TITRE : REMORQUE POUR BICYCLETTE

Domaine de 1'invention

La présente invention concerne le domaine des remorques destinées à l'accrochage à l'arrière d'une bicyclette.

Une remorque est au sens du présent brevet un véhicule autonome, muni de roues, pouvant être tiré par un véhicule tracteur auquel il est relié par une liaison réversible.

Une bicyclette est définie comme un véhicule à deux roues propulsé exclusivement ou partiellement par l'énergie musculaire du cycliste. Dans le langage courant, on parle souvent de vélo pour désigner une bicyclette. Au sens du présent brevet, ce terme inclut les bicyclettes à assistance électrique.

Dans de nombreuses parties du monde, la bicyclette reste très utilisée dans les villes pour le transport de personnes et de charges. Dans les villes des pays développés, après avoir beaucoup diminué au profit de l'automobile, l'usage de la bicyclette se développe de nouveau rapidement. Cependant, ce développement est freiné par un problème qui est mal résolu actuellement : le transport d'enfants et/ou de charges (courses, bagages, livraisons...)· Ce problème est d'autant plus délicat qu'il impacte directement la sécurité des utilisateurs.

En effet, le risque de chute croît sensiblement avec la masse transportée, en particulier si ce sont des enfants, parfois remuants.

Ce risque est particulièrement dissuasif pour les personnes qui ont des problèmes d'équilibre, plus ou moins prononcés, en particulier les personnes âgées. Ces personnes, pour l'instant, profitent peu du « retour de la bicyclette » en ville. Et même les personnes « jeunes et sportives » peuvent être très gênées certains jours, par exemple quand il y a de la neige ou du verglas. Et tous les cyclistes peuvent perdre l'équilibre si une roue de leur bicyclette bute sur un trottoir ou descend dans le creux d'un rail de tramway.

Art antérieur

On connaît dans l'état de la technique la demande de brevet US4032166A décrivant un dispositif de support de charge pour une bicyclette ayant un cadre, une tige de selle, une roue arrière s'engageant dans le sol et une roue avant orientable, ledit dispositif comprenant : un conteneur ayant un passage de roue le long de sa partie centrale avant pour loger ladite roue arrière, des moyens pour fixer de manière rigide ledit conteneur audit cadre à l'arrière de ladite tige de selle, une paire d'ensembles de stabilisateurs, une roue d'engagement au sol montée en rotation sur chacun desdits ensembles de stabilisateurs, et des moyens pour monter chacun desdits ensembles de stabilisateurs sur les côtés opposés desdits conteneurs, respectivement, comprenant des moyens d'articulation fixés entre chacun desdits ensembles de roues de stabilisation et une face latérale adjacente dudit conteneur, des moyens d'espacement à rouleaux entre ladite face latérale adjacente dudit conteneur et ledit ensemble de roues, et des moyens élastiques d'amortissement entre ledit conteneur et lesdits ensembles de roues de stabilisation pour solliciter lesdits ensembles vers ledit conteneur contre lesdits moyens à rouleaux, lesdits moyens de montage permettant auxdits ensembles de stabilisateurs de se déplacer verticalement, latéralement et de manière inclinable par rapport audit conteneur.

On connaît aussi dans l'état de la technique le modèle d'utilité DE202013004630U1 décrivant une remorque pour bicyclette qui s'incline avec la bicyclette.

On connaît aussi dans l'état de la technique la demande de brevet allemande DE3138789 décrivant un accessoire qui peut être facilement couplé et découplé d'une bicyclette et qui peut également servir en même temps de chariot pour les courses. Cet accessoire comprend un cadre à fixer sur la bicyclette et muni d'un arc en forme de U ou de V, aux extrémités duquel sont fixés des supports pour les deux roues de support. Cet accessoire peut être fixé au vélo au moyen de trois fixations.

On connaît aussi dans l'état de la technique le brevet NL1007497 décrivant une structure portant au moins un récipient, ladite structure comportant des moyens qui permettent de l'accoupler de manière réversible avec une bicyclette, ladite structure comportant également au moins deux roues destinées à stabiliser la bicyclette, lesdites roues étant montées élastiquement sur ladite structure. La fixation sur le vélo se fait via sa tige de selle et son essieu arrière.

Inconvénient de l'art antérieur

Les solutions de l'art antérieur ne sont pas totalement satisfaisantes.

Le support de charge décrit dans le document US4032166A stabilise la bicyclette, mais il ne permet pas d'incliner la bicyclette pour un angle supérieur à quelques degrés.

La remorque décrite dans le document DE202013004630U1 ne stabilise pas la bicyclette. La remorque s'incline avec la bicyclette ce qui limite le risque de basculement de la remorque.

Le déplacement vertical des roues qui stabilisent la bicyclette est nécessaire pour assurer une bonne adhérence de la roue arrière indépendamment des irrégularités du sol. Ce déplacement vertical n'est pas prévu dans le document DE3138789. Le document NL1007497 propose ce déplacement vertical, mais le montage élastique des roues ne permet pas d'assurer à la fois la stabilité à l'arrêt ou à faible vitesse et la sécurité lors d'un virage à plus grande vitesse, quand on incline la bicyclette. En effet : • Soit la raideur des ressorts est faible, ce qui se traduit par le fait que la bicyclette équipée de la structure n'est pas stable à vitesse lente et à l'arrêt.

• Soit la raideur des ressorts est forte, ce qui génère plusieurs inconvénients : le risque de perte d'adhérence de la roue arrière de la bicyclette, des secousses plus importantes quand l'une des roues de la structure passe dans un creux ou sur une bosse, et une réduction de la sécurité dans les virages, puisque l'inclinaison du vélo n'a plus ou peu d'effet.

Objectifs de l'invention

L'objectif principal de l'invention est de résoudre ce problème de stabilité/sécurité, ce qui permet de proposer, pour le transport d'enfants et de charges avec une bicyclette, dans les villes, une solution nouvelle qui est à la fois multi- usages, sûre et économique.

En particulier, l'invention vise à concilier une stabilité importante lorsque la bicyclette équipée de la remorque est à l'arrêt avec une capacité d'inclinaison aisée dans les virages.

