FR3155802A1 - Essieu pendulaire pour véhicule de type tricycle - Google Patents

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FR3155802A1
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wheel
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Etienne BRETON
Didier VALEMBOIS
Guy Valembois
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Conseil et Technique SAS
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Conseil et Technique SAS
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62K5/10Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels with means for inwardly inclining the vehicle body on bends
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Abstract

Véhicule muni d’un essieu pendulaire moteur comportant un arbre (1) placé entre deux roues (2) et relié à un mécanisme de transmission d’un couple moteur produit dans le véhicule, caractérisé en ce qu’il comporte : aux deux extrémités de l’arbre (1), un dispositif de transmission de la rotation de l’arbre (1) à la roue (2), ledit dispositif autorisant l’inclinaison de la roue (2) par rapport à un point O de l’axe de l’arbre (1) ; etun pont (4) auquel les deux roues (2) sont montées rotatives et entourant l’arbre (1), apte à basculer autour d’un axe Y de direction du déplacement du véhicule, ledit pont (4) étant configuré en pantographe apte à conserver le parallélisme des roues (2) lorsqu’il pivote. Fig. de l’abrégé : Fig. 2

Description

Essieu pendulaire pour véhicule de type tricycle
L’invention relève du domaine des transmissions mécaniques appliquées à des essieux pouvant avoir des mouvements pendulaires. Elle concerne plus particulièrement des véhicules munis d’un essieu pendulaire moteur. Dans la plupart des cas, pour ce genre de véhicule, l’essieu arrière assure la propulsion, ce qui signifie qu’il est en relation mécanique avec le système générant la puissance propulsive, par exemple un pédalier pour des véhicules de type tricycle.
Un essieu pendulaire fait référence à une configuration mécanique spécifique conçue pour lui permettre un mouvement pendulaire, ce qui signifie qu’il peut se déplacer, selon la position des roues et selon les contraintes mécaniques du terrain qui s’y appliquent, de manière très souple dans plusieurs directions, par exemple d'avant en arrière ou de gauche à droite. Les roues d’un tel essieu doivent alors disposer d’un mécanisme les reliant à l’arbre moteur leur permettant de tourner autour d'un point d'articulation, pour offrir une adaptabilité optimale à l’environnement et améliorer la conduite du véhicule, notamment dans les virages.
Les tricycles, exemple qui sera plus particulièrement développé dans le texte, sont notamment beaucoup plus faciles et sûrs à manœuvrer s’ils offrent une stabilité accrue dans les virages, ce qui se produit lorsque l'essieu arrière est à deux roues et peut basculer dans la direction du virage. Un tel basculement permet notamment au véhicule de maintenir une meilleure adhérence sur la route. En d'autres termes, le mouvement pendulaire de l'essieu arrière, et corollairement des roues arrière, qui autorise l'inclinaison du tricycle dans les virages, offre une possibilité de conduite plus dynamique car plus sûre du fait d’une meilleure adhérence.
De nos jours, cependant, la majorité des tricycles à deux roues arrière comportent un essieu arrière rigide, interdisant toute adaptation confortable du véhicule à la nature du déplacement et à l’environnement. Il existe bien des configurations à essieux pendulaires, mais elles sont prévues sur des tricycles à essieux avant à deux roues, véhicules qui sont cependant connus pour rendre la maîtrise de la direction délicate.
Lorsque la motricité provient de l’arrière, une des difficultés techniques réside dans l’association de la transmission de l’énergie motrice à un essieu arrière lui-même capable d’un mouvement pendulaire. Les solutions connues et utilisées sont en général basées sur des joints de cardan et des glissières à cannelure, par l‘intermédiaire desquels le mouvement du pédalier est transmis aux roues. De telles configurations sont non seulement coûteuses, mais également lourdes, et fonctionnent par conséquent au détriment de la maniabilité du véhicule.
