Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
1
VEHICULE A PEDALES, A TROIS OU QUATRE ROUES
La présente invention concerne un véhicule à pédales, à trois ou quatre
roues.
De nombreux modèles de véhicules à pédales à trois ou quatre roues ont été
envisagés. Les documents DE-A-29 22 691, US 4 993 733, FR 910 287 et
US 4 674 762 illustrent certains de ces modèles.
Les véhicules existants ne donnent toutefois pas parfaitement satisfaction.
Certains ont en effet des empattements très longs, imposés par le souhait de
positionner le pédalier en arrière de l'axe de la ou des roues avant et de
positionner le siège du conducteur devant l'axe de la ou des roues arrières.
Cet
empattement conduit à un véhicule peu. maniable et dont l'encombrement est
pénalisant.
D'autres véhicules ont au contraire des empattements très courts, rendus
possibles par le positionnement du pédalier en avant de l'axe de la ou des
roues
avant. Ces véhicules ont toutefois pour inconvénient important de ne pas
offrir une
très bonne sécurité à l'utilisateur ou aux tiers, compte tenu de la
proéminence du
pédalier sur l'avant du véhicule et de l'exposition des jambes de
l'utilisateur en cas
d'accident. De plus, ces véhicules n'offrent pas une très bonne stabilité dans
les
courbes serrées.
Certains véhicules existants imposent à l'utilisateur une position de conduite
plus ou moins allongée, guère confortable.
De plus, les véhicules existants ont des structures de châssis ne donnant pas
parfaitement satisfaction en terme de rapport poids/rigidité, impliquant une
fabrication relativement complexe, et ne permettant pas un montage facile des
différents organes du véhicule.
Les véhicules existants sont en outre soit dépourvus de suspension, ce qui
les rend guère agréables à utiliser, soit pourvus de suspensions peu
performantes.
L'invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients.
Par ailleurs, les acheteurs potentiels de ce type de véhicule peuvent désirer
acheter soit un véhicule tricycle soit un véhicule quadricycle, et les
véhicules
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
2
existants sont soit d'un type soit de l'autre, sans possibilité d'adaptation
facile. II
pourrait donc être intéressant de disposer d'un véhicule aisément
transformable de
tricycle en quadricycle, ou inversement, à partir des mêmes éléments de base.
L'invention a également pour objectif de répondre à ce besoin.
L'objectif principal de l'invention est donc de fournir un véhicule à
empattement moyen, assurant une bonne protection des jambes de l'utilisateur
et
ayant de bonnes performances de maniabilité et de stabilité dans les courbes.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un véhicule ayant une
structure
de châssis de bon rapport poids/rigidité, de fabrication relativement simple
et
permettant un montage facile des différents organes du véhicule.
Un objectif supplémentaire de l'invention est de fournir un véhicule dans
lequel l'utilisateur a une position de conduite confortable.
Un autre objectif encore de l'invention est de fournir un véhicule ayant des
suspensions performantes.
L'invention a également pour objectif de fournir à véhicule rapidement et
facilement transformable de tricycle en quadricycle, et inversement.
Pour atteindre au moins l'objectif principal cité ci-dessus, le châssis du
véhicule selon l'invention comprend une poutre centrale et au moins un cadre
horizontal, fixé du côté de l'avant de la poutre ; la poutre comporte
différents
organes du véhicule, en particulier la colonne de direction et un support de
pédalier situé à hauteur de l'axe des deux roues avant, ou légèrement en avant
ou
en arrière de cet axe, et monté de telle sorte que chaque pédale soit située
d'un
côté latéral de la poutre, ladite poutre étant en outre reliée à la ou aux
roues
arrières ; le ou les cadres ont des dimensions telles que les pieds et une
partie des
jambes de l'utilisateur sont situés à l'intérieur de ce ou ces cadres au cours
du
pédalage, ce ou ces cadres formant, sur chaque côté latéral, deux longerons
horizontaux superposés, sur lesquels est montée l'une des roues avant du
véhicule.
La poutre centrale permet un montage rigide des différents organes
(direction, support de pédalier, roues) arrière(s)) du véhicule, sans gêne
pour le
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
3
pédalage compte tenu de la position des pédales de part et d'autre de la
poutre.
Cette poutre permet également le montage du pédalier à hauteur de l'axe des
deux roues avant, ou légèrement en avant ou en arrière de cet axe.
Le positionnement du pédalier permet, conjointement à la présence du ou
des cadres, de parfaitement protéger les jambes de l'utilisateur en cas
d'accident,
de sorte que le véhicule selon l'invention est parfaitement sécurisant pour
l'utilisateur.
Le ou les cadres permettent en outre, grâce aux deux longerons superposés
qu'ils forment sur chaque côté latéral du véhicule, un montage résistant des
roues
avant de ce véhicule.
