclinaison et, pour que en deçà d’une certaine vitesse de fonctionnement de l’engin (1), l’angle d’inclinaison α soit proche de zéro. Système de contrôle (10) selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel, au-delà d’une certaine vitesse, les moyens d’arrêt (11, 11’) sont positionnés de façon à être séparés d’une distance d max . Système de contrôle (10) selon les revendications 2 et 3, dans lequel la distance d max est définie de façon à ce que la partie avant (70) puisse s’incliner jusqu’à l’angle maximum α max d’inclinaison, lorsque l’angle est atteint la partie avant (70) est en contact avec un des deux moyens d’arrêt (11, 11’). Système de contrôle (10) selon l’une des revendications 2, 3 lorsqu’elle est rattachée à la revendication 2 ou 4, dans lequel les moyens d’arrêt (11, 11’) sont configurés pour permettre un contact avec la partie avant (70) de l’engin (1)., le contact empêchant la partie avant (70) de s’incliner au-delà de l’angle maximal α max d’inclinaison. Système de contrôle (10) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel les moyens d’arrêt (11, 11’) sont formés par au moins deux butées (11, 11’) disposées de part et d’autre de la partie avant (70) de l’engin (1). Système de contrôle (10) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel les moyens d’arrêt (11, 11’) sont fixes par rapport à l’avant de l’engin (1) et sont fixés sur la partie arrière (80) de l’engin (1). Utilisation du système de contrôle (10) selon l’une des revendications 1 à 7, dans un engin (1) de mobilité. Utilisation du système de contrôle (10) selon l’une des revendications 1 à 7, dans un tricycle, et par exemple un tricycle à assistance électrique. Utilisation du système de contrôle (10) selon l’une des revendications 1 à 7, dans un tricycle à assistance électrique.