En effet, dans ce cas, pour que les roues s’inclinent en même temps que le cadre du tricycle, il faut recourir pour chaque roue à deux joints de transmission de type cardan et à une liaison à glissière placée entre lesdits joints et permettant une adaptation de la distance qui varie alors entre eux. Cette configuration est montrée dans laFIG. 1. Elle conduit à un total par véhicule de quatre joints à cardan et deux glissières, ce qui représente en tout un poids non négligeable. La multiplication de ces composants diminue par ailleurs la fiabilité globale du système.
La présente invention remédie à ces inconvénients, en proposant une solution qui est mécaniquement beaucoup plus simple et plus rustique, conduisant à une fiabilité accrue. L’assemblage repose de plus sur un petit nombre de composants mécaniques basiques et légers, conduisant à une masse d’ensemble réduite, correspondant de surcroît à un coût global raisonnable. Le tricycle de l’invention offre en somme légèreté et robustesse à moindre coût.
A ces effets,le véhicule muni d’un essieu pendulaire moteur de l’invention, comportant classiquement un arbre placé entre deux roues et relié à un mécanisme de transmission d’un couple moteur produit dans le véhicule, est tel qu’il comporte :
- aux deux extrémités de l’arbre, un dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue, ledit dispositif autorisant l’inclinaison de la roue par rapport à un à un point O de l’axe de l’arbre ; et
- un pont auquel les deux roues sont montées rotatives et entourant l’arbre, apte à basculer autour d’un axe de direction du déplacement du véhicule, ledit pont étant configuré en pantographe apte à conserver le parallélisme des roues lorsqu’il pivote.
L’arbre transmettant la rotation issue des moyens moteurs du véhicule, par exemple un pédalier dont les pédales sont actionnées par l’utilisateur, présente une géométrie rectiligne, souvent parallèle à la surface du sol et perpendiculaire à la direction instantanée de déplacement du cycle. La structure mentionnée ci-dessus représente une simplification mécanique majeure par rapport aux portions d‘arbres reliées par des joints à cardan ou des liaisons à glissière, dont on rappelle qu’elle conduit à une géométrie globale brisée à plusieurs tronçons d’orientations changeant d’un tronçon à l’autre et reliés par des composants mécaniques intermédiaires.
Le dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue de l’invention permet bien entendu des inclinaisons de la roue dans toutes les directions, il présente une symétrie fonctionnelle circulaire.
Plus précisément, selon une première variante possible, le dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue peut comporter :
- N embouts de liaison sphérique fixés radialement à l’extrémité de l’arbre, les centres des liaisons sphériques étant situés dans un plan perpendiculaire à l’axe de l’arbre qu’il coupe en un point O, et localisés sur le pourtour d’un cercle de diamètre r où ils sont séparés d’un angle de 360°/N ;
- N embouts de liaison sphérique solidaires de la roue, dirigés vers son axe de rotation, les centres des liaisons sphériques étant situés dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de la roue et passant par O, et localisés sur le pourtour d’un cercle de diamètre R > r où ils sont séparés d’un angle de 360°/N ;
- N biellettes dont les extrémités sont équipées d’éléments de liaison sphériques aptes à coopérer avec les embouts de liaison sphérique respectivement de l’arbre et de la roue, reliant lesdits embouts et présentant une longueur identique.
De préférence, N est égal à 3, et l’angle de séparation est égal à 120°. La répartition qui en résulte des efforts transmis à la roue par l’arbre permet une bonne connexion mécanique tout en limitant le nombre de composants – et par conséquent le poids et le coût – du mécanisme décrit.