De préférence, le véhicule comprend un fauteuil monté sur la poutre,
conformé pour recevoir l'utilisateur dans une position substantiellement
assise,
légèrement basculée vers l'arrière.
Ce fauteuil reçoit l'utilisateur dans une position de conduite confortable, en
avant de la ou des roues arrières. L'empattement du véhicule reste ainsi
limité,
avec une répartition des masses très favorable.
Avantageusement, chaque côté latéral d'un cadre comprend un triangle de
suspension monté pivotant par rapport à lui autour d'un axe longitudinal, les
deux
triangles situées d'un même côté étant reliés à une pièce comportant la roue,
et un
amortisseur étant placé entre cette pièce et l'un des longerons du ou des
cadres.
Le véhicule selon l'invention comprend ainsi une suspension avant
particulièrement performante.
De préférence, les roues arrière sont montées sur un bras relié de manière
pivotante au niveau de l'extrémité arrière de la poutre de telle sorte que ce
bras
puisse osciller dans un plan vertical, un amortisseur étant placé entre ce
bras
oscillant et la poutre.
Le véhicule comprend ainsi également une suspension arrière performante.
Avantageusement, dans ce cas, le véhicule comprend une transmission
primaire formée par une chaîne s'étendant entre au moins un plateau du
pédalier
et au moins un pignon coaxial à l'axe de pivotement du bras oscillant, et une
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
4
transmission secondaire formée par une chaîne s'étendant entre au moins un
pignon solidaire en rotation du ou des pignons de la transmission primaire et
au
moins un pignon solidaire en rotation de la ou des roues arrières.
Le bras arrière peut ainsi osciller sans incidence sur la transmission.
De préférence, la poutre, ou le bras arrière oscillant, comprend un alésage
transversal pouvant recevoir soit un arbre court de support d'une roue arrière
unique, soit un arbre long pouvant recevoir deux roues.
II est ainsi possible de réaliser soit un véhicule tricycle, soit un véhicule
quadricycle simplement en mettant en place sur la poutre ou le bras arrière
soit
ledit arbre court soit ledit arbre long.
Le véhicule peut comprendre au moins un frein à disque, en particulier un
frein à disque sur chaque roue avant.
Le véhicule peut comprendre une colonne de direction inclinée, et,
avantageusement des moyens de réglage de la longueur et/ou de l'inclinaison de
cette colonne de direction.
L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de
celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, lequel
représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée
du
véhicule qu'elle concerne.
Les figures 1 et 2 en sont des vues en perspective, sous deux angles
différents ;
la figure 3 est une vue en perspective, à échelle agrandie, de la partie avant
de son châssis, de ses roues avant et de son système de direction ;
la figure 4 est une vue de détail, en perspective, de l'une de ses suspensions
avant ;
la figure 5 est une vue en perspective de son système de direction ;
la figure 6 est une vue agrandie, en éclaté, d'une partie de ce système ;
la figure 7 est une vue en perspective, à échelle agrandie, d'une transmission
primaire qu'il comprend ;
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
les figures 8 et 9 sont des vues en perspective, sous deux angles différents
et
à échelle agrandie, de la partie arrière de son châssis ;
la figure 10 est une vue en perspective du montage de la roue arrière dans le
cas d'un véhicule tricycle, et
5 la figure 11 est une vue en perspective, à échelle agrandie, de la partie
avant
de son châssis, de ses roues avant et de son système de direction, selon une
variante de réalisation.
Les figures représentent un véhicule 1 à pédales ayant quatre roues 2 et
comprenant un châssis 3, une direction 4, un siège 5, une transmission
primâire 6
et une transmission secondaire 7.
Les roues 2 sont, dans l'exemple représenté, à rayons et à pneumatiques ;
elles pourraient toutefois être de toute autre type.
Le châssis 3 comprend une poutre centrale 10, deux cadres horizontaux
superposés 11, 12 et un bras arrière oscillant 13.
La poutre 10 est formée par un caisson de section rectangulaire et délimite
des faces supérieure, inférieure et latérales.
Comme le montrent plus particulièrement les figures 3 et 6, la poutre 10
comprend essentiellement, de l'avant vers l'arrière, une plaque 15 assurant sa
fermeture à l'avant, des pièces avant 16 de fixation des cadres 11, 12 à la
poutre
10, respectivement au niveau des faces supérieure et inférieure de ce poutre,
une
fenêtre 17 de passage de la colonne de direction 45, un palier 18, une platine
19
de montage de la colonne de direction 45, des pièces arrière 20 de fixation
des
cadres 11, 12 à la poutre 10, un galet 21, visible sur la figure 7, de guidage
de la
chaîne 38 (simplement schématisée) faisant partie de la transmission primaire
6,
deux cheminées 22 de réception d'une colonne de support du siège 5, et un
palier
23 de montage du bras 13.
