La présente invention concerne un véhicule électrique à trois roues, simple, pratique, léger et d'utilisation agréable pour le transport individuel.

On connaît de nombreux véhicules à motorisation thermique ou électrique de transport individuel, dont certains sont issus de véhicules à motorisation thermique qui ont été adaptés pour une motorisation électrique et dont d'autres légers sont issus de dispositifs à propulsion humaine qui ont été motorisés, comme par exemple les vélos à assistance électrique et les trottinettes électriques.

Plus récemment sont apparus d'autres véhicules de transport individuel électriques tels que :

- des dispositifs à une seule roue dont la stabilité nécessite des dispositifs électroniques sophistiqués,

- des dispositifs à deux roues parallèles placées de part et d'autre d'une plateforme repose-pieds. Ces dispositifs du type gyropode à auto-équilibrage dynamique se conduisent debout et leur stabilité est obtenue par des dispositifs électroniques sophistiqués,

- des tricycles avec une roue avant directrice et deux roues arrière permettant ou non une inclinaison en virage (documents WO 20091 17528 et FR 2689082),

- des véhicules à trois roues reprenant des architectures de type tricycle inversé avec deux roues avant directrices et une roue arrière (documents FR 2085428, FR 2918634 et FR 2962403),

- des véhicules du type tricycle inversé avec un dispositif de suspension avant similaire à ceux utilisés dans l'automobile et permettant une inclinaison des roues avant en virage (documents US 2008/0258416 et WO 2005/002957),

- des véhicules à quatre roues qui se conduisent debout avec un mécanisme de changement de direction obtenu par inclinaison d'un bras de direction par rapport à deux repose-pieds indépendants articulés à l'avant et portant chacun une roue arrière (document US2004/0262871 ).

Certains de ces véhicules électriques légers sont rendus pliables pour le transport dans une voiture, dans le train, dans un ascenseur ou bien pour le rangement (documents FR 2962403 et US 6866275). Ces différents véhicules de transport individuel présentent des inconvénients:

- pour les vélos à assistance électrique : une architecture tributaire de celle du vélo conçue initialement pour une propulsion uniquement humaine et conservée pour une propulsion mixte humaine et électrique, la propulsion mixte étant un frein au choix d'architectures plus compactes ; une architecture mal adaptée pour une propulsion uniquement électrique, qui ne permet pas un transport urbain sans aucun effort et un transport debout stable.

- pour les vélos à assistance électrique et les trottinettes : une architecture mal adaptée au transport stable de bagages de type sac à provisions, sac à dos, valise, une stabilité à l'arrêt nécessitant des opérations du conducteur avec appui contre un support ou l'utilisation d'un béquille, et la nécessité de poser les pieds au sol pour assurer la stabilité lors des arrêts de la circulation.

- pour les dispositifs de type gyropodes : la plateforme repose-pieds reste parallèle au sol en virage de sorte que la position du conducteur qui doit s'incliner en virage pour éviter le renversement tout en gardant les pieds à plat n'est pas ergonomique.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en apportant une solution simple, d'utilisation agréable, efficace et économique pour le transport individuel.

Elle a pour objet un véhicule électrique individuel à bas coût, ergonomique, compact, stable, pratique, ludique, intuitif d'utilisation, sûr, multi-usages et multi- utilisateurs, qui permette une conduite debout en offrant une excellente stabilité à la fois en mouvement et à l'arrêt, ainsi que le transport d'une charge ou d'un bagage volumineux sans altérer la stabilité en plaçant son centre de gravité très bas par rapport à un vélo et qui permet par la conduite debout d'être tolérant vis-à- vis de la tenue vestimentaire pour un usage urbain et de conserver cette tenue en parfait état pendant le transport.

Plus particulièrement, l'invention a pour objet un véhicule électrique de transport individuel du type « tricycle inversé» à deux roues avant directrices et une roue arrière motrice, équipé de repose-pieds inclinables directement avec les roues avant et permettant lors des virages de reproduire au mieux l'attitude d'un skieur. Elle propose à cet effet un véhicule du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend :

- une première partie centrale constituée d'une poutre formant caisson de logement de batteries électriques, d'une roue arrière motorisée avec ou sans suspension, et d'une colonne de direction repliable,

- une deuxième partie complémentaire composée de :

. deux bras indépendants équipés chacun d'un repose-pied, d'une pivoterie de direction des deux roues avant et de trois liaisons rotulantes,

