Brevet FR2464876A1 — publié le 19810320

L'invention a trait à un élément tubulaire creux renforcé. On réalise à partir d'éléments tubulaires creux des constructions utilisées, notamment dans l'industrie aéronautique, l'industrie nautique, l'industrie du bâtiment, l'industrie mécanique, l'industrie des véhicules tels qu'automobiles, cycles et autres. Il est fréquemment nécessaire que ces constructions, à base d'éléments tubulaires, doivent présenter deux caractéristiques essentielles : d'une part, elles doivent être légères et, d'autre part, elles doivent être résistantes. Fréquemment, l'une des caractéristiques se fait au détriment de l'autre. Ci-dessous sera décrite, à titre d'exemple non limitatif, une construction particulière réalisée à partir d'un ensemble d'éléments tubulaires creux. Ainsi, on connaît depuis fort longtemps les bicyclettes comportant un cadre. Celui-ci se compose essentiellement d'intube horizontal, dont l'extrémité avant est solidaire d'un raccord de direction haut et dont l'extrémité arrière est solidaire d'un raccord de selle ; d'une douille de direction intercalée entre le raccord de direction haut et un raccord de direction bas ; d'une fourche constituée d'un pivot de direction, d'une tête de fourche, de deux fourreaux pourvus d'une patte avant et de deux chasses formées de deux haubans et de deux bases reliés entre eux par les pattes arrière. Le raccord de selle est relié par un tube vertical à une boîte de pédalier. De même, le raccord de direction est relié par un tube diagonal à la même boîte de pédalier. Les bases des chasses forment éléments de liaison entre la boîte de pédalier et les pattes arrière.Les haubans forment éléments de liaison entre le raccord de selle et les pattes arrière. Pour alléger la bicyclette, on a diminué soit le diamètre des tubes, soit l'épaisseur des tubes, ce qui a entraîné une diminution des résistances mécaniques à la flexion, à la torsion et au cisaillement. De ce fait, en cas de chute et/ou de contre-coups violents dûs à une irrégularité de la chaussée, il y a déformation et/ou affaissement du cadre, voire même cassure de l'un ou de l'autre élément tubulaire composant le cadre. Le but principal de cette invention a pour objet de renforcer, d'alléger et d'augmenter le moment d'inertie de tout corps creux sans tenir compte de ses formes géométriques. A la base d'éléments tubulaires creux renforcés, conformes à l'invention, il est possible d'obtenir un cadre de bicyclette allégé sans diminuer les résistances mécaniques, voire même augmenter ces résistances. A cet effet, l'invention concerne un élément tubulaire creux renforcé caractérisé en ce qu'il comporte une âme en mousse de polyuréthane injectée après recouvrement de la paroi interne d'un apprêt approprié assurant une liaison indissoluble entre l'élément tubulaire creux et la mousse de polyuréthane injectée. L'insention présente plusieurs avantages, à savoir - permet la réduction d'épaisseur des tubes d'acier sans eirinuer les résistances mécaniques tels que flexion, torsion, cisaillement, au contraire améliore ces résistances - permet de réduire le diamètre des tubes du cadre sans toucher à l'épaisseur et de conserver les résistances mécaniques des tubes normaux non injectés.De ce fait, il y a la possibilité de fabriquer des bicyclettes du type "Fine" et "Superfine" au niveau de l'esthétique ; - permet, éventuellement, la fabrication de bicyclettes en tubes en aluminium, en plastique ou toutes autres matières amenant un gain de poids au cadre - par le jeu de la densité de la mousse de polyuréthane, il y a la possibilité de réaliser des cadres de solidités différentes en fonction de leur utilisation. L'invention sera ben comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - la figure unique est une vue en élévation d'un cadre de bicyclette conforme à l'invention. Selon l'invention, on prend des éléments tubulaires creux que