Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~~~.~~3
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention a trait aux sida-cars pour motocyclettes,
notamment ceux comportant une roue dont l'angle d'inclinaison est
variable et ajustable en fonction de l'angle d'inclinaison de la
moto accouplée en mouvement, lorsque celle-ci s'engage dans une
courbe.
ETAT DE LA TECHNIQUE
La motocyclette est un véhicule fort manoeuvrable mais
dont la charge utile est plutôt restreinte. Un passager peut
toujours s'asseoir derrière le pilote de la moto, sur la même
banquette que celui-ci, mais il s'agit d'un accommodement
inconfortable sur de longues distances. D'ailleurs, un tel
arrangement n'est même pas souhaitable dans plusieurs cas,
notamment si le passager est une passagère portant la jupe ou la
robe.
C'est pourquoi le ride-car a été développé. En plus, le
aide-car peut accroître le nombre total de personnes transportées
par la moto, car un passager peut toujours venir s'asseoir à
l'arrière du pilote sur sa banquette alors qu'un autre passager
s'assoit dans le sida-car. Les sida-cars peuvent être amovibles,
et donc la moto peut être utilisée détachée du sida-car de sorte
qu'on puisse se servir de la moto en deux modes différents.
Un sida-car est constitué de façon connue d'un cadre,
porté par une roue normalement à la verticale sur la route, et d'un
organe d'accouplement latéral de telle sorte que la roue du side
car soit sensiblement dans la direction du trajet du véhicule
1
~~~~~~~3
moto\side-car. Le cadre de side-car est habituellement placé à une
position latérale à la moto, intermédiaire entre la roue arrière
de la moto et la roue unique de side-car, ce qui permet de
rapprocher le cadre de side-car du sol sur lequel roule le
véhicule. Ainsi, le centre de gravité du véhicule est abaissé,
augmentant alors sa stabilité\manoeuvrabilité. En plus, cela
permet d'avoir une roue de side-car de bonne dimension, par exemple
de diamètre égal à celui de la roue arrière de la moto: une roue
à fort diamètre améliore le confort de roulement du véhicule, comme
il est connu.
Dans les premiers modèles de side-cars, leurs cadres
étaient fixés de façon rigide aux cadres des motos associées, ce
qui empêchaient d'utiliser la moto de la façon habituelle lorsque
le véhicule en mouvement devait s'engager dans une courbe, puisque
la moto ne pouvait pas alors s'incliner à l'intérieur de la courbe.
De plus, la stabilité du véhicule était un problème dans les
virages, puisque le rayon de courbure de la roue avant de la moto
et de la roue du side-car étaient bien différents l'un de l'autre,
particulièrement lors de changements de vitesse de la moto.
C'est pourquoi des raccords articulés dits "en
parallélogramme" furent développés, pour contraindre la roue du
side-car à s'incliner latéralement en même temps que la roue
arriëre de la moto, dans la même direction, lorsque le véhicule en
mouvement s'engage dans une courbe. Un tel véhicule est décrit
e.g. dans le brevet U5A 4385770 délivré en 1983. Le problème avec
un tel agencement réside dans le fait que la caisse du side-car,
2
2~~~.'=~~3
et donc son passager, ne peuvent s'incliner avec la roue à
l'intérieur de la courbe, contrairement au cadre de la moto et au
pilote qui s'inclineront avec les roues de la moto. Dès lors, une
partie non négligeable de la charge d~ véhicule en mouvement dans
S une courbe, subira une contrainte centrifuge de plus en plus
importante au fur et à mesure que l'inclinaison des roues du side-
car et de la moto sera marquée, conduisant à une baisse importante
de la maniabilité et de la stabilité du véhicule, notamment par
fort vent. En effet, le pilote de la moto peut compenser la force
centrifuge exercée sur la moto, lors du mouvement dans une courbe,
par une force centripète créée gràce à son inclinaison intérieure
à la courbe du trajet du véhicule i.e. un déplacement de son centre
de gravité vers l'intérieur du point de contact tangentiel des
roues de la moto sur le sol. En revanche, puisque la caisse du
'15 side-car est emprisonnée à une position intermédiaire engoncée
entre la roue de side-car et la roue arrière de la moto, il est
impossible pour le passager de side-car qui souhaite contribuer à
la stabilité du véhicule (en déportant latéralement son poids du
côté intérieur de la courbe du véhicule en mouvement) de compenser
efficacement la force centrifuge exercée sur la caisse du side-car,
car il ne peut pas, dans sa posture assise dans la caisse du side-
car, dêporter son poids, et donc le centre de gravité du side-car,
de l'autre côtê de la roue de side-car ou de la roue arriêre de
moto; selon le côté d'inclinaison de la moto.