Par ailleurs, selon une possibilité, les biellettes ont une longueur supérieure à (R – r) entre les centres des liaisons sphériques et présentent, depuis l’axe de rotation vers la périphérie de la roue, une inclinaison dans la direction de rotation de la roue en vue de l’avancement du véhicule. De ce fait, et de manière maximale si la roue est perpendiculaire à l’arbre, les embouts solidaires de la roue et ceux qui sont fixés à l’arbre présentent un décalage angulaire qui favorise l’entraînement de la roue par l’arbre, puisque les biellettes sont inclinées, dans le plan de la roue, en direction de l’avancement du véhicule. Cette longueur supérieure à (R – r) permet également de mieux absorber les mouvements relatifs de la roue et de l’arbre lorsque ladite roue est sollicitée dans des plans non perpendiculaires à l’axe de l’arbre. Enfin, cette configuration permet de limiter le volume de l’espace central dévolu, dans la roue, au mécanisme de liaison avec l’arbre. L’inclinaison des biellettes est prévue telle qu’il suffit d’un volume cylindrique de diamètre réduit, ce qui permet incidemment et si besoin de limiter le diamètre de la roue.
Avec la configuration expliquée ci-dessus appliquée aux deux roues, on maîtrise bien la position de l’arbre, car elle impose un positionnement de l’arbre parallèle au sol dès que possible, ou à tout le moins parallèle à la ligne reliant les zones de contact des roues au sol. Dans cette configuration, l’arbre possède cependant un degré de liberté dans la direction axiale, car les liaisons réalisées par les biellettes ne permettent pas de bloquer ce mouvement. Ce mouvement translatif axial n’est cependant pas désiré et, pour le bloquer, selon une possibilité propre à l’invention, d’une part chaque extrémité de l’arbre peut présenter une surface sphérique de centre O, et d’autre part la roue comporte alors, en regard de l’extrémité sphérique de l’arbre, une pièce interposée entre l’extrémité sphérique de l’arbre et une paroi plane de la roue parallèle à un plan perpendiculaire à l’axe de la roue, ladite pièce étant libre de se déplacer au contact de ladite paroi plane et comportant un évidement sphérique de centre O et de rayon rendant l’évidement sphérique apte à épouser l’extrémité de l’arbre lorsqu’ils sont au contact.
Cette pièce constitue une butée pour l’extrémité de l’arbre en cas de déplacement axial en direction de la roue, et la paroi peut le cas échéant limiter l’amplitude des déplacements de la roue par rapport à l’arbre selon les autres degrés de liberté. Cette solution sur les deux roues opposées de l’essieu permet de bloquer correctement l’arbre lorsqu’il se déplace axialement, c’est-à-dire dans la direction de l’axe X, le blocage restant opérant même en cas d’inclinaison des roues.
Selon une seconde variante, le dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue peut être un joint tripode à billes équipant l’extrémité de l’arbre, dont les tourillons radiaux portant les billes sont solidaires de l’arbre et concourants en O, les billes assurant des liaisons sphériques avec la roue en coopération avec des coulisses cylindriques solidaires de la roue orientées parallèlement à l’axe de rotation de la roue. Dans ce cas, le blocage axial qu’il faut mettre en œuvre est similaire à celui mis en œuvre dans la première variante, avec des adaptations liées à l’emploi du joint tripode à billes. Ainsi, l’extrémité de l’arbre présente une surface sphérique de centre O, la roue comportant, en regard de l’extrémité sphérique de l’arbre, une pièce interposée entre l’extrémité sphérique de l’arbre et une paroi plane de la roue perpendiculaire à l’axe de la roue. Cette pièce est libre de se déplacer au contact de ladite paroi plane et comporte un évidement sphérique de centre O et de rayon rendant l’évidement sphérique apte à épouser l’extrémité de l’arbre lorsqu’ils sont au contact.
Selon une troisième variante, le dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue peut être un joint de cardan dont le centre géométrique est situé en O.
De préférence, l’arbre est équipé d’un différentiel relié au mécanisme de transmission du couple moteur. Le différentiel est interposé entre l’élément de motorisation, en général un pignon ou une poulie pour un tricycle, et les deux parties extérieures de l’arbre ou demi-arbres. Le mouvement est alors transmis à chaque roue à des vitesses adaptées à la localisation de celle-ci lors de la prise de virage, et aux éventuels frottements/contraintes individuellement rencontrés.
