FR2963312A1 - Ground connection device for e.g. two, three or four wheeled vehicle, has chain maintained parallel to oscillating arm or at geometrical representation of arm oscillating in its rotational center of geometric axle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de liaison au sol destiné à réduire les accélérations angulaires parasites des roues des véhicules à transmission par chaîne. L'invention est relative aux véhicules du genre vélomoteur de 125 centimètres cube, motocyclettes de plus de 125 centimètres cubes, notamment des motocyclettes sportives de type « supersport », « superbike », des machines de compétition du type « Moto2 », « Moto G.P. » ainsi qu'à des véhicules à trois ou quatre roues, que l'homme de l'art appelle « Trike » ou « Quad » La présente invention est particulièrement destinée aux véhicules motorisés à transmission par chaire qui, dans l'art antérieur, sont généralement équipés d'une suspension du type bras oscillant dont l'axe d'articulation est situé sensiblement au niveau horizontal de l'axe du pignon de sortie de boite que nous appellerons ici PSB pour plus de concision. L'axe d'un tel bras oscillant de l'art antérieur se trouve le plus souvent articulé sur la partie du cadre située juste derrière le moteur ou sur le moteur lui même. Ces suspensions arrière à bras oscillant et à transmission par chaîne de l'art antérieur ne tiennent pas compte des phénomènes de liaisons au sol et engendrent sur les bosses des accélérations angulaires parasites induites de la roue que nous appellerons ici IUWA (Induced Unwanted Wheel Accelerations) pour plus de concision. Les IUWA sont préjudiciables à la longévité et à l'adhérence du pneumatique arrière, en particulier lors des phases d'accélération. Les IUWA induisent un recul du point de contact du pneu au sol lorsque la suspension se comprime, elles ne s'opposent donc pas à la dite compression. Ce phénomène que l'homme de l'art appelle l'effet de chaine induit une suspension qui se comprime à l'accélération dite antisquat. Un tel dispositif anti-IUWA et anti-squat est décrit dans le document US 4.433.747 du même inventeur. Un autre inconvénient de l'état de la technique actuelle résulte de l'utilisation d'un élément architectural simple, appelé « bras oscillant » par l'homme de l'art, qui confond son point d'articulation sur le cadre avec son centre de rotation de l'axe géométrique que nous appellerons « CRAG » (Centre de Rotation de l'Axe Géométrique) pour plus de concision. Il en résulte l'obligation d'utiliser des bras oscillants longs interdisant des architectures moteurs sensiblement horizontales ou en longueur, afin de conserver un empattement considéré comme normal. The present invention relates to a ground connection device for reducing parasitic angular accelerations of the wheels of vehicles with chain transmission. The invention relates to vehicles of the moped type of 125 cubic centimeters, motorcycles of more than 125 cubic centimeters, including sports motorcycles of "supersport" type, "superbike", competition machines of the "Moto2" type, "Moto GP And to vehicles with three or four wheels, which the man of the art calls "Trike" or "Quad" The present invention is particularly intended for motorized vehicles with transmission by pulpit which, in the prior art, are generally equipped with a suspension type swing arm whose axis of articulation is located substantially at the horizontal level of the axis of the pinion output box that we call here PSB for brevity. The axis of such a swing arm of the prior art is most often articulated on the part of the frame located just behind the engine or on the engine itself. These rear suspension arm and chain transmission of the prior art do not take into account the phenomena of ground connections and generate on the bumps induced parasitic angular accelerations of the wheel that we will call here IUWA (Induced Unwanted Wheel Accelerations) for more conciseness. IUWA is detrimental to the longevity and adhesion of the rear tire, especially during acceleration. The IUWA induce a recoil of the point of contact of the tire on the ground when the suspension is compressed, they do not therefore oppose said compression. This phenomenon, which the skilled person calls the chain effect, induces a suspension that compresses to the so-called antisquat acceleration. Such an anti-IUWA and anti-squat device is described in US 4,433,747 of the same inventor. Another disadvantage of the current state of the art results from the use of a simple architectural element, called "oscillating arm" by the person skilled in the art, who confuses his point of articulation on the frame with his center. rotation of the geometric axis that we will call "CRAG" (Center of Rotation of the Geometric Axis) for more brevity. This results in the obligation to use long swing arms prohibiting motor architectures substantially horizontal or in length, in order to maintain a wheelbase considered normal.