Exposé de l'invention

L'invention concerne une remorque permettant de transformer une bicyclette ordinaire à deux roues en véhicule de transport de charges ou de personnes bénéficiant lors du raccordement de la remorque et de la bicyclette d'un complément de stabilisation, tout en permettant l'usage habituel de la bicyclette lorsque la remorque est détachée. L'invention permet donc une grande modularité, avec un usage parfaitement adapté à chaque situation :

• stabilisation par le simple raccordement de la remorque selon l'invention à une bicyclette ;

• usage normal de la bicyclette quand il n'est pas nécessaire de transporter une charge ; • remplacement d'une bicyclette tractrice par une autre bicyclette tractrice, lorsque la remorque est partagée entre plusieurs utilisateurs ;

• stabilité de la remorque, sans bicyclette tractrice, lorsqu'elle est détachée de la bicyclette et capacité de la déplacer manuellement.

L'invention concerne selon son acception la plus générale une remorque pour bicyclette comportant :

• une structure qui intègre un support de charge,

• de chaque côté, une roue de stabilisation placée à l'extrémité d'un bras relié à ladite structure,

• un moyen d'accouplement réversible de ladite structure avec un cadre de bicyclette, caractérisée en ce que lesdits bras sont solidaires de ladite structure au niveau d'une zone de raccordement et sont articulés ou déformables pour permettre un déplacement transversal des roues de stabilisation en-dessous de ladite zone de raccordement de telle sorte que, lorsque la remorque est accouplée à une bicyclette et que ladite bicyclette s'incline d'un côté par rapport à sa position de référence, le point de contact avec le sol de la roue de stabilisation du côté de l'inclinaison s'écarte transversalement du point de contact de la roue arrière de la bicyclette sur le sol.

Par « déformable pour permettre un déplacement transversal » on entend que la configuration de l'ensemble formé par les deux bras et la structure, vu en coupe transversale, varie en fonction de l'inclinaison de la bicyclette de telle sorte que la distance entre les points de contact avec le sol de l'une et l'autre des roues de stabilisation par rapport au point de contact avec le sol de la roue arrière de la bicyclette varie, et augmente du coté vers lequel s'incline la bicyclette. Cette déformation peut résulter de différentes implémentations techniques, par exemple des bras articulés par rapport à la structure par une liaison pivot d'axe longitudinal, des bras déformables ou des bras articulés. Cette configuration a pour effet que, lorsque la bicyclette est soumise à un effet tendant à l'incliner, le déplacement transversal de la roue du côté de l'inclinaison crée une résistance forte lorsque la roue ne tourne pas, ce qui correspond à la situation où la bicyclette est à l'arrêt. En revanche, lorsque la bicyclette avance, la roue de stabilisation tourne et il y a beaucoup moins de résistance transversale.

La conséquence est que la remorque stabilise la bicyclette à l'arrêt, tout en permettant à la bicyclette de se pencher dans les virages, lorsqu'elle se déplace.

De préférence, en position de référence, la raideur en rotation d'un bras, quand on le soulève, est inférieure à 10 Nm par degré.

Avantageusement, dans la position de référence, chaque roue de stabilisation appuie sur le sol avec une force inférieure à 200 N.

Selon une première variante, lesdits bras sont reliés à ladite structure par une liaison pivot d'axe longitudinal.

Selon une deuxième variante, chacun desdits bras est relié à ladite structure par un moyen déformable élastiquement.

De préférence, le bras de levier du moyen déformable élastiquement est réduit d'au moins 25 %, grâce à la rotation du bras, quand l'inclinaison de la bicyclette passe de 0 degré à 20 degrés.

Avantageusement, dans la position de référence, la hauteur des axes longitudinaux des bras par rapport au sol est comprise entre 250 mm et 1000 mm et plus précisément entre 350 mm et 750 mm.

Selon une variante particulière, la remorque comporte des butées hautes limitant le déplacement vers le haut de chaque bras.

Avantageusement, la remorque comporte au moins deux positions des butées hautes correspondant à une inclinaison faible de la bicyclette, entre 5° et 15°, et une inclinaison forte de la bicyclette, entre 15° et 35°.

Selon un mode de réalisation avantageux la remorque comporte des butées basses limitant la position de chaque bras vers le bas.

Avantageusement, les zones de contact entre les bras et lesdites butées sont déformables élastiquement.

Selon une variante, la remorque comporte une béquille qui peut être en contact avec le sol quand la remorque est utilisée en mode autonome.

Selon une variante, la remorque comporte un moyen de blocage de la rotation des bras quand la remorque est utilisée en mode autonome, avantageusement ledit moyen de blocage est actionné par la béquille. Notamment, le positionnement des bras est avantageusement assuré par des guides, solidaires desdits bras, qui sont déplacés par le déplacement de la béquille si les bras ne sont pas dans la position prévue pour l'utilisation de la remorque en mode autonome.

Selon un mode de réalisation particulier la partie de ladite structure interagit avec un organe solidaire de la bicyclette, selon un déplacement relatif assurant le positionnement relatif transversal de l'organe par rapport à ladite structure.

Selon des modes de réalisation particuliers :

• Le moyen d'accouplement de ladite structure présente un moyen de guidage de la bicyclette, jusqu'à une position empêchant la rotation de ladite bicyclette par rapport à ladite structure selon un axe longitudinal, et un moyen de verrouillage de ladite structure sur la bicyclette.

• Le moyen de verrouillage est fixé sur la béquille.

• Le moyen d'accouplement de ladite structure et les parties complémentaires de ladite bicyclette comportent trois zones de fixation, avec deux premières zones de fixation de part et d'autre de la roue arrière et une troisième zone de fixation plus haute que les deux autres. • Les parties complémentaires de ladite bicyclette des deux premières zones de fixation sont solidaires de barres qui sont fixées sur le tube de selle et les haubans de la bicyclette.

• Les parties complémentaires de ladite bicyclette des deux premières zones de fixation sont solidaires de supports qui sont fixés sur le tube de selle et l'axe de la roue arrière de la bicyclette.

• Ladite structure est rigide quand elle est soumise à un moment d'axe longitudinal généré par la force verticale exercée sur une roue chargée, afin de limiter les efforts transversaux dans les haubans et les bases de la bicyclette.