3
~~~~ ~ ~~3
BUTS DE L'INVENTION
Le but principal de l'invention est de prévoir un side-
car pour moto, dont la caisse surplombe la roue du side-car
directement au-dessus de celle-ci.
Un but supplémentaire de l'invention est de prévoir un
side-car tel que ci-haut évoqué, qui comporte un raccord amovible
d'accouplement latéral à une moto tel que la roue du side-car
puisse s'incliner à l'intérieur d'une courbe empruntée pr le
véhicule en mouvement, de sorte que la caisse du side-car s'incline
avec la roue de side-car de façon à rester continuellement
directement au-dessus de celle-ci.
Un autre but de l'invention est que le raccord
d'accouplement du side-car soit tel qu'il réduise l'inclinaison de
la roue de side-car par rapport à celle de la roue arrière de la
moto, de plus en plus au fur et à mesure que l'inclinaison du
véhicule devient marquée.
Un but général de l'invention est que le side-car ci-haut
mentionné puisse s'adapter aux motocyclettes déjà existantes, sans
modifications importantes pour son installation.
25
4
J,' P
)3 )
~i ~~ ~ e~ r~
SOMMAIRE DE L'INVENTION
L'on prévoit donc selon l'invention un sida-car pour
motocyclette, caractérisé en ce que la caisse du sida-car surplombe
la roue du sida-car directement au-dessus de celle-ci. Le raccord
d'accouplement latéral du sida-car à la moto contraint la roue du
sida-car à s'incliner à l'intérieur d'une courbe, avec les roues
de la moto, lorsque le véhicule en mouvement emprunte une courbe
sur une route. Le cadre et la caisse du sida-car s'inclinent avec
la roue, de sorte que le centre de gravité du sida-car demeure
continuellement dans le plan de sa roue. Au fur et à mesure que
les roues de la moto s'inclinent, leur valeur angulaire A par
rapport à la verticale augmentera par rapport à la valeur angulaire
a représentant l'inclinaison de la roue du sida-car par rapport à
la verticale.
L'invention concerne également un agencement de véhicules
comprenant un dispositif d'accouplement latéral permettant
d'accoupler un premier véhicule latéralement à un second véhicule,
ledit premier véhicule étant constitué d'un cadre porté par une
roue unique; ledit second véhicule étant constitué par un cadre
porté entre une roue avant, de direction, et une roue arrière, de
traction, et des moyens de commande pour diriger ladite roue avant;
ledit dispositif d'accouplement comprenant un organe rigide
articulé amovible, reliant latéralement de façon pivotante le cadre
des deux véhicules de façon espacée l'un de l'autre, au niveau de
ladite roue arrière, et dégageant en tout temps le sol sur lequel
est destiné à rouler l'agencement de ces deux véhicules ainsi
5
v
~~w~.~~~~
accouplés; caractérisé en ce que:
(a) ledit organe articulé contraint ladite roue unique de premier
véhicule à être droite et verticale, .lorsque ladite roue arrière
de second véhicule est droite et verticale, et à s°incliner du même
>côté que ladite roue arrière lorsque celle-ci s'incline
latéralement tel qu'il peut arriver lorsque ledit agencement de
véhicules s'engage dans une courbe avec une certaine vitesse; et
en ce que:
(b) ledit premier véhicule comprend en plus un organe de siège,
et des moyens d'ancrage, pour fixer ledit organe de siège audit
cadre de premier véhicule, directement au-dessus de ladite roue
unique, de façon à permettre à une personne de s'asseoir sur ledit
organe de siège et à s'y maintenir en toute sécurité et en tout
confort, lorsque ledit agencement de véhicules roule sur une route,
dans toute condition normale de conduite et notamment lorsque ledit
agencement de véhicules en mouvement s'engage dans un virage à long
rayon de courbure; le centre de gravité dudit sida-car occupant
continuellement le plan de ladite roue unique de side-car à
l'intérieur d'ne plage opérante de degrés d'inclinaison de cette
roue unique de side-car.