Un autre inconvénient de l'état de la technique actuelle est dû à un autre paramètre lié à la fonction « anti-squat », en effet la dite fonction est encore renforcée par l'articulation du bras oscillant devant l'organe qui maintient le brin de chaîne parallèle au dit bras oscillant comme par exemple un PSB ou une poulie folle de diamètre sensiblement égal à la couronne arrière. La présence d'un bras oscillant dont l'axe de rotation se situe devant les dits pignons de chaire ou 35 poulies, est difficile à implanter en raison de son encombrement et de sa situation à l'endroit le plus courant pour la place des reposes pieds du conducteur. Dans une première configuration la suspension décrite dans la présente invention se caractérise, par la conjonction d'une part de l'utilisation d'un dispositif comprenant un porte-moyeu à fusée telle qu'utilisée sur les bras de suspension uniques d'un seul coté de la moto que 40 l'homme de l'art appelle un mono-bras, le dit porte moyeu étant ici porté par deux bras oscillants simples et superposés ne formant pas un parallélogramme et d'autre part d'un dispositif de chaine réduisant les IUWA tel qu'il est décrit dans le document US 4.433.747 du même inventeur. Les dits mono-bras forment un quadrilatère déformable avec d'une part la portion de droite qui joint leurs axes de pivotement au plan vertical dans leur partie avant sur le cadre et 45 d'autre part la portion de droite plus courte qui joint ses axes de pivotement sur le porte moyeu. Dans une seconde configuration la suspension décrite dans la présente invention se caractérise par la conjonction d'une part de l'utilisation d'un dispositif connu constitué de deux portes moyeux à axes de roue déportés et de deux bras oscillant doubles superposés formant un quadrilatère, et d'autre part de l'implantation d'un dispositif anti IUWA. Cette configuration 50 autorise une géométrie spécifique de l'axe de roue de par son déport dans le porte moyeux et induit la possibilité de choisir le « Centre de Rotation de l'Axe Géométrique » indépendamment des points d'ancrages des bras oscillants. Dans une troisième configuration, le ou les porte-moyeux sont caractérisés par un déport de l'axe de roue vers l'avant du véhicule, dans le but d'avancer le CRAG, en avant de l'axe du 55 PSB ou de tout autre dispositif anti-IUWA telle une poulie folle, afin de conserver une faculté auto-stable malgré des point d'articulations des bras de suspensions en arrière de l'axe du dit pignon de sortie de boite. Une quatrième configuration, constituant une innovation par rapport au document US 4.433.747 s'applique aux bras oscillants classiques ou aux «mono-bras» ancrés derrière le PSB. 60 Ledit PSB est alors de diamètre sensiblement égal ou inférieur à la couronne et fait office d'organe anti-IUWA afin que le brin de chaine supérieur occupe alors une position sensiblement parallèle au bras oscillant lors des phases d'accélérations en virage. Soit, dans un exemple non limitatif, un PSB de 27 dents au minimum pour une couronne de 42 dents au maximum. Dans une cinquième configuration, les bras oscillants formant un quadrilatère déformable 65 portent au moins un porte-moyeu dont l'axe de roue est déporté de telle façon que son CRAG coïncide avec l'axe de rotation du PSB, de la poulie folle ou de tout système destiné à maintenir la chaîne parallèle au bras oscillant en phase d'accélération. Dans une sixième configuration, les doubles bras oscillants formant un quadrilatère portent un porte-moyeux dont l'axe de roue est déporté vers l'avant de telle façon que son 70 CRAG coïncide avec l'axe de rotation du PSB ou se situe devant l'axe du PSB même quand les fixations de bras oscillant se trouvent derrière ledit axe. Un premier but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités de la technique connue. Un deuxième but de l'invention est de dissocier les fonctions d'articulation du bras 75 oscillant d'avec ses fonctions géométriques, afin de ne plus être tributaire de sa localisation autour de la boite de vitesse. Les dites articulations pouvant être gênantes pour le conducteur. Cette disposition, grâce à l'axe de porte-moyeu déporté vers l'avant, permet des bras oscillants fixés en arrière du PSB tout en bénéficiant d'un CRAG situé en avant d'un PSB de diamètre sensiblement égal à la couronne. 