La plaque 15 est visible sur les figures 5 et 6. Elle comprend six trous pour
son montage sur la poutre 10 et forme une partie 25a d'un siège sphérique.
L'autre
partie 25b de ce siège est aménagée par des pièces 26 formant un collier,
engagées sur l'extrémité inférieure de la colonne de direction 45. La plaque
15 et
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
6
les pièces 26 comprennent des trous pour le montage des pièces 26 sur la
plaque
15, avec emprisonnement entre elles d'une portion sphérique 51 aménagée sur la
colonne de direction 45.
Le palier 18 est boulonné sur la paroi supérieure de la poutre 10 et reçoit un
pédalier 27 de type classique, à un ou plusieurs plateaux, trois plateaux dans
l'exemple représenté comme le montre la figure 7. La paroi supérieure de la
poutre
est percée d'une série de trous permettant le montage du palier 18 selon
plusieurs positions sur la poutre 10 et donc de régler la position du pédalier
27
selon la morphologie de l'utilisateur.
10 La platine 19 est également, dans l'exemple représenté, boulonnée à la
paroi
supérieure de la poutre 10 (elle pourrait être fixée par tout autre moyen, par
exemple être soudée). Elle reçoit une jambe de force téléscopique 28 montée
pivotante par rapport à elle. Cette jambe de force 28 est formée d'un tube
éxtérieur
et d'un tube intérieur et est réglable en longueur au moyen d'un collier 29
venant
serrer l'extrémité de l'élément extérieur sur l'élément intérieur. La jambe de
force
28 forme un palier à son extrémité supérieure dans lequel est engagée la
colonne
de direction 45.
Les cheminées 22 sont soudées à la paroi supérieure de la poutre 10, et le
palier 23 est boulonné (ou pourrait être soudé) à l'extrémité arrière de cette
poutre
grâce à des trous qu'il comprend, visibles sur les figures 8 et 9.
Les cadres 11, 12 sont positionnés par rapport à la poutre 10 de telle sorte
que leur axe longitudinal médian coïncide avec l'axe longitudinal médian de la
poutre, et ont des dimensions telles que les pieds et le bas des jambes de
l'utilisateur soient situés à l'intérieur du périmètre qu'ils délimitent lors
du pédalage.
Ces cadres 11, 12 forment des côtés longitudinaux parallèles à l'axe
longitudinal
du véhicule 1 et comprennent, ainsi que le montre particulièrement la figure
4, des
paires de pièces de montage 30 formant des chapes, pour le montage pivotant de
triangles de suspension 31 de chaque roue avant 2.
Le cadre 11 supérieur comprend de plus, entre chaque paire de pièces 30,
une pièce de montage 32 formant une chape, pour le montage pivotant de
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
7
l'extrémité d'un amortisseur 33, l'autre extrémité de cet amortisseur 33 étant
montée pivotante au niveau d'une chape 34 solidaïre de l'angle saillant du
triangle
31 inférieur, comme le montre la figure 4.
Le cadre 11 supérieur est en outre interrompu au droit du passage de la
chaîne 38 que comprend la transmission primaire 6, et reçoit une pièce
tubulaire
35 délimitant un passage pour le brin supérieur de cette chaîne 38.
La figure 4 montre en détail l'une des suspensions avant du véhicule 1. Les
deux triangles 31 comprennent des rotules 40 au niveau de leurs angles
saillants,
délimitant des trous coaxiaux dans lesquels est montée pivotant un support de
roue 41. Chaque support de roue 41 comprend un frein à disque 42 et comporte
une tige 43 faisant saillie vers l'avant du véhicule 1,, sur l'extrémité de
laquelle
s'articule une extrémité d'une tige de direction 46.
La figure 5 montre l'ensemble du système de direction, lequel comprend,
outre la colonne de direction 45, la jambe de force 28 et deux tiges de
direction 46
telles que précitées, un guidon en U 47 équipé de commandes de frein 48 et de
changement de vitesses 49, de types connus.
La colonne de direction 45 est formée par deux tubes téléscopiques, pouvant
être immobilisés dans une position donnée au moyen d'un collier 50 venant
serrer
l'extrémité du tube extérieur sur le tube intérieur.
Comme le montre plus particulièrement la figure 6, l'extrémité du tube
extérieur forme la portion sphérique 51 précitée et comprend un carré 52
terminal.
La portion sphérique 51 est destinée à être emprisonnée, avec possibilité de
pivotement, entre les surfaces 25a, 25b formant siège de la plaque 15 et des
pièces 26, pour permettre de guider le pivotement de la colonne de direction.