• Ladite structure est prolongée vers le haut par une poignée à une hauteur comprise entre 70 et 120 centimètres du sol, prolongée vers le bas par les bras qui portent les roues et ladite structure intègre l'essentiel des éléments mécaniques utilisés pour la fixation de la remorque sur la bicyclette et pour le blocage de la rotation des bras.

• Les bras sont terminés par des lames ressort souples dans la direction longitudinale.

• Les bras sont en matériau composite et leur forme est prévue pour assurer tout ou partie des fonctions du bras : force d'appui au sol, écartement latéral de la roue quand la bicyclette s'incline, souplesse en cas de choc longitudinal sur la roue et angle de rotation de dérive.

• Ledit support de charge forme un volume de rangement.

• Les axes desdites roues de stabilisation sont dans le même plan vertical que l'axe de la roue arrière de la bicyclette accouplée.

• Les axes desdites roues de stabilisation sont décalés vers l'arrière par rapport à l'axe de la roue arrière de la bicyclette accouplée, d'une distance inférieure à 200 millimètres . • Lesdites roues de stabilisation sont montées avec un angle de rotation de dérive, qui est permanent ou lié à la force d'appui desdites roues de stabilisation sur le sol.

• La valeur de l'angle de dérive est comprise entre 0,5 degré et 30 degrés.

• La béquille est munie d'une roue folle et ladite béquille est mobile par rapport à ladite structure entre une position remorque autonome où ladite roue folle vient en appui sur le sol, avec un décalage longitudinal par rapport aux deux roues de la remorque, une position relevée pour le déplacement par une bicyclette tractrice et optionnellement une troisième position de la béquille en position rangement où la béquille encadre le support de charge.

• Ladite structure est surmontée par un siège biplace transversal, avec un niveau plus bas pour les pieds devant la traverse, de chaque côté de la roue arrière de la bicyclette.

• Ladite structure est surmontée par un siège biplace longitudinal, avec un niveau plus bas pour les pieds devant la traverse et derrière la traverse, de chaque côté de la roue arrière de la bicyclette.

• Lesdites roues de stabilisation sont sensiblement verticales quand leur face latérale extérieure est alignée avec la face latérale extérieure de ladite structure.

• Ledit angle de rotation de dérive, lié à la force d'appui de la roue sur le sol, est obtenu par la déformation de deux silentblocs dont les faces d'appui font un angle avec la direction de ladite force, lesdits angles étant de sens opposés pour les deux silentblocs.

• Quand la force d'appui de ladite roue de stabilisation sur le sol est nulle, ledit bras, est en butée sous l'action d'un moment qui s'oppose à une rotation qui génère une dérive. • Ledit bras, quand il est en butée haute ou basse et qu'il est soumis à une force qui fait un angle avec la direction du bras, vient en appui sur une surface qui fait tourner le bras vers une position sans rotation de dérive.

• Ladite remorque est liée à ladite bicyclette par une liaison pivot d'axe transversal et en appui sur le sol avec une roue folle.

Description détaillée d'un exemple non limitatif de

1 'invention

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'exemples non limitatifs de l'invention, se référant aux dessins annexés où :

[Fig.l] La figure 1 représente une bicyclette.

[Fig.2] La figure 2 représente une remorque utilisée de manière autonome.

[Fig.3] La figure 3 représente une remorque montée sur la bicyclette .

[Fig.4] La figure 4 représente une remorque vue de l'avant, avec ses composants principaux.

[Fig.5] La figure 5 représente une remorque vue de côté, avec ses composants principaux.

[Fig.6] la figure 6 représente une remorque avec une inclinaison forte de la bicyclette

[Fig.7] La figure 7 représente une vue de l'arrière d'un mode particulier de la fixation de la roue gauche de la remorque. [Fig.8] La figure 8 représente une coupe longitudinale d'un mode particulier de la fixation de la roue gauche de la remorque .

[Fig.9] La figure 9 représente une coupe horizontale d'un mode particulier de la fixation de la roue gauche de la remorque. [Fig.10] La figure 10 représente une coupe transversale du montage d'un bras porte roue.

[Fig.11] La figure 11 représente une coupe longitudinale du montage d'un bras porte roue. [Fig.12] La figure 12 représente une coupe transversale du mécanisme de verrouillage d'une béquille.

[Fig.13] La figure 13 représente une coupe longitudinale du mécanisme de verrouillage d'une remorque et de sa béquille. [Fig.14] La figure 14 représente une coupe longitudinale de la partie arrière de la fixation d'une barre porte ergot sur la bicyclette.

[Fig.15] La figure 15 représente une coupe horizontale de la partie arrière de la fixation d'une barre porte ergot sur la bicyclette.

[Fig.16] La figure 16 représente une remorque en mode rangement, vue de côté.

[Fig.17] La figure 17 représente une remorque en mode rangement, vue de devant.

[Fig.18] La figure 18 représente une remorque dans une housse, vue de côté.

[Fig.19] La figure 19 représente une remorque dans une housse, vue de devant.

[Fig.20] La figure 20 représente un siège biplace transversal monté sur une remorque.

[Fig.21] La figure 21 représente un siège biplace longitudinal monté sur une remorque.

[Fig.22] La figure 22 représente un coffre monté sur une remorque.

[Fig.23] La figure 23 représente, en position de référence, une remorque avec des roues inclinées, vue de l'avant.

[Fig.24] La figure 24 représente un dispositif de rotation de dérive, en coupe longitudinale.

[Fig.25] La figure 25 représente un dispositif de rotation de dérive, en coupe transversale.

[Fig.26] La figure 26 représente la mise en butée d'un dispositif de rotation de dérive, pour trois positions.

[Fig.27] La figure 27 représente une remorque avec un coffre qui est placé derrière la roue arrière d'une bicyclette, vue de côté. [Fig.28] La figure 28 représente une remorque avec un coffre qui est placé derrière la roue arrière d'une bicyclette, vue de 1'avant.

Principes généraux de l'invention L'invention décrite à titre d'exemples non limitatifs concerne de façon générale une remorque pour une bicyclette qui stabilise en roulis la bicyclette grâce à une roue de stabilisation de chaque côté de la bicyclette.