Dans la configuration de l’invention, l’arbre de transmission est associé à un pont basculant reliant les deux roues, en l’occurrence un pont arrière, et qui comporte :
- une traverse dont chaque extrémité est munie d’un support de roue assemblé à la roue via un roulement permettant la rotation de la roue par rapport audit support, chaque support étant monté rotatif sur la traverse selon un axe de pivotement parallèle à l’axe de basculement du pont ;
- une barre dont les extrémités sont reliées à rotation aux supports de roue, selon un axe parallèle à l’axe de pivotement desdits supports.
La barre est distincte de la traverse, et son articulation au support de roue est distincte de l’articulation de la traverse auxdits supports. L’ensemble constitue donc une structure en parallélogramme articulé, en pantographe, assurant le parallélisme des déplacements de la barre par rapport à la traverse, et par conséquent par rapport à l’arbre de transmission de l’essieu.
Le véhicule de l’invention peut par exemple consister en un tricycle comportant un cadre muni d’un essieu arrière selon la description ci-dessus, qui est tel que le pont de l’essieu arrière est monté basculant sur le cadre, ledit cadre comportant des butées limitant la rotation du pont dans les deux sens. L’amplitude de pivotement du pont n’est donc pas illimitée, elle couvre un secteur angulaire compatible avec l’utilisation normale qui est faite d’un tel véhicule.
Selon une possibilité particulièrement adaptée à un tricycle, le couple moteur du véhicule est transmis à l’arbre de l’essieu par une chaîne ou une courroie apte à se déformer en cas de basculement de l’arbre. C’est typiquement le cas dans un système à pédalier, qui équipe la plupart des tricycles, les efforts appliqués par l’utilisateur sur les pédales étant transmis à une chaîne ou à une courroie qui les retransmet au niveau d’une poulie ou d’un pignon arrière, lié en l’occurrence au différentiel équipant l’arbre de l’essieu arrière.
Ce véhicule peut d’ailleurs comporter des moyens de blocage de l’inclinaison du pont, permettant si nécessaire de stabiliser le véhicule en un endroit donné. Ces moyens de blocage peuvent par exemple consister en un frein à disque géré par une poignée située au niveau d’un guidon du véhicule. Dans un tricycle, la poignée de commande du câble pilotant le frein à disque peut alors prendre place au voisinage des poignées de frein gérant les freins des roues avant et arrière.
D’autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, laquelle présente un mode préférentiel de réalisation de l’invention. Celui-ci n’est cependant donné qu’à titre d’exemple indicatif et non limitatif, appliqué à un tricycle.
La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels :
LaFIG. 1montre un essieu arrière selon l’art antérieur, à joints de cardan et glissières ;
LaFIG. 2représente une vue en perspective schématisée du dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue de l’invention ;
LaFIG. 3montre une vue en section du système de blocage du mouvement de translation axiale de l’arbre par rapport à la roue ;
LaFIG. 4représente une vue schématique de l’arbre équipé d’un différentiel ;
LaFIG. 5illustre en vue perspective le moyeu d’une roue équipée du dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue ;
LaFIG. 6montre en vue perspective le pont arrière du tricycle ; et
LaFIG. 7représente un tricycle équipé d’un essieu arrière selon l’invention.