80 Un troisième but de l'invention est de positionner judicieusement le CRAG lorsqu'elle est utilisée avec un PSB de diamètre conventionnel et une poulie folle solidaire du cadre ou tout autre dispositif tendant à maintenir la chaine sensiblement parallèle à la représentation géométrique du bras oscillant, en combinant le déport de l'axe de roue dans le porte-moyeu avec les angles et longueurs des bras. 85 Un quatrième but de l'invention est de combiner un dispositif à double mono-bras et porte-moyeu d'un seul coté du véhicule, d'une part avec un ensemble PSB/couronne susceptible d'annuler les IUWA et d'autre part avec un porte moyeu dont la fusée ou l'axe de roue arrière soit déporté vers l'avant ou vers l'arrière du véhicule. Un cinquième but de l'invention est l'amélioration de la longévité des pneumatiques en 90 particulier des plus performants d'entre eux. 4 Un sixième but de l'invention est l'amélioration de la motricité. Un septième but de l'invention est de pouvoir améliorer la tension de la chaîne en rapprochant le CRAG du centre du PSB ou de la poulie folle. L'invention a pour objet un véhicule à transmission par chaîne, et notamment une 95 motocyclette, incorporant un dispositif selon l'invention. 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'une motocyclette selon l'invention avec porte-moyeu déporté, d'une façon non limitative, vers l'avant du véhicule. 100 -La figure 2 représente schématiquement une vue en élévation latérale d'une motocyclette selon l'invention, dans une autre configuration figurant une poulie folle solidaire du cadre. En référence aux figures 1 et 2 les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. La figure 1 est une vue en élévation latérale d'un véhicule à transmission par chaîne (15) 105 selon l'invention et en particulier d'une motocyclette ou d'un vélomoteur, qui montre un cadre (1), porteur d'un mono-bras oscillant supérieur (3) articulé sur un axe de bras oscillant (2). Le cadre (1) est porteur d'un moteur (19) en ses points de fixations (12) et (11), d'un vilebrequin (18), des trains de pignons de boite de vitesses (13) et (14) et d'un PSB faisant office d'organe anti-NWA (20) situé sur l'axe (10). 110 Un mono-bras oscillant inférieur (4) est articulé en son axe (9) sur le cadre (1). Le mono-bras oscillant supérieur (3) et le mono-bras inférieurs (4) sont porteurs d'un porte-moyeu (6) par l'intermédiaire des axes d'articulation (5) et (8). Le porte moyeu (6) est porteur, à titre d'exemple non limitatif, d'une fusée de roue (7) qui peut être déportée vers l'avant, d'une façon non limitative et solidaire en rotation d'une couronne (16). Le CRAG (21) figure l'axe théorique 115 de rotation du bras oscillant géométrique virtuel. Un combiné ressort amortisseur (17) fait la jonction entre les masses suspendues du cadre et du moteur et les masses non suspendues des systèmes de suspensions. Another disadvantage of the current state of the art is due to another parameter related to the "anti-squat" function, in fact the said function is further reinforced by the articulation of the oscillating arm in front of the member which holds the strand. chain parallel to said swing arm such as a PSB or crazy pulley diameter substantially equal to the rear crown. The presence of an oscillating arm whose axis of rotation is in front of said pulleys or pulleys, is difficult to implement because of its size and its location at the most common place for the place of rest driver's feet. In a first configuration the suspension described in the present invention is characterized, by the conjunction on the one hand the use of a device comprising a rocket hub carrier as used on the single suspension arms of a single next to the motorcycle that the skilled person calls a mono-arm, said hub door here being carried by two simple and superimposed oscillating arms not forming a parallelogram and on the other hand a chain device reducing IUWA as described in US 4,433,747 of the same inventor. The so-called single-arms form a deformable quadrilateral with on the one hand the right portion which joins their pivot axes to the vertical plane in their front part on the frame and on the other hand the shorter portion of the line which joins its axes. pivoting on the hub carrier. In a second configuration, the suspension described in the present invention is characterized by the conjunction on the one hand of the use of a known device consisting of two hub doors with offset wheel axles and two superposed double oscillating arms forming a quadrilateral, and on the other hand the implementation of an anti IUWA device. This configuration 50 allows a specific geometry of the wheel axle by its offset in the hub carrier and induces the possibility of choosing the "Center of Rotation of the Geometric Axis" independently of the anchoring points of the oscillating arms. In a third configuration, the hub carrier or carriers are characterized by an offset of the wheel axle towards the front of the vehicle, in order to advance the CRAG, in front of the axis of the 55 PSB or any Another anti-IUWA device such