Quand le cycliste incline la bicyclette, la roue de stabilisation, située du côté de l'inclinaison, s'écarte de la roue arrière. Ce déplacement génère une force qui s'oppose à ce déplacement et qui dépend de la vitesse de la bicyclette :

• A l'arrêt, la vitesse est nulle : les roues de stabilisation exercent des forces importantes qui stabilisent la bicyclette .

• En marche, les roues de stabilisation exercent des forces qui décroissent rapidement avec la vitesse, car le déplacement transversal des roues par rapport à la roue arrière se fait progressivement. Le cycliste peut donc facilement incliner la bicyclette.

Pour obtenir ce comportement dynamique, s'adaptant automatiquement au mode d'utilisation de la remorque attelée à une bicyclette, des mécanismes complexes sont envisageables avec un capteur détectant l'inclinaison de la bicyclette pour piloter la raideur des moyens de stabilisation, par exemple par des actionneurs ou des amortisseurs actifs.

L'invention objet du présent brevet propose une solution contre-intuitive qui de façon très surprenante permet d'obtenir le comportement visé par des moyens uniquement mécaniques, permettant d'assurer une grande stabilité lorsque la remorque est à l'arrêt, et une grande souplesse de balancement lorsque la remorque est en mouvement. Cette remorque est par ailleurs utilisable à la fois comme accessoire porte-charge d'une bicyclette lorsqu'elle est attelée par un moyen d'accrochage réversible mais aussi comme remorque utilisable pour être déplacée manuellement, lorsqu'elle est décrochée de la bicyclette.

De façon générale et en référence notamment à la figure 4 l'invention est constituée par une remorque (11) pour bicyclette (1) comportant :

• une structure (12) qui intègre un support de charge (15),

• de chaque côté, une roue de stabilisation (21) placée à l'extrémité d'un bras (22) relié à ladite structure (12), un moyen d'accouplement réversible de ladite structure (12) avec un cadre de bicyclette (1), lesdits bras (22) sont solidaires de ladite structure (12) au niveau d'une zone de raccordement et sont articulés ou déformables pour permettre un déplacement transversal des roues de stabilisation (21) en-dessous de ladite zone de raccordement de telle sorte que, lorsque la remorque (11) est accouplée à une bicyclette (1) et que ladite bicyclette (1) s'incline d'un côté par rapport à sa position de référence, le point de contact avec le sol de la roue de stabilisation (21) du côté de l'inclinaison s'écarte transversalement du point de contact de la roue arrière (4) de la bicyclette (1) sur le sol.

Les bras (22) forment un arc-boutant déformable dans lequel les deux roues de stabilisation (21) sont symétriques de part et d'autre de la roue arrière de la bicyclette pour former une base stable lorsque la bicyclette est à l'arrêt. Si un effort latéral est appliqué sur la bicyclette, il a tendance à entraîner un déplacement latéral de la roue (21), mais la bande de roulement en contact statique avec le sol crée une résistance empêchant ce « ripage » latéral, ce qui crée une résistance au basculement de la bicyclette. Par contre lorsque la bicyclette roule, la bande de roulement n'est plus statique, et peut s'écarter progressivement de la roue arrière de la bicyclette, et donc autoriser une inclinaison avec peu de résistance. L'écartement des roues (21) est possible du fait de l'articulation des bras (22) par rapport à la structure (12), les bras étant rigides, ou encore par l'utilisation de bras (22) flexibles fixés de manière rigide sur la structure (12), ou encore une combinaison des deux modes.

La bicyclette et la remorque comprennent des moyens de liaison qui, associés à un déplacement relatif entre la bicyclette et la remorque, positionnent transversalement la bicyclette par rapport à la remorque pendant leur accouplement.

Cette conception permet de disposer d'une remorque qui stabilise la bicyclette et qui est facile à accoupler à la bicyclette et à désaccoupler.

Trois modes d'utilisation sont donc possibles : bicyclette seule, remorque seule et remorque montée sur la bicyclette. Le passage d'un mode d'utilisation à un autre mode est facile.

La remorque permet de transporter des enfants et/ou des charges (courses, bagages, livraisons...) avec des contenants variés. Ces contenants peuvent être des équipements standards (sacoches, paniers, sièges pour enfants...) ou des sièges et des coffres dont la forme est optimisée.

La remorque peut être accouplée à tous les types de bicyclettes. Elle est particulièrement intéressante pour deux types de bicyclettes, dont elle augmente sensiblement les possibilités d'utilisation : les vélos à assistance électrique (VAE) et les vélos qui n'ont pas de porte-bagages, notamment les vélos tous terrains (VTT).

L'assistance électrique permet de limiter les efforts du cycliste, quelle que soit la charge qu'il transporte. La remorque selon l'invention élimine pratiquement le risque de chute. La combinaison des deux permet donc à des types d'utilisateurs très variés de transporter des enfants et/ou des charges, légères ou importantes, en toute sécurité.

Les VTT sont prévus pour des utilisations sportives. Ils n'ont pas de porte-bagages ni de garde-boue. En revanche, ils disposent de nombreuses vitesses, ce qui permet de s'adapter facilement à la charge transportée. La remorque selon l'invention fournit le porte-bagage et le garde-boue arrière. La combinaison des deux permet donc de transformer un VTT en vélo urbain performant.

Terminologie employée dans le brevet Définitions de termes utilisés dans le texte :

• bicyclette : véhicule à deux roues propulsé exclusivement ou principalement par l'énergie musculaire du cycliste ;

• remorque : véhicule autonome, muni de roues, pouvant être tiré par un véhicule tracteur auquel il est relié par une liaison réversible ;

• accouplement (entre une bicyclette et une remorque) : fixation réversible, que les utilisateurs peuvent actionner facilement, rapidement et fréquemment ;

• direction longitudinale : direction horizontale parallèle au sens de déplacement de la bicyclette ;

• direction transversale : direction horizontale perpendiculaire à la direction longitudinale ;

• les termes « droite », « gauche », « avant », « arrière », utilisés pour la bicyclette et la remorque, sont définis à partir de la position du cycliste sur la bicyclette ;

• mouvement de roulis : rotation autour d'un axe longitudinal ;

• « angle du bras » : angle entre la verticale et la droite qui passe par le point de contact d'une roue de stabilisation et l'axe de rotation du bras qui porte cette roue ;

• roue chargée : roue de la remorque qui est du côté vers lequel la bicyclette s'incline ;

• roue déchargée : roue de la remorque qui est du côté opposé au côté vers lequel la bicyclette s'incline ; • inclinaison de la bicyclette : angle, dans un plan vertical/transversal, entre l'axe de la roue arrière de la bicyclette et le sol ;

• moment de basculement : moment dû à la masse de la bicyclette chargée, qui tend à faire basculer la bicyclette quand elle n'est pas verticale,

• « position de référence » : la position de référence correspond à une remorque montée sur la bicyclette, en position verticale sur un sol horizontal, avec la charge moyenne retenue pour la conception (charge sur la remorque et poids du cycliste).