En référence à laFIG. 2, la vue schématisée du dispositif de transmission de la rotation de l’arbre à la roue est représentée dans un référentiel (O ; X ; Y ; Z), classique avec une origine constituée du point O déjà mentionné et trois directions perpendiculaires respectivement X correspondant à l’axe de l’arbre 1 de l’essieu (parfois horizontale), Y marquant la direction du déplacement du tricycle et Z étant la perpendiculaire au deux dernières (souvent verticale). La roue 2 est mécaniquement reliée à l’arbre 1 de telle sorte que ce dernier puisse lui transmettre essentiellement sa rotation. A cet effet, l’arbre 1 comporte trois embouts de liaison sphérique 11, 12, 13, comportant en l’occurrence chacun une rotule, se déployant à partir de l’arbre 1 radialement à 120° l’un de l’autre. De même, une bande circulaire 24 délimitant un volume cylindrique creux central 20 de la roue 2 (également visible en figures 3 et 5) comporte trois embouts de liaison sphérique 21, 22, 23, comportant également chacun une rotule, et se déployant à partir de la paroi 24 radialement à 120° l’un de l’autre en direction de l’axe de rotation central de le roue 2. Des biellettes 31, 32, 33 relient les embouts 11, 12, 13 de l’arbre 1 aux embouts 21, 22, 23 de la roue 2. Leurs extrémités sont prévues pour coopérer avec les rotules des embouts 11 à 13 et 21 à 23, ce qui signifie notamment que ces extrémités, lorsqu’elles sont engagées avec celles desdits embouts, en partagent le centre de rotation. Dans la représentation schématisée de laFIG. 2, les extrémités des liaisons sphériques des biellettes 31, 32, 33 sont femelles alors que les extrémités des liaisons sphériques des embouts solidaires de l’arbre 1 ou de la roue 2, sont mâles et munies des rotules, mais cela peut bien entendu être inversé, sur l’une ou l’autre ou les deux extrémités des biellettes 31, 32, 33.
Les centres des liaisons sphériques issues de l’arbre 1 sont situés dans un plan perpendiculaire à l’axe X de l’arbre 1, sur un cercle de rayon r et de centre O définissant ce plan. Pour ce qui concerne la roue 2, les centres des liaisons sphériques sont situés sur un cercle de rayon R (> à r), ledit cercle se situant dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de la roue 2 qui passe aussi par le point O. Ce point O est lui-même situé sur l’axe de l’arbre 1, au voisinage de son extrémité, et il apparaît comme le point d’articulation autour duquel la roue 2 bouge selon des degrés de liberté en rotation par rapport aux trois axes. Quelle que soit l’inclinaison prise par la roue 2 par rapport à l’arbre 1, le mouvement de rotation de l’arbre 1 peut être transmis, via un tel dispositif, à la roue 2.
Les biellettes 31, 32, 33 sont en réalité, et cela apparaît aux figures 2 et 5, de longueur telle qu’elles sont inclinées, depuis l’axe de rotation X vers la périphérie de la roue 2, dans la direction F de rotation de la roue 2 en vue de l’avancement du véhicule dans la direction Y. Ce caractère incliné, qui résulte notamment d’une longueur entre les centres des liaisons sphériques en bouts de biellette supérieure à (R – r), permet l’exercice sur la roue 2 d’une force avec une composante tangentielle motrice plus marquée, et est par conséquent recherché. LaFIG. 5montre que du fait de la proximité des cercles virtuels de diamètre r et R, les biellette 31, 32, 33 sont en pratique très inclinées entre les embouts de liaison sphériques 11, 12, 13 solidaires de l’arbre 1 et les embouts de liaison sphériques 21, 22, 23 de la roue 2. LaFIG. 5fait par ailleurs bien apparaître le volume creux cylindrique 20 dans lequel ce dispositif particulier prend place.
La liaison mécanique entre l’arbre 1 et la roue 2 telle que décrite ne bloque pas les déplacements en translation selon l’axe X, le long duquel l’arbre 1 peut se mouvoir, ce qui n’est pas recherché. C’est la raison pour laquelle la roue 2 comporte une pièce 26 conçue pour bloquer l’arbre dans cette direction. Cette pièce 26 est placée au centre du volume cylindrique creux central 20 de la roue 2, sur une paroi plane de fond 25 (voir notamment enFIG. 3) perpendiculaire à l’axe de rotation de la roue 2, sur laquelle elle est libre de se déplacer plan sur plan. La pièce 26 présente un évidement sphérique qui coopère avec l’extrémité de l’arbre 1, laquelle est constituée en portion de sphère de centre O et de rayon Rs, sans faire obstacle aux mouvements de la roue par rapport aux axes Y et Z.