45
tout en autorisant le réglage de l'inclinaison de celle-ci au moyen de la
jambe de
force 28. Le carré 52 est quant à lui destiné à être relié, au moyen d'une vis
(non
représentée) engagée dans une rondelle 53, à une pièce 54 formant levier, avec
calage en rotation. Cette pièce 54 reçoit deux pivots 55 solidaires des
extrémités
des deux tiges de direction 46, les autres extrémités de ces tiges 46 étant
articulées sur l'extrémité des tiges 43, comme décrit précédemment.
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
8
Les figures 7 à 9 montrent que la transmission primaire 6 comprend, outre le
pédalier 27, la chaîne 38 et le galet 21, une série de pignons 56 de
différents
diamètres et un dérailleur 57 de type classique, porté par une pièce de
support 58.
Cette pièce de support 58 est fixée sur la face supérieure du palier 23. Les
pignons
56 sont calés sur l'extrémité de l'arbre assurant le montage du bras 13 à
pivotement sur le palier 23, cet arbre comprenant sur son autre extrémité un
pignon 60 calé sur lui, faisant partie de la transmission secondaire 7,
visible sur la
figure 9.
Le bras 13 est formé par une poutre en caisson 61, recevant deux pièces 62,
63 à ses extrémités.
Comme le montre la figure 9, la pièce 62 destinée à être assemblée au palier
23 forme une chape pour son montage sur ce palier 23, tandis que la pièce 63
forme, comme le montre la figure 10, un alésage 64. Cet alésage 64 peut
recevoir
soit un arbre long 65 portant deux roues 2 arrières, soit un arbre court 66
portant
une seu¿e roue arrière.
Sur sa face supérieure, le bras 13 reçoit une pièce de montage boulonnée
70, formant une chape, sur laquelle est montée pivotante l'extrémité d'un
amortisseur 71. L'autre extrémité de l'amortisseur 71 est montée pivotante
dans
une chape que forme une pièce de montage 72 fixée sur une embase carrée
inclinée que forme le palier 23. La paroi supérieure de la poutre 61 est
percée
d'une série de trous permettant le montagé de la pièce 70 selon plusieurs
positions
sur la poutre 61 et donc de régler l'inclinaison de l'amortisseur 71 et par
conséquent la raideur de la suspension arrière que forment les pièces 70 et 72
et
l'amortisseur 71, ainsi que la hauteur de l'arrière du véhicule.
L'arbre 65 ou 66 comprend; calé sur lui, un pignon 75 faisant partie de la
transmission secondaire 7, ce pignon 75 et le pignon 60 engrenant avec une
chaîne 76 (simplement schématisée). L'arbre 65 ou 66 reçoit également un
disque
de frein 80, l'étrier 81 du frein étant monté sur la pièce 63.
Comme cela est visible sur la figure 7, le siège est monté sur une platine 85
elle-même portée par un tube 86 apte à être engagé à coulissement dans l'une
ou
CA 02507228 2005-05-25
WO 2004/062994 PCT/FR2003/003092
9
l'autre des cheminées 22 et à être immobilisé, par rapport à cette cheminée 22
au
moyen d'un collier de serrage 87. Ce tube 86 est lui-même relié de manière
coulissante à la platine 85, selon la direction avant-arrière de celle-ci, et
avec
possibilité de blocage dans une position déterminée.
Ces dispositions forment des moyens qui permettent de régler la hauteur du
siège 5 selon la position du tube 86 dans la cheminée 22 dans laquelle ce tube
est
engagé, ainsi que la position longitudinale de ce siège 5, selon la cheminée
22
utilisée et selon la position relative du tube 86 et de la platine 85.
La figure 11 montre une variante de réalisation du véhicule 1. Les éléments
déjà décrits qui se retrouvent dans cette variante sont désignés par les mêmes
références numériques et ne sont pas à nouveau décrits.
Dans ce cas, le véhicule 1 comprend un cadre 110 unique en remplacement
des cadres 11 et 12 décrits plus haut, et chaque côté latéral de ce cadre 110
forme
deux longerons horizontaux superposés 111, 112 permettant, de la même manière
que décrit précédemment, le montage des triangles 31 et de l'amortisseur 33.
Comme cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un véhicule à
pédales, à trois ou quatre roues, présentant de nombreux avantages par rapport
aux véhicules homologues de la technique antérieure. En particulier, ce
véhicule a
un empattement moyen, assure une bonne protection des jambes de l'utilisateur
et
a de bonnes performances de maniabilité et de stabilité dans les courbes. Ce
véhicule a de plus des suspensions performantes, permet une position de
conduite
confortable, et a une structure de châssis 3 de bon rapport poids/rigidité,
relativement simple à fabriquer, et permettant un montage facile des
différents
organes du véhicule.
II va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation
décrite ci-
dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de
réalisations
couvertes par les revendications ci-annexées.