• angle de dérive : angle entre la trajectoire du point de contact d'une roue de stabilisation et la trajectoire du point de contact de la roue arrière de la bicyclette.

• angle de rotation de dérive : angle entre l'axe d'une roue de stabilisation et l'axe de la roue arrière de la bicyclette, les deux axes étant projetés sur un plan horizontal .

La figure 1 représente schématiquement une bicyclette (1), avec ses composants principaux. La bicyclette

(I) est composée d'un cadre (2), d'une roue avant (3), d'une roue arrière (4) avec son axe (9), d'un tube de selle (5), de haubans (6) et de bases (7). Comme la bicyclette est vue du côté gauche sur la figure 1, on voit le hauban gauche (6g) et la base gauche (7g).

La figure 2 représente schématiquement une remorque

(II) utilisée de manière autonome pour transporter des enfants et/ou des charges (non représentés). La remorque (11) repose sur trois roues : deux roues de stabilisation (21) et une roue (38) montée sur une béquille (32). De préférence, cette béquille (32) est articulée sur un axe (33). La roue (38) est une roue folle ce qui permet d'orienter facilement la remorque quand elle est utilisée en mode autonome. Pour faciliter le déplacement sur un sol très irrégulier on peut également basculer la remorque (11) et la déplacer sur les deux roues (21), comme on le fait de manière classique avec un chariot de courses. Pour simplifier la remorque (11), on peut d'ailleurs prévoir que la béquille (32) repose sur le sol avec simple appui, qui peut être escamotable.

La remorque est équipée d'une poignée (16) et d'un support de charge (15). Ce support de charge (15) peut être prévu pour loger une chaîne ou un câble et le cadenas qui permet de les verrouiller. L'accès à ce logement est prévu, par exemple, par une ouverture sur la face arrière du support de charge (15).

La figure 3 représente schématiquement la remorque montée sur la bicyclette. La béquille (32) est en position relevée. La remorque est fixée sur la bicyclette en trois points au moyen d'une bielle (71) sous la selle et de deux barres (8) qui portent des ergots. La bielle (71) est fixée à l'arrière sur la remorque et à l'avant sur un axe vertical fixé sur le tube de selle (5).

Les points de contact de la roue arrière (4) et des roues (21) de la remorque sont alignés. Cette disposition permet de ne pas avoir de ripage des roues dans les courbes. Il peut être intéressant, également, d'accepter un léger ripage et de placer les roues (21) un peu en arrière de la roue arrière (4), au maximum de 200 mm, pour que le centre de gravité de la remorque (11) chargée soit plus en avant par rapport aux roues (21).

Les figures 4 et 5 présentent une remorque (11), montée sur une bicyclette (1), avec ses principaux composants. La figure 4 est une vue de l'avant, la figure 5 est une vue de côté. Ces deux vues correspondent à la position de référence. Pour bien mettre en évidence les composants de la remorque, sans béquille, seule la roue arrière (4) de la bicyclette est représentée.

La remorque comprend une structure (12) composée de deux montants latéraux (13), d'une traverse (14), de raidisseurs (18) et d'un support de charge (15) sur lequel on peut mettre des charges et des contenants variés, notamment avec des crochets placés dans des trous (17). Des fixations peuvent être prévues pour monter facilement sur la remorque (11) une autre remorque, avec une fixation haute (20) ou basse (19). La remorque que l'on ajoute peut éventuellement être motorisée.

De chaque côté de la remorque (11), un bras (22), portant une roue (21), est articulé sur un axe longitudinal (24). Le bras (22) est terminé par une lame ressort (23) qui permet de bien encaisser d'éventuels chocs longitudinaux sur la roue (21). En variante, la lame ressort peut être remplacée par une articulation sur le bras. Dans ce cas, la partie basse du bras (22), maintenue en position normale par un ressort, pivote si la force longitudinale sur la roue (21) dépasse une valeur prédéterminée.

La configuration formée par le bras (22) articulé et un ressort (25) (ou tout autre moyen déformable élastiquement ) est liée, notamment, au choix de la raideur du ressort (25), de telle sorte que dans la position de référence, chaque roue (21) appuie sur le sol avec une force relativement faible, au maximum de 200 N. La raideur en rotation d'un bras de roue, due à son ressort (25), est inférieure à 10 Nm par degré. Cette raideur est très inférieure à la raideur du moment de basculement, qui tend à faire basculer la bicyclette quand elle n'est pas verticale, de l'ordre de 20 Nm par degré (pour une masse de 125 kg et un centre de gravité à 0,9 m du sol).

L'action des ressorts (25) est donc relativement limitée, ce qui permet au cycliste de retrouver un fonctionnement proche de celui auquel il est habitué quand il utilise sa bicyclette sans la remorque (11) à vitesse de croisière.

Une vue en écorché permet de voir le ressort (25d), qui travaille en traction, avec une fixation supérieure (26d) sur le montant latéral (13d) et une fixation inférieure (27d) sur le bras porte roue (22d).

La béquille (32), articulée sur l'axe (33), peut être équipée à son extrémité d'une poignée (39) et de catadioptres (40). La figure 6 permet d'observer le déplacement des bras (22) de la remorque quand la bicyclette est inclinée. Sur la figure 6, l'inclinaison de la bicyclette est importante, de l'ordre de 30 degrés.