as a crazy pulley, in order to maintain a self-stable faculty despite points of articulation of the suspension arms behind the axis of said pinion output box. A fourth configuration, constituting an innovation compared to the document US 4,433,747 applies to conventional swingarms or "mono-arms" anchored behind the PSB. Said PSB is then of diameter substantially equal to or less than the ring gear and serves as an anti-IUWA member so that the upper chain strand then occupies a position substantially parallel to the oscillating arm during the cornering accelerations phases. That is, in a non-limiting example, a PSB of at least 27 teeth for a crown of 42 teeth at most. In a fifth configuration, the oscillating arms forming a deformable quadrilateral 65 carry at least one hub carrier whose wheel axle is offset so that its CRAG coincides with the axis of rotation of the PSB, idler pulley or any system intended to keep the chain parallel to the oscillating arm during the acceleration phase. In a sixth configuration, the double oscillating arms forming a quadrilateral carry a hub carrier whose wheel axle is offset forwards so that its CRAG 70 coincides with the axis of rotation of the PSB or is in front of the axle. PSB axis even when the swingarm mountings are behind the axis. A first object of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks of the known technique. A second object of the invention is to dissociate the articulation functions of the oscillating arm 75 with its geometric functions, in order to no longer be dependent on its location around the gearbox. The said joints can be troublesome for the driver. This arrangement, thanks to the axle carrier offset to the front, allows swing arms fixed behind the PSB while benefiting from a CRAG located in front of a PSB diameter substantially equal to the crown. A third object of the invention is to judiciously position the CRAG when it is used with a PSB of conventional diameter and a loose pulley integral with the frame or any other device tending to keep the chain substantially parallel to the geometrical representation of the oscillating arm , combining the offset of the wheel axle in the hub carrier with the angles and lengths of the arms. A fourth object of the invention is to combine a dual mono-arm and hub-carrier device on one side of the vehicle, on the one hand with a PSB / crown assembly capable of canceling the IUWAs and other part with a hub carrier whose rocket or rear wheel axle is offset towards the front or towards the rear of the vehicle. A fifth object of the invention is the improvement of the longevity of the tires, particularly the most efficient of them. A sixth object of the invention is the improvement of motor skills. A seventh object of the invention is to be able to improve the tension of the chain by bringing the CRAG closer to the center of the PSB or the idler pulley. The invention relates to a vehicle chain transmission, including a motorcycle 95, incorporating a device according to the invention. The invention will be better understood from the following description given in a nonlimiting manner with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 schematically represents a side elevational view of a motorcycle according to the invention with a remote hub carrier , in a non-limiting way, towards the front of the vehicle. FIG. 2 schematically represents a side elevational view of a motorcycle according to the invention, in another configuration showing a loose pulley secured to the frame. With reference to FIGS. 1 and 2, identical or functionally equivalent elements are identified by identical reference numerals. FIG. 1 is a side elevational view of a chain transmission vehicle (15) 105 according to the invention and in particular of a motorcycle or a moped, which shows a frame (1) carrying a upper oscillating mono-arm (3) articulated on a swingarm axis (2). The frame (1) carries a motor (19) at its fastening points (12) and (11), a crankshaft (18), gears gear trains (13) and (14) and a PSB acting as anti-NWA member (20) on the axis (10). 110 A lower oscillating mono-arm (4) is articulated in its axis (9) on the frame (1). The upper single-arm (3) and the lower one-arm (4) carry a hub-carrier (6) via hinge pins (5) and (8). The hub carrier (6) carries, by way of non-limiting example, a wheel spindle (7) which can be deported forwards, in a non-limiting manner and integral in rotation with a ring gear ( 16). The CRAG (21) is the theoretical axis 115 of rotation of the virtual geometric oscillating arm. A shock absorber spring combination (17) connects the suspended frame and motor masses to the unsprung masses of the suspension systems.