Le rayon de cet évidement sphérique de la pièce 26 est en réalité de Rs + δ. Les deux formes sphériques convexe de l’extrémité de l’arbre 1 et concave de l’évidement de la pièce 26 s’épousent par conséquent étroitement, procurant un guidage sphérique de l’un (l’arbre 1) dans l’autre (l’évidement). Il est à noter que le blocage axial effectué reste opérant même en cas d’inclinaison de la roue 2.
En général, sur un tricycle, la transmission à l’arbre 1 de la puissance motrice générée au niveau du pédalier est effectuée via une chaîne 16 (voir enFIG. 4), ou plus rarement par une courroie. C’est ce qui est montré enFIG. 4, qui fait de plus apparaître le différentiel 15 équipant l’arbre 1, dès lors constitué de deux demi-arbres séparés par ledit différentiel 15, lequel comporte un pignon de liaison avec la chaîne 16, ou une poulie de liaison avec une courroie. La vitesse Ω au niveau de ce pignon est régulée par le différentiel au niveau de chaque roue 2 de l’essieu, en fonction de la nature du déplacement qui peut nécessiter une vitesse différente Ω1, Ω2au niveau de chaque roue 2, comme montré enFIG. 4, par exemple et typiquement en cas de prise de virage.
Dans l’hypothèse d’une transmission du mouvement moteur par chaîne ou par courroie, les mouvements pendulaires qui se produisent au niveau de l’essieu arrière sont aisément compensés par la capacité de torsion de la chaîne ou de la courroie. Les chaînes classiques, qui sont conçues pour évoluer sur un ensemble de pignons de tailles assez différentes, présentent en effet une souplesse suffisante pour leur permettre une flexion transverse. Cette souplesse permet d’utiliser la transmission du mouvement de l’axe du pédalier, qui est perpendiculaire au plan médian du cadre, à l’axe de transmission dont l’orientation varie en fonction du sol sur lequel le tricycle roule.
L’essieu arrière ne se compose pas uniquement de l’arbre 1 et des roues 2, mais il est comporte également un pont 4 arrière reliant aussi les deux roues 2, et qui apparaît aux figures 6 et 7. Ce pont 4, articulé au cadre C du tricycle T selon l’axe 49, entoure l’arbre 1, et comporte plusieurs éléments articulés qui lui permettent de fonctionner en parallélogramme déformable à la manière d’un pantographe. Ainsi, il comporte d’abord une traverse 40 réticulée dont chaque extrémité est munie d’un support de roue 41 cylindrique. La traverse 40 est assemblée à la roue 2 via un roulement 42 permettant la rotation de la roue 2 par rapport audit support 41, et dont la portée se fixe sur la collerette 26 délimitant le débouché de l’évidement 20 pour assurer cette liaison rotative roue 2/traverse 40. Chaque support 41 est monté rotatif en deux points sur la traverse 40 selon un axe de pivotement parallèle Y1 à l’axe de basculement 49 du pont 40. Cet axe de rotation 49 du pont 4 est placé centralement dans la traverse 40 et il est visible en les figures 6 et 7. La traverse 40 entoure également un différentiel dont est muni l’arbre 1, qui n’est pas visible sur les figures.