. une barre transversale assurant les liaisons entre l'avant de la partie centrale et les deux bras de la partie complémentaire,

. une liaison flexible assurant la fixation du centre de la barre transversale à une zone avant de la partie centrale,

. deux biellettes assurant la liaison entre les deux bras et une partie fixe de la colonne de direction,

. deux ensembles roues-fourches avant avec ou sans suspension, . un ensemble direction comprenant une barre de direction, deux bras de direction venant se fixer sur l'extérieur des fourches de roues avant, une bielle de direction assurant la liaison entre le centre de la barre de direction et l'extrémité basse de la colonne de direction, une pièce d'accueil fixée à l'extrémité basse de la colonne de direction et assurant la liaison amovible avec la bielle de direction, et des liaisons rotulantes entre barres et bielles.

Chacun des bras équipé d'un repose-pied et d'une pivoterie de direction de roue avant porte deux liaisons rotulantes en partie basse et une liaison rotulante en partie haute. Les deux liaisons en partie basse sont placées le plus près possible du sol et sont sensiblement alignées en vue de dessus avec la verticale des points d'appui au sol d'une roue avant et de la roue arrière.

Chacun des repose-pieds est sensiblement centré en vue de dessus sur une ligne passant par les deux liaisons rotulantes basses des bras et la verticale des points d'appui au sol d'une roue avant et de la roue arrière.

Lors des virages, chacun des repose-pieds reste perpendiculaire à l'axe de la pivoterie de direction des roues avant. Les repose-pieds présentent en vue de dessus une surface d'appui suffisante et une position relative par rapport à un guidon permettant une conduite stable en position debout pour différentes morphologies d'utilisateurs.

Ces dispositions d'architecture bras/repose-pieds/pivoteries de direction permettent de reproduire au mieux le mouvement d'un ski qui s'incline naturellement en virage en fonction de la vitesse et du rayon de braquage. Le conducteur peut ainsi adopter une posture analogue à celle du skieur et retrouver la sensation naturelle de stabilité lors d'un virage à skis.

Le mode de liaison flexible entre la barre transversale et l'avant du caisson de la partie centrale permet à la fois une inclinaison naturelle en virage et une stabilité à l'arrêt sans poser les pieds au sol, les pieds pouvant ainsi rester sur les repose-pieds.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le véhicule est réalisé à partir d'une partie centrale de type trottinette électrique dépourvue de roue et de fourche de roue avant et de la partie complémentaire précitée.

Avantageusement, l'architecture du dispositif permet de limiter le nombre de composants afin de réduire les coûts de réalisation.

L'objectif de bas coût est atteint en combinant :

- une partie centrale reprenant une base de type trottinette électrique sélectionnée parmi les plus répandues dans le monde et présentant un bon compromis entre les critères suivants : coût, performances, robustesse, fiabilité, capacité à accepter les points d'ancrage prévus pour la partie complémentaire,

- une partie complémentaire conçue pour : reproduire au mieux les positions adoptées par un skieur, limiter le nombre de composants, limiter au strict nécessaire les points d'ancrage sur la partie centrale issue d'une trottinette existante, utiliser au maximum des composants déjà utilisés sur la base trottinette retenue, les pivoteries, roues, suspensions, freins de la base trottinette pouvant avantageusement être utilisés, et utiliser des composants déjà réalisés en grande série.

La liaison flexible située entre la barre transversale et la zone avant de la partie centrale de la base trottinette comprend un nombre réduit de composants afin d'en réduire le coût. Elle est assurée par des ressorts (deux ressorts hélicoïdaux parallèles à axes verticaux selon un mode de réalisation de cette liaison). La position et la raideur de ces ressorts est prévue pour assurer la stabilité du véhicule à l'arrêt en présence ou nom d'un conducteur tout en permettant l'inclinaison naturelle en virage.

Cette liaison flexible est également prévue pour permettre la liberté de déplacement dans l'espace des points de liaison de la barre transversale et des bras lors de l'inclinaison du véhicule.

La géométrie de l'ensemble de direction est prévue pour respecter au plus près « l'épure de Jeantaud » dans toutes les configurations de virage et d'inclinaison. La géométrie permet ainsi de conserver un angle de braquage différent et adapté pour chacune des roues avant intérieure et extérieure au virage.