La figure 2 est une vue en élévation latérale d'un véhicule selon l'invention et en particulier d'une motocyclette, la dite vue montre une poulie folle (20) rotative autour de son axe 120 (10) solidaire en rotation du cadre (1) constituant un dispositif anti-IUWA en conjonction avec la chaine (15) et la couronne (16). Le PSB est situé directement sur l'axe du train de pignons (14). L'axe de roue arrière (7) et la couronne (16) sont déportés d'une manière non limitative vers l'arrière par rapport aux articulations (5)1(8), afin de placer judicieusement le CRAG (21) par rapport à l'axe (10) de la poulie.FIG. 2 is a side elevational view of a vehicle according to the invention and in particular a motorcycle, the said view shows an idler pulley (20) rotatable about its axis 120 (10) integral in rotation with the frame ( 1) constituting an anti-IUWA device in conjunction with the chain (15) and the ring (16). The PSB is located directly on the axis of the gear train (14). The rear wheel axle (7) and the crown (16) are deported in a non-restrictive way backwards relative to the joints (5) 1 (8), in order to judiciously place the CRAG (21) relatively to the axis (10) of the pulley.
125 L'invention se caractérise par la conjonction d'une part d'un diamètre de PSB (20) d'axe (10) sensiblement égal à la couronne arrière dans une fourchette de 0.65% à 1.50%, et calculé pour maintenir la chaîne sensiblement parallèle à la représentation géométrique du bras oscillant 7-21, afm d'annuler les IUWA, dans une position correspondant à la compression subie en virage et en particulier en sortie de virage et d'autre part avec un mono-bras de suspension 130 supérieur et un mono-bras inférieur formant un quadrilatère déformable avec les droites joignant d'une part les axes de rotation des dits bras sur le cadre et d'autres part les axes de rotation des dits bras sur le porte moyeu. Dans une autre configuration, l'invention se caractérise également par la conjonction d'une part d'un diamètre de PSB d'axe (10) sensiblement égal avec la couronne arrière et calculé 135 pour annuler les IUWA dans une position correspondant à la compression subie en virage et en particulier en sortie de virage et d'autre part avec des bras de suspensions supérieurs et inférieurs formant des quadrilatères déformables et se distinguant par une configuration des portes moyeux spécifique comportant un axe de roue déporté vers l'avant du véhicule afm de disposer le CRAG dans une position favorable à l'annulation des IUWA.The invention is characterized by the conjunction on the one hand of a diameter of PSB (20) axis (10) substantially equal to the rear crown in a range of 0.65% to 1.50%, and calculated to maintain the chain substantially parallel to the geometrical representation of the oscillating arm 7-21, in order to cancel the IUWAs, in a position corresponding to the compression undergone during cornering and in particular at corner exit and secondly with a single suspension arm 130 upper and a lower single-arm forming a deformable quadrilateral with the lines joining on the one hand the axes of rotation of said arms on the frame and on the other hand the axes of rotation of said arms on the hub carrier. In another configuration, the invention is also characterized by the conjunction on the one hand of a PSB axis diameter (10) substantially equal to the rear ring and calculated 135 to cancel the IUWA in a position corresponding to the compression experienced during cornering and in particular at corner exit and secondly with upper and lower suspension arms forming deformable quadrilaterals and distinguished by a configuration of specific hub gates having a wheel axle offset towards the front of the vehicle to put CRAG in a position favorable to the cancellation of IUWA.