L'invention a trait également à un side-car destiné à
être latéralement accouplé à une motocyclette et comprenant:
(a) une roue;
(b) un cadre porté par ladite roue et destiné à être accouplé à
la motocyclette par des moyens d'accouplement;
(c) une caisse, fixée audit cadre pour recevoir un passager en
6
toute sécurité, ladite caisse surplombant ladite roue de façon
espacée, ladite caisse défïnissant un centre de gravité occupant
le plan passant au travers ladite roue; et
(d) des moyens de pivot, agissant sur ledit cadre et sensibles
auxdits moyens d'accouplement pour que, lorsque la moto est
inclinée latéralement, lesdits moyens de pivot contraignent ladite
roue et ladite caisse à s'incliner latéralement du méme sens que
la moto;
caractérisé en ce que ledit centre de gravité de la caisse occupe
continuellement le plan de ladite roue, à l'intérieur d'une plage
opérante de degrés d°inclinaison de ce side-car se trouve.
COURTE DESCRIPTION DES FIGURES DES DESSINS
Les figures 1 et 2 représentent une motocyclette sur laquelle
on a latéralement accouplé un side-car grâce à un cadre
d'accouplement selon l'invention, respectivement en élévation de
côtë et en élévation avant, un conducteur et une passagère (dans
le side-car) étant également représentés;
La figure 3, et la figure 4 à plus grande échelle, illustrent
schématiquement, en élévation avant, le véhicule comportant le
cadre d'accouplement de side-car selon l'invention, suggérant de
quelle façon le cadre d'accouplement réagit lorsqu'est inclinée la
roue arrière de la motocyclette (montrée en traits interrompus);
La figure 5 est une vue en plan de dessus du cadre
d'accouplement apparaissant à la figure ~, avec les parties
associées du side-car et de la moto;
7
~~~~~~3
La figure 6 est une coupe transversale selon la ligne 6-6 de
la figure 4; et
Les figures 7-8 sont des vues similaires aux figures 3-4,
illustrant la gamme possible d'inclinaisons des roues de moto et
de side-car.
DESCRIPTION DETAILLEE DES REALISATIONS DE L'INVENTION
Le véhicule 10 illustré aux figures 1-2 est constitué
d'une motocyclette 12, d'un side-car 14 et d'un cadre
d'accouplement 16 reïiant le side-car latéralement à la moto 12.
La moto comporte de façon connue un cadre rigide 18, porté à
l'avant par une roue libre de direction 20 et à l'arrière par une
roue de traction 22, Le moyeu 24 de chaque roue 20, 22 est relié
au cadre 18 par une fourche de support 26 intégramt de façon connue
un organe de suspension 28. Le conducteur C assis sur un siège
ancré au cadre 18, entre les deux roues 20, 22, dirige son véhicule
grâce à un guidon avant et le fait avancer grâce à des moyens
moteur autonome, non représentés, entraznant en rotation la roue
arrière 22.
Le side-car 14 comporte de façon connue une caisse ou
cockpit 32, destinée à recevoir et à enfermer au moins latéralement
un passager P, une roue unique 34, un cadre de support 36 portant
le cockpit sur le moyeu 38 de la roue 34, et un organe de
suspension 40. Un siège 41 est normalement installé au cadre 36
à l'intérieur de la caisse 32.
8
Le cadre d'accouplement 16 relie le cadre de side-car 36
au cadre de moto 18, en s'allongeant sensiblement parallèlement au
sol, avec une garde au sol suffisante pour dégager le sol en toute
condition normale de conduite. Le side-car 14 est habituellement
placé à peu près vis-à-vis la roue arrière 22.