L'architecture du véhicule selon l'invention permet son pliage en vue de son introduction dans une voiture de tourisme ou son rangement. Pour assurer cette fonction, l'articulation de la colonne de direction placée à l'avant de la partie centrale permet de replier cette colonne de direction vers l'arrière sur la partie centrale après désolidarisation de la colonne de direction et de la bielle de direction. Le blocage et le déblocage de l'articulation sont réalisés par un des dispositifs déjà utilisés sur les trottinettes.

Les positions des articulations à rotules des biellettes assurant les liaisons entre la colonne de direction centrale et les bras supportant les deux roues avant sont positionnées et orientées pour permettre le libre repli de la colonne de direction.

Afin de réduire la longueur du véhicule replié, des articulations sont placées sur chacun des bras à la jonction de la partie avant de chacun des bras et de la pivoterie des roues avant. Elles permettent de replier les deux roues avant vers le haut et l'arrière. Le blocage et le déblocage des articulations sont réalisés par un des dispositifs déjà utilisés sur les trottinettes.

Les trois roues peuvent être montées sans ou avec suspensions selon que la base trottinette utilisée est pourvue de suspensions ou non.

Un siège amovible peut être ajouté à la partie centrale comme sur certaines trottinettes existantes.

Un porte-charge amovible peut être placé en avant de la colonne de direction et au plus juste au dessus de la barre de direction du véhicule pour accueillir tous types de bagages (sacs à dos, valise, caisse, matériel de golf....). Ce porte-charge prend ancrage en trois points :

- deux points d'ancrage sont situés à l'avant de la partie centrale de part et d'autre de la colonne de direction. Le positionnement et l'immobilisation s'effectuent sur deux ergots liés au caisson de la partie centrale,

- un troisième point d'ancrage permet de suspendre le porte-charge amovible en avant de la colonne de direction par câble ou chaîne reprenant les charges tout en autorisant la rotation de la colonne de direction.

Dans une version raccourcie du véhicule, la roue arrière est ramenée sous le caisson de la partie centrale qui devient inclinée vers l'avant afin de réduire la longueur du véhicule. Les bras sont reliés à la partie centrale sur la fourche de la roue arrière au voisinage de l'axe de, la roue. Cette version raccourcie comporte un porte-bagage placé entre la colonne de direction et le caisson de la partie centrale qui permet également le blocage de la partie non tournante de la colonne de direction en position d'utilisation ou bien son déblocage pour le pliage.

L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique en perspective et en position verticale à l'arrêt du véhicule selon l'invention,

- la figure 2 est une représentation schématique en perspective et en position inclinée du véhicule selon l'invention,

- la figure 3 est une représentation schématique sur la partie centrale des points de liaison entre la partie centrale et la partie complémentaire du véhicule représenté à la figure 1 ,

- la figure 4 est une représentation schématique sur la partie complémentaire des points de liaison entre la partie centrale et cette partie complémentaire,

- la figure 5 représente en position verticale et en vue de face un mode de réalisation du véhicule de la figure 1 ainsi que l'attitude du conducteur en position debout, - la figure 6 représente en position inclinée et en vue de face un mode de réalisation du véhicule de la figure 1 ainsi que l'attitude du conducteur en position debout inclinée,

- la figure 7 représente en vue de dessus la géométrie et un mode de réalisation du véhicule de la figure 1 ,

- la figure 8 représente en vue de côté un mode de réalisation du véhicule de la figure 1 ,

- la figure 9 représente en vue de face et en position verticale à l'arrêt un mode de réalisation du véhicule de la figure 1 ,

- la figure 10 représente en vue de face et en position inclinée un mode de réalisation du véhicule de la figure 1 ,

- la figure 1 1 est une vue de détail de la figure 9 montrant l'élément de jonction entre la barre transversale et l'avant du caisson de la partie centrale du véhicule de la figure 1 ,

- la figure 12 représente un mode de réalisation du porte-charge pouvant être ajouté au véhicule de la figure 1 ,

- la figure 13 représente un mode de réalisation du pliage de la partie centrale du véhicule de la figure 1 ,

- la figure 14 représente un mode de réalisation du pliage des bras de la partie complémentaire,

- la figure 15 est une représentation schématique d'une version compacte du véhicule de la figure 1.

Un véhicule de transport individuel 1 conforme à l'invention est représenté aux figures 1 à 15.

En référence à la figure 1 , le véhicule 1 comprend une première partie appelée partie centrale 2 représentée à la figure 3 et une deuxième partie complémentaire 3 représentée à la figure 4.