Quand la bicyclette s'incline, les roues (21) se déplacent transversalement par rapport à la roue arrière (4) de la bicyclette. L'adhérence des roues (21) au sol s'oppose à ce déplacement ce qui permet de stabiliser la bicyclette à l'arrêt et de mieux maîtriser la trajectoire de la bicyclette à vitesse lente. La force qui tend à s'opposer à l'inclinaison de la bicyclette devient très faible quand la bicyclette est à vitesse de croisière car, pour une même vitesse d'inclinaison, l'angle de dérive est inversement proportionnel à la vitesse de la bicyclette.

Pour augmenter l'angle de dérive on peut prévoir que les roues (21) ont un angle de rotation de dérive à l'ouverture. Avec cet angle de rotation de dérive à l'ouverture, en vue de dessus, la roue droite (21d) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la roue arrière (4). La roue gauche (21g) tourne dans l'autre sens.

On peut prévoir un angle de rotation de dérive permanent, relativement faible, d'environ 1 degré. Il est également possible, pour mieux maîtriser la stabilisation/inclinaison de la bicyclette (1) équipée d'une remorque (11), de prévoir un angle de rotation de dérive qui augmente avec la force d'appui de la roue (21) sur le sol. Le cycliste peut ainsi agir sur l'angle de rotation de dérive en inclinant légèrement son corps. Avec cette solution, la valeur maximum de l'angle de rotation de dérive peut être importante, par exemple entre 3 et 30 degrés. Autre avantage, il n'y a pas de ripage des roues (21), ce qui limite la résistance à l'avancement de la bicyclette et l'usure des roues (21). Les figures 7 à 9 et 24 à 26 décrivent des solutions qui permettent d'obtenir cet angle de rotation de dérive variable. Sur les figures 7 à 9, la roue gauche (21g) est montée sur la lame ressort (23g) du bras (22) par l'intermédiaire de deux silentblocs, le silentbloc supérieur (30) et le silentbloc inférieur (31). Ces deux silentblocs (30, 31) sont fixés d'un côté sur une plaque (28) fixée sur la lame ressort (23) et de l'autre côté sur une plaque (29) sur laquelle est fixée la roue (21g). Comme le silentbloc supérieur (30) est placé en avant du silentbloc inférieur (31) dans la direction longitudinale, la force verticale sur la roue (21) fait tourner la roue autour d'un axe qui passe sensiblement par les deux silentblocs (30, 31), donc crée un angle de rotation de dérive à l'ouverture qui augmente avec la force d'appui de la roue (21g) sur le sol. On peut prévoir éventuellement une butée, par exemple entre les deux plaques, pour limiter la valeur maximale de l'angle de rotation de dérive.

Pour bénéficier au maximum de la stabilisation liée à l'adhérence transversale des roues de stabilisation (21), il faut positionner l'axe (24) le plus haut possible par rapport au sol. En effet, quand il n'y a pas arc-boutement des bras (22), le moment de stabilisation est proportionnel à cette hauteur.

De plus, plus l'axe (24) est haut, plus l'angle formé entre la verticale et la droite qui passe par le point de contact de la roue (21) et l'axe (24), appelé angle du bras, est faible. Par exemple, quand cet angle est de 17 degrés, la tangente de cet angle est égale à 0,3, ce qui permet d'avoir une excellente stabilité à l'arrêt par arc-boutement des bras (22) dès que l'adhérence au sol dépasse 0,3. Pour des angles inférieurs à environ 20 degrés on peut donc éventuellement simplifier la remorque en ne montant pas de ressorts (25).

La hauteur de l'axe (24) par rapport au sol peut être choisie, entre 250 mm et 1000 mm, en fonction du résultat que l'on veut obtenir et de la conception d'ensemble de la remorque. De préférence, la hauteur choisie est comprise entre 350 mm et 750 mm. Quand on prend un virage à vitesse rapide, il est nécessaire de pouvoir s'incliner pour ne pas basculer vers l'extérieur du virage à cause de la force centrifuge. Il est donc préférable que les ressorts (25), quand ils sont prévus, s'opposent peu à l'inclinaison de la bicyclette, en particulier quand cette inclinaison est importante. Ce résultat est obtenu grâce à deux caractéristiques techniques dont les effets se combinent :

• Le ressort (25) a une raideur faible, ce qui permet d'avoir peu d'augmentation de force quand la longueur du ressort augmente. Le moment dû aux ressorts qui s'oppose au début de l'inclinaison de la bicyclette est faible, par exemple de l'ordre de 2 Nm par degré. Ce moment qui tend à redresser la bicyclette est très inférieur au moment de basculement, dû à la composante verticale de la masse de la bicyclette chargée, qui tend à faire basculer la bicyclette quand elle n'est pas verticale, de l'ordre de 20 Nm par degré.

• Le bras de levier du ressort de la roue chargée diminue quand l'inclinaison de la bicyclette augmente. Cette cinématique présente également l'avantage de limiter l'allongement du ressort (25), donc ses dimensions.

La présente invention permet donc, de manière surprenante, avec ou sans ressort (25), d'obtenir une bonne stabilité à l'arrêt et à vitesse lente, tout en conservant la possibilité de s'incliner facilement lorsque la bicyclette se déplace à vitesse de croisière.

Par ailleurs, le fait qu'il n'y ait pas de ressorts ou que le moment dû aux ressorts soit faible présente un autre avantage : le cycliste ressent beaucoup moins le passage sur les défauts géométriques du sol : dévers, bosses et creux.

Dans une autre forme de réalisation qui présente l'avantage de limiter le nombre d'éléments mécaniques et d'alléger la remorque (11), le bras (22) est en matériau composite. La forme du bras (22) peut être prévue pour assurer tout ou partie des fonctions du bras (22) : force d'appui au sol, écartement latéral de la roue (21) quand la bicyclette s'incline, souplesse en cas de choc longitudinal sur la roue (21) et angle de rotation de dérive.

Les figures 10 et 11 présentent, pour le côté gauche, la zone d'articulation du bras porte roue (22g) qui est articulé sur l'axe (24g). Le déplacement du bras (22g) vers le haut est limité par une butée élastique (54) qui vient en contact avec une butée haute (51), par exemple une goupille. Sur la figue 10, la butée haute (51) peut occuper quatre positions qui correspondent à des angles d'inclinaison de la bicyclette d'environ 5, 10, 20 et 30 degrés.