Le cadre 36 du side-car est bien représenté à la figure
6. Le cadre 36 comprend un corps principal 37, dont la partie
avant 37a comporte également une lamelle de suspension 39 ancrée
par un boulon B au fond de la caisse 32 à l'avant de celle-ci. La
partie arrière 37b du corps 37 du cadre de support 36 comporte une
seconde lamelle de suspension 39' dont l'extrémité vient rejoindre
la première lamelle 39 pour être ancrée à la caisse 32 par le même
boulon B. La partie arrière 37b supporte également quelques torts
pieds 47 (figure 7) qui passent en avant du pneu 34 et de part et
d'autre de celui-ci, pour retenir et supporter le fond de la caisse
32. Un bras 43 est ancré à sa partie intermédiaire au moyeu 38 de
la roue 34, en 43a; pivoté à son extrémité avant à la partie
arrière 37b du corps 37 de cadre 36, en 43b; et pivoté à son
extrémité arrière au piston 40' d'un vérin amortisseur 40, en 43c.
L'extrémité supérieure du vérin 40 est pivotéten 40a au fond de la
caisse 32, et ancréLau cadre 36 par un bras 45 qui vient se fixer
à la partie arrière 37b du cadre. La structure triangulaire ainsi
formée: 43, 45, 40, dégage latéralement la roue 34, pour ne pas
nuire à sa libre rotation, et s'inclinera avec le cadre 36 et la
caisse 32, lorsque le side-car accouplé â la moto s'inclinera avec
celle-ci. Les axes de pivot 40a, 40b sont sensiblement parallèles
9
au moyeu 38 de la roue 34.
Selon l'invention, le cadre d'accouplement 16 est
constitué d'une barre arrière 42 et d'une tige avant 44. Comme on
le voit bien aux figures 4, 5, 7 et 8, la barre 42 et la tige 44
sont pivotées à une extrémité, 46 et 48 respectivement, à la partie
rigide 37 du cadre 36 de la roue 34, dans le plan de la roue 34 en
avant de celle-ci, l'axe de pivot 46 de la barre 42 étant au-dessus
de l'axe de pivot 48 de la tige 44 et occupant sensiblement le plan
hori~or~tal intersectant le moyeu 38 de la roue 34. Les axes de
pivot 46, 48 sont parallèles à la direction de progression du
véhicule, et demeurent exactement dans le plan de la roue 34, que
celle-ci soit droite (figure 4), ou inclinée de l'un ou de l'autre
côté (figures 7-8) tel qu'il arrive lorsque le véhicule 10 s'engage
dans une courbe. La distance B entre les axes de pivot 46, 48 est
fixe (figure 6), même si leur débattement vertical variera en
fonction de l'inclinaison de la roue 34, tel qu'il est suggéré aux
figures 7-8.
Les extrémités opposées de la barre 42 et de la tige 44
portent également des organes de pivot 50, 52, montés pivotants
dans un boîtier avant 54 solidaire de bras d'ancrage 56, lesquels
sont ancrés au cadre 18 de la moto 12 du côté intérieur de la roue
arrière 22 vis-à-vis le moyeu de celle-ci.
La barre 42 comporte un bras divergeant 42a à son
extrémité près de la roue 22, la barre 42 et son bras de renfort
42b étant sodés à un cylindre creux 49 engageant librement l'axe
ou tigette de pivot 52. Le boîtier 54 comporte des oreïlles
d'extrémité 54a qui retiennent le cylindre 49 en position sur la
tigette 52. Le boîtier d'ancrage 54 est également ancré gar des
bras avant 56' à une partie intermédiaire du cadre 18 de la moto
(figure 1) par exemple sous le moteur, en avant de la roue arriëre
22 de la moto.
Les divers moyens d'ancrage évoqués ici peuvent être de
tout type approprié, par exemple par soudure. La barre 42 et la
tige 44 devront être réalisés à partir d'un matériau très rigide,
qui ne cëdera qu'aux plus fortes contraintes de torsion. A noter
que la barre 42 est la partie de l'organe d'accouplement qui
supporte presque toute la charge subie par la connection du side-
car à la moto, alors que la tige avant 44 n'intervient que pour
guider et contrôler le pivotement de la barre 42 lorsque le side-
car varie son inclinaison.
Les axes des pivots 50, 52 sont parallèles aux axes de
pivot 46, 48, et le demeurent que la roue 22 soit droite (figure
4) ou inclinée (figures 7-8), tel qu'élle apparaît lorsque la moto
s'engage dans une courbe. Les pivots supérieur et inférieur 50,
52 sont espacés d'une valeur fixe b (figure 7), même si leur
débattement vertical variera selon l'inclinaison de la roue 22.