140 Dans une autre version, l'invention se caractérise par la conjonction d'une part d'un diamètre de PSB d'axe (10), de taille sensiblement égale ou inférieure à la couronne, dans une fourchette de 0.65% à 1.50%, et calculé pour annuler les Induced Unwanted Wheel Accelerations dans une position correspondant à la compression subie en virage et en particulier en sortie de virage et d'autre part avec un bras oscillant simple ou double, dont l'axe 145 d'articulation se trouve situé en arrière du PSB. Dans une dernière version, les déports avant ou arrière de l'axe de roue arrière sont déterminés pour faire coïncider le CRAG (21) avec l'axe de rotation (10) du PSB ou de la poulie folle.In another version, the invention is characterized by the conjunction on the one hand of a diameter PSB axis (10), substantially equal to or smaller than the crown, in a range of 0.65% to 1.50% , and calculated to cancel the Induced Unwanted Wheel Accelerations in a position corresponding to the compression undergone in cornering and in particular at corner exit and secondly with a single or double oscillating arm, whose axis 145 of articulation is located located behind the PSB. In a last version, the front or rear offsets of the rear wheel axle are determined to coincide the CRAG (21) with the axis of rotation (10) of the PSB or the idler pulley.
6 L'invention a pour objet un dispositif, notamment pour véhicule à transmission par 150 chaîne entrainant au moins une roue arrière motrice et d'au moins deux pignons coopérant avec la dite chaîne, caractérisé par la présence d'un pignon, disque ou poulie intermédiaire porté par le cadre ou le moteur du véhicule, de position et de diamètre déterminés pour qu'en phase d'accélération, la suspension soit comprimée de manière que le brin supérieur de la chaîne soit sensiblement parallèle au bras oscillant, réduisant ainsi les IUWA et par la présence de deux 155 mono-bras superposés non parallèles formant un quadrilatère déformable. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - Les bras oscillants formant quadrilatères déformables superposés sont soit deux mono-bras situés d'un seul coté de la roue soit doubles. La déformation du quadrilatère, conjuguée au déport du moyeu arrière, permet avantageusement de choisir le CRAG (21) en fonction de sa 160 localisation par rapport à l'axe de rotation du PSB ou de la poulie sans être tributaire de l'architecture du moteur (19) ou du Cadre (1). - L'invention comporte une suspension arrière a au moins un bras oscillant dont l'axe physique n'est pas situé en avant du PSB. - L'invention comporte un déport de porte moyeu vers l'avant permettant de placer 165 avantageusement le CRAG en avant du PSB ou en coïncidence avec lui. The subject of the invention is a device, in particular for a vehicle with a chain transmission driving at least one driving rear wheel and at least two pinions cooperating with said chain, characterized by the presence of a pinion, disc or pulley. intermediate carried by the frame or the vehicle engine, position and diameter determined so that in acceleration phase, the suspension is compressed so that the upper run of the chain is substantially parallel to the oscillating arm, thus reducing the IUWA and by the presence of two 155 non-parallel superimposed mono-arms forming a deformable quadrilateral. According to other features of the invention: - The oscillating arms forming superposed deformable quadrilaterals are either two mono-arms located on one side of the wheel or double. The deformation of the quadrilateral, combined with the offset of the rear hub, advantageously makes it possible to choose the CRAG (21) as a function of its location 160 with respect to the axis of rotation of the PSB or the pulley without being dependent on the architecture of the engine. (19) or Frame (1). - The invention comprises a rear suspension has at least one oscillating arm whose physical axis is not located in front of the PSB. The invention comprises a forward hub door offset allowing the CRAG to be advantageously placed in front of the PSB or in coincidence with it.
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