La rotation du bras (22g) vers le bas est limitée par une butée élastique (55) qui vient en appui sur une butée basse (52), par exemple une goupille. Cette butée basse (52) est présente en permanence sauf quand on veut rapprocher davantage les deux bras (22) pour limiter la largeur de la remorque, pour son rangement ou une utilisation en mode autonome.

En variante, les bras (22) viennent en contact direct avec les butées hautes (51) et basses (52), qui sont élastiques.

Sur les figures 10 et 11, la remorque est fixée sur la bicyclette. La partie avant de la béquille (32) est en position basse. Un moyen de verrouillage (37), qui a la forme d'un crochet, bloque un ergot (61) qui est fixé sur la bicyclette.

Quand la remorque est en mode autonome, la partie avant de la béquille (32) est en position haute (position représentée avec des pointillés). La lame (36) de la béquille (32) bloque la rotation du bras (22) par l'intermédiaire d'un guide (53). L'entrée évasée du guide (53) permet de bien positionner en rotation les bras (22) quand on passe la remorque du mode fixée sur la bicyclette au mode autonome. En position haute, la lame (36) est en appui sur une butée élastique (56). Un ergot de verrouillage (35) permet de verrouiller la position de l'un des bras de la béquille (32), pour les deux modes d'utilisation : remorque fixée sur la bicyclette et remorque autonome.

L'ensemble des caractéristiques qui viennent d'être présentées en référence aux figures 4 à 11 expliquent comment, grâce à l'invention, il est possible d'avoir une remorque montée sur une bicyclette qui permet à la bicyclette d'être à la fois stable et inclinable jusqu'à un angle préréglé :

• A l'arrêt, la bicyclette est stable et verticale, même si le sol est en dévers. Le cycliste n'a pas besoin de mettre le pied au sol.

• A vitesse lente, le cycliste maîtrise bien sa trajectoire. Il peut éviter, par exemple, de faire des zigzags dangereux quand il redémarre après un arrêt. Il peut aussi, sans tomber ni mettre le pied à terre, prendre des virages de rayon très limité.

• A vitesse de croisière, la stabilité étant assurée par la vitesse, le cycliste peut se pencher dans les virages ou sur un sol en dévers comme avec une bicyclette. De plus, avant de commencer son déplacement, le cycliste peut facilement choisir l'inclinaison maximale de la bicyclette en fonction, notamment, de ce qu'il transporte et des conditions météorologiques (risque de verglas...).

Les figures 12 et 13 présentent un mécanisme de verrouillage (34) de la béquille (32). Pour passer la béquille (32) de la position haute à la position basse et inversement, on tire sur l'anneau qui commande l'ergot de verrouillage (35). La béquille (32) est débloquée et on peut la faire pivoter jusqu'à ce que l'ergot de verrouillage (35), poussé par un ressort, bloque la béquille (32) dans sa nouvelle position.

En position haute et en position basse, la béquille (32) est maintenue en appui par des butées élastiques (56, 63), qui permettent de rattraper les jeux des mécanismes et d'éliminer les bruits que provoquent ces jeux.

Les figures 14 et 15 présentent la barre (8) qui porte l'ergot (61) et la fixation de cette barre (8) dans la zone de l'axe de la roue arrière de la bicyclette au moyen d'une bielle (64) qui est fixée sur l'axe de la roue (gros alésage) ou un œillet du cadre de la bicyclette (petit alésage). Le positionnement précis de l'ergot (61) est assuré par un réglage dans les trois dimensions :

• longitudinalement et transversalement, par un déplacement de 1'ergot (61),

• verticalement, par la bielle (64).

Ces réglages permettent de monter la remorque sur presque toutes les bicyclettes déjà conçues. En variante, il est possible de prévoir une plaque verticale sur laquelle l'ergot (61) est fixé dans une position prédéterminée. Une petite bielle est fixée à cette plaque et, à son autre extrémité, au tube de selle (5) ou au hauban (6). Cette solution est plus simple mais nécessite de prévoir des plaques différentes adaptées à chaque diamètre des roues des bicyclettes.

Si le montage de la remorque est prévu sur un modèle de bicyclette précis, le support de l'ergot (61) est beaucoup plus simple. L'ergot (61) est fixé sur une plaque qui est fixée sur l'axe (9) de la roue arrière (4) et sur les œillets prévus sur la bicyclette (1).

Sur la figure 15, on peut voir également comment est réalisé un guidage progressif quand on monte la remorque sur la bicyclette. Ce guidage progressif est assuré par un organe solidaire de la bicyclette. Sur la figure 15, cet organe est l'ergot (61). Le guidage transversal est assuré par un guide (62) de chaque côté de la bicyclette. Le guidage vertical est assuré par un moyen de guidage (57), visible également sur la figure 13, de chaque côté de la bicyclette. Le montage de la remorque sur le vélo est très rapide (moins de 20 secondes). Les étapes successives sont les suivantes :

1.Approcher la bicyclette de la remorque.

2.Positionner la bicyclette sur la remorque grâce aux guidages transversaux (62) et verticaux (57), jusqu'à ce que les ergots (61) soient en appui sur les butées élastiques (63).

3.Fixer la bielle (71) sur la bicyclette.

4.Tirer sur l'anneau de l'ergot (35) pour déverrouiller la béquille (32), puis relever la béquille (32) jusqu'à son verrouillage automatique en position haute.

Pour séparer la remorque de la bicyclette, les étapes sont les mêmes, mais inversées.

La longueur de la bielle (71) est prévue pour que la roue (38) de la béquille (32) quitte légèrement le sol lorsque l'on fixe cette bielle (71) sur la bicyclette. Cela permet de prendre en compte le fait que le point de contact de la roue (38) avec le sol n'est pas toujours bien aligné avec la droite qui passe par les deux points de contact des roues (3) et (4) de la bicyclette.

Les figures 16 et 17 présentent la remorque en mode « rangement ». L'encombrement au sol, très limité, est similaire à celui d'une valise (environ 400 mm x 300 mm).

En mode « rangement », la remorque peut être mise dans une housse (41) qui peut laisser les roues (21) apparentes (figures 18 et 19). Les bras (22) sont en position de butée basse, en appui sur la goupille (52). L'écartement des roues (21) est d'environ 300 mm. Cela permet, quand on le souhaite, de transporter la remorque (dans la rue, un bus, un métro, un train) en la tirant comme on le fait pour un chariot de courses, avec un encombrement très faible.