La partie centrale 2 représentée à la figure 3 est issue d'une trottinette électrique existante dépourvue de roue et de fourche de roue avant. Elle est constituée d'une poutre formant caisson 19 de logement des batteries électriques, d'une face supérieure 16, d'une roue arrière motorisée 4 avec ou sans suspension, d'un guidon 15, d'une colonne de direction 5 repliable, d'une partie non tournante 4 de la colonne de direction, et d'une pièce d'accueil 22 fixée rigidement en partie basse de la colonne de direction 5. La partie non tournante 14 de la colonne de direction reçoit deux liaisons rotulantes 20 assurant la liaison avec des biellettes 13 de la partie complémentaire 3.

Le caisson 19 reçoit deux liaisons rotulantes 8 assurant la liaison avec la partie complémentaire 3.

Celle-ci est constituée de :

- deux bras indépendants 6 équipés chacun d'un repose-pied 7, de la pivoterie de direction de chacune des deux roues avant 25 et de trois liaisons rotulantes 8, 9, et 12,

- une barre transversale 10 assurant les liaisons entre l'avant de la partie centrale 2 et les deux bras 6 de la partie complémentaire :

- une liaison flexible 11 assurant la fixation du centre de la barre transversale 10 à la zone avant du caisson 19 de la partie centrale 2,

- deux biellettes 13 assurant la liaison entre les deux bras 6 et la partie fixe 14 de la colonne de direction

- deux ensembles roues-fourches avant avec ou sans suspension,

- un ensemble direction comprenant une barre de direction 18, deux bras de direction 24 venant se fixer sur l'extérieur des fourches de roues avant, une bielle de direction 21 assurant la liaison entre la partie inférieure de la colonne de direction 5 et le centre de la barre de direction 18, une pièce d'accueil 22 fixée au bas de la colonne de direction et assurant la liaison amovible avec la bielle de direction 21 , et les liaisons rotulantes entre barres et bielles.

Chacun des bras 6 est équipé d'un repose-pied 7, d'une pivoterie de direction de roue avant 25 et porte deux liaisons rotulantes 8 et 9 en partie basse et une liaison rotulante 12 en position haute.

Comme cela est visible sur la figure 7, les deux liaisons basses 8 et 9 sont sensiblement alignées en vue de dessus avec la verticale des points d'appui au sol d'une roue avant et de la roue arrière. Chacun des repose-pieds 7 est sensiblement centré en vue de dessus sur la ligne passant par les deux liaisons rotulantes basses 8 et 9 des bras 6 et la verticale des points d'appui au sol d'une roue avant et de la roue arrière. Comme cela est visible sur la figure 8 les deux liaisons basses 8 et 9 sont placées le plus près possible du sol.

Ces dispositions géométriques d'architecture concernant l'ensemble -roue arrière 4 /bras 6 /repose-pieds 7 /pivoteries de direction 25- permettent de reproduire au mieux le mouvement de skis qui s'inclinent naturellement en virage en fonction de la vitesse et du rayon de braquage. Les figures 7 et 10 montrent la position des repose-pieds 7 qui permet au conducteur d'adopter une posture analogue à celle du skieur et de retrouver la sensation naturelle de stabilité lors d'un virage à skis.

La liaison flexible 1 1 entre la barre transversale et l'avant de la partie centrale 2 permet à la fois une inclinaison naturelle en virage et une stabilité à l'arrêt sans poser les pieds au sol, les pieds pouvant ainsi rester sur les repose- pieds 7.

Comme cela est visible à la figure 11 , la liaison flexible 1 1 comprend un nombre réduit de composants afin d'en réduire le coût. Elle est constituée de deux ressorts hélicoïdaux 17 parallèles à axes verticaux fixés chacun en partie haute par un ensemble boulon /rondelle 29 sur une équerre 28 permettant la fixation sur le caisson 19 de la partie centrale 2. En partie basse les ressorts 17 sont fixés chacun par un ensemble boulon /rondelle 30 sur la barre transversale 10.

La figure 10 montre également un exemple de réalisation de la barre transversale 10 à base de profilé de type cornière et un exemple de réalisation des liaisons rotulantes 9.

L'ensemble de direction est représenté aux figures 7 à 10 et 13. Cet ensemble comprend une barre dé direction 18 reliée par des liaisons rotulantes à deux bras 24 et une bielle centrale 21 qui transmet le mouvement imposé par le guidon et la colonne de direction 5.