l'on découpe à la longueur désirée. Puis, par des moyens connus, on pourvoit la paroi interne d'un apprêt qui adhère parfaitement à la paroi interne des tubes et qui assure un accrochage parfait de la mousse en polyuréthane injectée. Une utilisation particulière d'ur. ensemble tubulaire conforme à l'invention est décrite ci-desseus à titre d'exemple non limitatif. Le cadre de bicyclette 1 comporte un tube horizontal 2. L'extrémité avant 3 est enfilée puis rendue solidaire d'un raccord de direction haut 4. L'extrémité arrière 5 est rendue solidaire d'un raccord de selle 6. Le raccord de direction haut 4 coiffe l'extrémité supérieure 7 d'une douille de direction 8 dont l'extrémité inférieure 9 est solidaire d'un raccord de direction bas 10. Ce raccord de direction bas 10 repose sur une tête de fourche 11 dans laquelle est fixée l'extrémité supérieure 12 de deux fourreaux 13 dont l'extrémité inférieure 14 est pourvue d'une patte avant 15. Ces pattes avant 15 permettent de maintenir la roue avant (non représentée) disposée entre les deux fourreaux 13. Le raccord de direction bas 1C sert d'élément de liaison entre la douille de direction 8 et l'extrémité supérieure 16 d'un tube diagonal 17 dont l'extré- mité inférieure 18 est solidaire d'une botte de pédalier 19. Dans cette boîte de pédalier 19 est engagée l'extrémité inférieure 20 d'un tube vertical 21 dont l'extrémité supérieure 22 est solidaire du raccord de selle 6. Le cadre 1 comporte deux chasses composées de deux haubans 23, dor.t ltex- trémité supérieure 24 est solidaire du raccord de selle 6 et dont l'extrémité inférieure 25 est pourvue d'une patte arrière 26 maintenant la roue arrière (non représentée), et de deux bases 27 dont l'extrémité 28 est solidaire de la boîte de pédalier 19 et dont l'autre extrémité 29 est solidaire de la patte arrière 26. Bien entendu, les différents éléments tubulaires présentent des trous d'évent et les parois internes ont été recouvertes de l'apprêt assurant la liaison parfaite entre les éléments tubulaires et la mousse en polyuréthane. Après montage du cadre, on injecte à travers la boîte de pédalier 19 de la mousse de polyuréthane dans le cadre 1. Cette mousse se répand à travers les éléments tubulaires creux en chassant l'air renfermé à travers les trous d'évent. Après remplissage, on procède à l'évidement de la mousse dans la douille de direction 8 pour la mise en place du pivot de direction et dans le tube vertical 21 pour l'introduction de la tige de la selle. En ce qui concerne la boîte de pédalier 19, on élimine la mousse en procédant à un nouveau taraudage pour la mise en place du mécanisme du pédalier. Selon un autre mode de réalisation, les éléments tubulaires et, notamment le tube horizontal 2, le tube vertical 21 et le tube diagonal 17 peuvent présenter des rétrécissements 30 représentés par les lignes pointillées pour rehausser l'aspect de finesse du cadre. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Elément tubulaire creux renforce caractérisé en ce qu'il comporte une en en mousse de polyuréthane injectée après recouvrement de la paroi interne d'un apprêt approprié assurant une liaison indissoluble entre l'élément tubulaire creux et la mousse de polyuréthane injectée. 2. Ensemble d'éléments tubulaires creux renforcés selon la revendication 1, en particulier cadre de bicyclette, notamment cadre de bicyclette de course composé essentiellement d'un tube horizontal, d'un tube vertical, d'un tube diagonal, d'une douille de direction, de deux fourreaux, de deux haubans et de deux bases caractérisé en ce que ces éléments tubulaires comportent une âme en mousse de polyuréthane injectée. 3. Cadre de bicyclette selon la revendication 2 caractérisé en ce que les éléments tubulaires comportent des rétrécissements. 4. Cadre de bicyclette selon la revendication 2 caractérisé en ce que la mousse de polyuréthane injectée comporte des densités variables.