Le support de charge (15), éventuellement complété par un porte-bagages standard, peut être utilisé avec des équipements standard (sièges pour enfants, sacoches...)· Le support de charge (15) peut également être utilisé avec des équipements spécifiques : des sièges biplaces pour enfants (42, 43) et des coffres (44) dont les dimensions sont adaptées aux besoins des utilisateurs (artisans, livreurs...).

La figure 20 présente un siège biplace transversal (42) (les deux enfants sont côte à côte). La figure 21 présente un siège biplace longitudinal (43) (les deux enfants sont l'un derrière l'autre). Dans les deux cas, les enfants sont assis avec les pieds plus bas que leur assise, ce qui est important pour leur confort et leur sécurité.

Avec le siège biplace transversal et le coffre présenté à la figure 22, il est possible, en plus, de monter des sacoches sur les côtés de la bicyclette.

La figure 23 présente, en position de référence, une variante de remorque (11) avec deux modifications principales par rapport à la solution qui vient d'être présentée : les roues (21) sont inclinées et le dispositif de rotation de dérive est intégré en haut du bras (22) dans un tube (108).

Quand on utilise la remorque en mode autonome le fait d'avoir des roues (21) inclinées en position de référence permet d'avoir, à la fois, une largeur réduite (environ 400 mm) et une bonne stabilité de la remorque (11) (environ 350 mm entre les points de contact des deux roues (21)).

Le dispositif de rotation de dérive, logé dans le tube (108g) est présenté en détail sur les figures 24 et 25, qui sont des coupes en élévation du bras (22g), du côté gauche, dans la zone de son axe d'articulation (101). Le bras (22g) a une partie supérieure (102) et une partie inférieure (103). La partie supérieure (102) est reliée à l'axe d'articulation du bras (101). La partie inférieure (103) est reliée à la roue (21) (non représentée).

La partie supérieure (102) et la partie inférieure

(103) sont reliées par trois silentblocs : le silentbloc avant

(104), le silentbloc arrière (105) et le silentbloc bas (106). Les faces d'appui des deux silentblocs (104) et (105) font un angle avec la direction de la force d'appui de la roue (21) sur le sol. Les angles sont de direction opposée pour les deux silentblocs (104) et (105). Quand il y a une force d'appui de la roue (21) sur le sol, les déformations des silentblocs (104) et (105) génèrent une rotation de dérive dont l'angle est lié à l'intensité de la force.

La partie supérieure (102) est composée d'un bloc supérieur (107) qui est fixé sur le tube (108g) qui enveloppe la partie inférieure (103).

La partie inférieure (103) est composée d'un bloc inférieur (109) qui est fixé sur une cornière (110), prolongée par une plaque butée (111) et un tube (112).

Les mouvements transversaux de la partie inférieure (103) par rapport à la partie supérieure (102) sont limités par des butées :

• en haut, les butées (115, 116) fixées sur la partie inférieure (103) ;

• en bas, par la plaque butée (111).

La figure 28 montre des coupes horizontales du bras, qui expliquent comment les mouvements relatifs des deux parties du bras sont limités par les butées. Les quatre butées (113, 114, 115, 116) peuvent venir en contact avec le tube (108g). La plaque butée (111) peut également venir en contact avec le tube (108g).

Dans la position « Repos », colonne de gauche :

• Les butées (113, 116) sont en contact avec le tube (108g) avec, éventuellement, une force de précontrainte. Cette précontrainte permet de déclencher le début de la rotation de dérive seulement quand la force d'appui de la roue de stabilisation (21) sur le sol atteint une valeur prédéterminée. Cette précontrainte améliore la stabilité à vitesse lente, mais elle ralentit le début de l'inclinaison de la bicyclette (1) à vitesse de croisière. Il est possible de prédéterminer la valeur de cette précontrainte pour bien répondre aux attentes des utilisateurs de la remorque (11). • La plaque butée (111) n'est pas en contact avec le tube (108).

Dans la position « Dérive maxi », colonne du milieu :

• Les butées (114, 115) sont en contact avec le tube (108g).

• La plaque butée (111) n'est pas en contact avec le tube (108g).

Dans la position « En butée », colonne de droite, le bras est soit en butée haute (inclinaison maximum de la bicyclette), soit en butée basse (un fonctionnement en marche arrière a tendance à plaquer le bras sur sa butée basse) :

• Les butées (113, 116) sont en contact avec le tube (108g). Il n'y a pas de rotation de dérive.

• La plaque butée (111) est en contact avec le tube (108g) : o soit vers l'extérieur (cas représenté sur la figure 26) quand le bras est en butée haute ; o soit vers l'intérieur (pour un fonctionnement en marche arrière.

Les figures 27 et 28 représentent une remorque (11) avec un coffre (122) qui est placé derrière la roue arrière (4) d'une bicyclette.

La remorque (11) est articulée à l'avant sur l'axe (9) de la roue arrière (4) aux deux extrémités de l'axe (9).

La remorque (11) porte à l'arrière sur une roue folle (120) qui peut s'orienter grâce à un axe (121). Deux bras (22d, 22g) terminés par des roues de stabilisation (21d, 21g) sont articulés sur la remorque sur des axes longitudinaux (24d,

24g). La remorque (11) a un coffre (122) pour le transport d'enfants et/ou de courses et de matériel. Une poignée (123) permet de déplacer la remorque (11) quand elle est décrochée de la bicyclette. La poignée (123) a plusieurs positions : les positions hautes sont utilisées pour le déplacement de la remorque (11) en mode autonome. Les positions basses permettent de limiter l'encombrement en profondeur de la remorque (11) quand on la met en position verticale en appui sur ses roues (21) et des butées (124).

Les figures 27 et 28 présentent une remorque (11) qui est fixée sur l'axe (9) de la roue arrière (4). Dans une autre forme de réalisation, il est possible de la fixer sur des ergots, comme c'est le cas pour la remorque qui est présentée, notamment, sur les figures 10 à 15.

Nomenclature des éléments présentés dans la description

(l'indice « d » indique que l'élément est du côté droit de la bicyclette, l'indice « g », du côté gauche) ; [Tableau 1]