Le pont 4 présente par ailleurs une barre 45 dont les extrémités sont reliées à rotation aux supports 41 de roue 2, selon un axe Y2 parallèle à l’axe de pivotement desdits supports 41, et qui termine la structure du parallélogramme/pantographe déformable constituant le pont 4. La liaison rotative selon l’axe Y1 entre la traverse 40 et le support de roue 41 s’effectue en deux endroits diamétralement opposés sur le support 41, dans une direction qui est d’allure parallèle à la direction du véhicule, matérialisée par l’axe Y. La liaison rotative selon l’axe Y2 entre la traverse 40 et le support 41 s’effectue entre les deux endroits précités, au milieu, c’est-à-dire en l’occurrence au sommet du support 41 cylindrique, de sorte que le parallélogramme déformable de l’essieu arrière du tricycle T est bien équilibré.
LaFIG. 7montre un tricycle T complet, avec son cadre C muni d’un pédalier P et auquel est monté l’essieu arrière. Elle illustre la manière dont l’essieu pendulaire s’adapte facilement à la configuration des lieux, par exemple une roue au contact d’une surface bitumée de roulage alors que l’autre est surélevée car placée sur la bordure de cette surface. Dans ce cas, la roue droite, la plus haute, est positionnée au moins 10 cm au-dessus de la roue gauche, et l’essieu présente une configuration avec deux roues 2 verticales reliées par un pont 4 incliné. Dans l’hypothèse d’une prise de virage, le pont 4 est au contraire parallèle au sol alors que les deux roues 2 sont inclinées et d’allure parallèle. On a mentionné une possibilité de blocage de l’inclinaison du pont, qui permet une stabilisation du véhicule quelle que soit la pente latérale, et qui peut le cas échéant être mise en œuvre avec les autres freins pour stabiliser le véhicule quelle que soit sa position. Il est à noter que la capacité de dévers du véhicule est gérée par le cadre, qui fournit une butée limitant le basculement, dans les deux directions, du pont 4.
Les modalités de conception illustrées par les figures ne sont bien entendu pas exhaustives de l’invention, qui englobe au contraire des variantes de forme par exemple pour le dispositif de transmission de rotation de l’arbre à la roue, pour la structure réticulée de la traverse 40, ou encore pour les moyens de blocage de l’inclinaison du pont arrière, et/ou pour d’autres composants encore de l’essieu pendulaire de l’invention.

Claims (13)

  1. Véhicule muni d’un essieu pendulaire moteur comportant un arbre (1) placé entre deux roues (2) et relié à un mécanisme de transmission d’un couple moteur produit dans le véhicule, caractérisé en ce qu’il comporte :
    • aux deux extrémités de l’arbre (1), un dispositif de transmission de la rotation de l’arbre (1) à la roue (2), ledit dispositif autorisant l’inclinaison de la roue (2) par rapport à un point O de l’axe de l’arbre (1) ; et
    • un pont (4) auquel les deux roues (2) sont montées rotatives et entourant l’arbre (1), apte à basculer autour d’un axe Y de direction du déplacement du véhicule, ledit pont (4) étant configuré en pantographe apte à conserver le parallélisme des roues (2) lorsqu’il pivote.
  2. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de transmission de la rotation de l’arbre (1) à la roue (2) comporte :
    • N embouts de liaison sphérique (11, 12, 13) fixés radialement à l’extrémité de l’arbre (1), les centres des liaisons sphériques étant situés dans un plan perpendiculaire à l’axe X de l’arbre (1) qu’il coupe en un point O, et localisés sur le pourtour d’un cercle de diamètre r où ils sont séparés d’un angle de 360°/N ;
    • N embouts de liaison sphérique (21, 22, 23) solidaires de la roue (2), dirigés vers son axe de rotation, les centres des liaisons sphériques étant situés dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de la roue (2) et passant par O, et localisés sur le pourtour d’un cercle de diamètre R > r où ils sont séparés d’un angle de 360°/N ;
    • N biellettes (31, 32, 33) dont les extrémités sont équipées d’éléments de liaison sphériques aptes à coopérer avec les embouts de liaison sphérique (11, 12, 13 ; 21, 22, 23) respectivement de l’arbre (1) et de la roue (2), reliant lesdits embouts (11, 12, 13 ; 21, 22, 23) et présentant une longueur identique.