La bielle 21 est attachée à la colonne de direction 5 par l'intermédiaire d'une pièce d'accueil 22 solidaire de l'extrémité basse de la colonne de direction 5 et d'une vis moletée 23 permettant une désolidarisation rapide au moment du pliage. La bielle 21 est immobilisée par rapport à la pièce d'accueil grâce un trou permettant son centrage sur l'extrémité inférieure de la colonne de direction 5 et un trou fileté recevant la vis 23. Comme cela est visible sur les figures 13 et 14, le dispositif 1 selon l'invention permet le pliage, en vue de l'introduction dans une voiture de tourisme ou de son rangement.

La figure 13 montre la colonne de direction 5 et sa partie non tournante 14 qui porte un axe 38 permettant de les rabattre en arrière sur la face supérieure 16 du caisson 19. Avant le pliage, le dévissage de la vis moletèe 23 permet de désolidariser la bielle de direction 21 de la pièce d'accueil 22. Le blocage et le déblocage de l'articulation de la pièce 14 par rapport au caisson 19 sont réalisés par un des dispositifs de type boulon, ressort, excentrique déjà utilisés sur les trottinettes.

La figure 14 montre la possibilité de rabattre en arrière vers le repose-pied 7, par rotation autour de l'axe 41 , l'ensemble formé par un bras 6, sa pivoterie de direction 25 et une roue avant. Le blocage entre la colonne de direction 25 et le bras 6 peut être réalisé comme présenté en figure 14 par un boulon 40 venant dans une encoche usinée dans deux secteurs soudés de part et d'autre du bras 6. Après desserrage, le boulon peut être ramené vers le haut au-delà de l'encoche pour échapper les deux secteurs et permettre la rotation de la pivoterie 25 autour de l'axe 39.

La figure 8 montre la possibilité d'utiliser un siège amovible 25 comportant un tube venant se fixer dans le caisson 19.

Comme cela est visible sur la figure 12, un porte-charge amovible 31 peut être placé en avant de la colonne de direction 5 et juste au dessus de la barre de direction 18 pour accueillir tous type de bagages (sacs à dos, valise, caisse, matériel de golf....).

Le porte-charge 31 comprend trois points d'ancrage. Deux points sont situés sur des ergots 38 solidaires de l'avant du caisson 19 et placés de part et d'autre de la partie non tournante 14 de la colonne de direction. Les encoches usinées dans les bras 32 permettent le positionnement et l'immobilisation sur les deux ergots 38. Un troisième point d'ancrage permet de suspendre le support amovible 31 en avant de la colonne de direction 5 par un câble ou une chaîne 36 attachée de façon fixe en partie basse aux bras 32 et de façon amovible à son extrémité supérieure par une goupille 37 à une pièce solidaire de la colonne de direction 5. Le porte-charge 31 comprend également des lattes plates 35 permettant la répartition et le maintien des charges ainsi qu'un élément 34 placé à sa partie supérieure pour assurer son centrage par rapport à la colonne de direction 5.

La figure 15 présente une version raccourcie 42 du dispositif dans laquelle la roue arrière 4 est ramenée sous le caisson 19 de la partie centrale 2 qui devient incliné vers l'avant afin de réduire la longueur du dispositif. Les liaisons arrière 42 des bras 43 sont ramenées sur la fourche de la roue arrière au voisinage de l'axe de la roue. Les bras 43 et les repose-pieds 44 sont raccourcis tout en gardant les mêmes fonctions que dans la version de base du dispositif 1 représenté en figure 1 .

Comme cela est visible sur la figure 15, dans une version raccourcie 42 du dispositif 1 , le blocage de la colonne de direction 5 en position d'utilisation est assuré par un porte-charge 48 dont le support 47 est articulé sur un axe 40 traversant l'élément 14. L'autre extrémité du support 47 est fixée de façon amovible par deux vis moletées 50 sur le caisson 19. Le montage d'un porte- charge 31 représenté à la figure 12 reste possible sur la version raccourcie 42 du dispositif 1 .

Le véhicule selon l'invention est particulièrement destiné à être un moyen de transport individuel à bas coût, léger, pratique et d'utilisation agréable créant un fort pouvoir d'attractivité pour des usages et des utilisateurs très variés et permettant ainsi de réduire l'impact des transports individuels sur l'environnement.