La valeur d'écartement b est plus petite que la valeur d'écartement
B (figure 4).
Puisque la roue de moto 22 est diamétralement plus grande
que la roue de side-car 34, l'ensemble de pivots 50, 52 sera décalé
vers le haut par rapport à l'ensemble de pivots 46, 48, au moins
lorsque les roues 34, 22 sont droites (verticales), voir la figure
11
~r ~~~~~3
4, et préférablement, les pivots 45, 50 occuperont alors le même
plan horizontal. Selon une caractéristique de l'invention, la
barre 42 est coudée vers le haut au niveau du segment d'extrémité
42a, pivoté à l'axe 52. L'angle d'inclinaison et la longueur du
segment de barre 42a, sont tels que, par rapport à la position
droite des roues 22, 34 (figure 4), lorsque la moto 12 est inclinée
vers l'intérieur (du côté du side-car, cf figure 7), par un angle
A, la roue 34 sera inclinée du même côté d'une valeur angulaire a
telle que
a < A . Les deux pivots 50, 52 seront alors tous deux déportées
sous le plan horizontal intersectant le moyeu de la roue 34, avec
le pivot inférieur 52 à l'extérieur du pivot supérieur 50, dans un
mode fortement incliné. De la même façon, lorsque la moto 12 est
inclinée vers l'extérieur i.e. du côté opposé au side-car (figure
8), par un angle A', la roue 34 sera inclinée du même côté d'une
valeur angulaire a' telle que a' < A' . Ceci s'explique par le
fait de la différence d'écart entre les deux pivots de chaque
paire, b < B , et par le coude 42a. Ainsi, la valeur angulaire (A
- a) sera d'autant plus grande que l'inclinaison du véhicule sera
prononcée, et de même pour la valeur~angulaire (A' - a'). A la
figure 8, les deux pivots 50, 52 seront alors déportées tous deux
au-dessus du plan horizontal intersectant le moyeu de la roue
inclinée de side-car 34, alors que le pivot inférieur 52 aura alors
été transfêré à l'intérieur du niveau du pivot supérieur 50 (par
rapport au ride-car).
12
~~~~~3
Donc, la figure formée par les éléments 42, 46, 48, 44,
50 et 52 forme à peu près un quadrilatère (en ne tenant pas compte
du coude 42a), à savoir au moins un trapèze et, lorsque les roues
34, 22 sont droites, verticales et donc parallèles l'une à l'autre,
ladite figure forme alors un parallélogramme. L'on peut par
conséquent dire que le raccord d'accouplement 16 constitue une
variante des raccords connus dits 'en parallélogramme' évoqués dans
le paragraphe d'Etat de la technique, mais une variante améliorant
considzrablement les performances du véhicule 10.
La valeur angulaire d'inclinaison des roues, en a, A et
a', A' sera bien entendu limitée à une plage de valeurs limites
dites opérantes, par exemple d'un maximum de 45° pour A et de même
de 45° pour A' (pour un total de 90°) en conformité avec des
conditions de conduite sûres pour le motocycliste C, et donc une
plage plus réduite pour a et a', par exemple 40° pour a et 40°
pour
a'.
L'on conçoit que, puisque le cadre 36 de sida-car est
conventionnel, l'installation de 1°organe d'accouplement 16 se fait
aisément. La fixation de la barre 42 et de la tige 44 peut
avantageusement être permanente au niveau du cadre 36 du sida-car,
alors que seules les liaisons d'ancrage des bras 56 du boîtier 54
au moyeu de la roue arrière 22 et à la partie intermédiaire du
cadre 18 de la moto seront temporaires.
I1 est entendu que, même si le sida-car est normalement
destiné à être utilisé avec une motocyclette i.e. un véhicule
moteur à deux roues à cylindrée supérieure à 125cc, il demeurerait
13
~d~~~~~3
dans le cadre de l'invention de remplacer la moto par un autre
véhicule à deux roues, par exemple: un cyclomoteur, une
bicyclette, etc. I1 n'est même pas indispensable que le véhicule
à deux roues comporte des moyens de propulsion ou d'avancée
autonome: un tel véhicule avec side-car pourrait descendre une
pente, tout simplement.
14