  3. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que N est égal à 3, et l’angle de séparation est égal à 120°.
  4. Véhicule selon l’une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les biellettes (31, 32, 33) ont une longueur supérieure à (R – r) entre les centres des liaisons sphériques et présentent, depuis l’axe de rotation vers la périphérie de la roue (2), une inclinaison dans la direction de rotation de la roue (2) en vue de l’avancement du véhicule.
  5. Véhicule selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque extrémité de l’arbre (1) présente une surface sphérique de centre O, la roue (2) comportant, en regard de l’extrémité sphérique de l’arbre (1), une pièce (26) interposée entre l’extrémité sphérique de l’arbre et une paroi (25) plane de la roue (2) perpendiculaire à l’axe de la roue (2), ladite pièce (26) étant libre de se déplacer au contact de ladite paroi plane (25) et comportant un évidement sphérique de centre O et de rayon rendant l’évidement sphérique apte à épouser l’extrémité de l’arbre (1) lorsqu’ils sont au contact.
  6. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission de la rotation de l’arbre (1) à la roue (2) est un joint tripode à billes équipant l’extrémité de l’arbre (1), dont les tourillons radiaux portant les billes sont solidaires de l’arbre (1) et concourants en O, les billes assurant des liaisons sphériques avec la roue (2) en coopération avec des coulisses cylindriques solidaires de la roue (2) orientées parallèlement à l’axe de rotation de la roue (2), ladite extrémité de l’arbre (1) présentant une surface sphérique de centre O, la roue (2) comportant, en regard de l’extrémité sphérique de l’arbre (1), une pièce (26) interposée entre l’extrémité sphérique de l’arbre et une paroi (25) plane de la roue (2) perpendiculaire à l’axe de la roue (2), ladite pièce (26) étant libre de se déplacer au contact de la paroi (25) et comportant un évidement sphérique de centre O et de rayon rendant l’évidement sphérique apte à épouser l’extrémité de l’arbre (1) lorsqu’ils sont au contact.
  7. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission de la rotation de l’arbre (1) à la roue (2) est un joint de cardan dont le centre géométrique est situé en O.
  8. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’arbre (1) est équipé d’un différentiel (15) relié au mécanisme (16) de transmission du couple moteur.
  9. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pont (4) basculant reliant les deux roues (2) comporte :
    • une traverse (40) dont chaque extrémité est munie d’un support de roue (41) assemblé à la roue (2) via un roulement (42) permettant la rotation de la roue (2) par rapport audit support (41), chaque support (41) étant monté rotatif sur la traverse (40) selon un axe de pivotement Y1 parallèle à l’axe de basculement (49) du pont (4) ;
    • une barre (45) dont les extrémités sont reliées à rotation aux supports de roue (41), selon un axe Y2 parallèle à l’axe de pivotement Y1 desdits supports (41).
  10. Véhicule selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il consiste en un tricycle (T) comportant un cadre (C) muni d’un essieu arrière dont le pont (4) est monté basculant sur le cadre (C), ledit cadre (C) comportant des butées limitant la rotation du pont (4) dans les deux sens.
  11. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le couple moteur du véhicule est transmis à l’arbre (1) de l’essieu par une chaîne ou une courroie (16) apte à se déformer en cas de basculement de l’arbre (1).
  12. Véhicule selon l’une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que qu’il comporte des moyens de blocage de l’inclinaison du pont (4).
  13. Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de blocage consistent en un frein à disque géré par une poignée située au niveau d’un guidon du véhicule.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2858962A1 (fr) * 2003-08-21 2005-02-25 Jean Claude Faye Chassis articule de tricycle automoteur adaptable en temps reel aux changements d'allure et de direction
US20230017574A1 (en) * 2019-12-26 2023-01-19 Kawasaki Motors, Ltd. Leaning Vehicle

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