Brevet FR2567212A1 — publié le 19860110

L'invention concerne un dispositif d'assemblage en pression d'éléments, notamment d'organes de bicyclettes et véhicules similaires. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des moyens d'assemblage en général, et plus~particulièrement des organes tels que potences et tiges de selles, montés dans les tubes des cadres de bicyclettes et véhicules analogues. Dans de nombreux domaines techniques, les assemblages démontables classiques par boulons ou vis-écrous, perdent de leur efficacité dans le temps, soit par suite des efforts mis en jeu à leur niveau, soit à cause des conditions de travail provoquant des vibrations des chocs ou une usure importante des pièces ou encore une déformation ou allongement des éléments de serrage. Pour pallier à -ces inconvénients, on a proposé différen tes solutions telles que rondelles-frein, ressorts, cales. ces organes ajoutés à l'assemblage ne sont pas toujours suffi- sants, et de toute façon augmentent le prix de revient et le poids des éléments à assembler, sans pour cela répondre à tous les problèmes, en particulier de vibrations et de chocs. Selon l'invention, on a voulu créer un dispositif d'assemblage simple, économique, léger, facile à mettre en oeuvre, et efficace dans le temps quelque soient les conditions de travail. Pour cela, on utilise les propriétés particulières des matériaux très déformables mais faiblement compressibles, tels que les élastomères, en les interposant dans l'assemblage classique, ou en les mettant en oeuvre pour constituer un des éléments de l'assemblage, de manière à obtenir par déformation au blocage un assemblage en pression permanente. Ces caractéristiques et bien d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter; dans les dessins annexés La figure 1 est une vue en coupe illustrant l'assemblage d'une potence sur un cintre de bicyclette par le dispositif selon l'invention. Les figures 2, 3 et 4 sont des vues en coupe considérées repectivement selon les lignes 2-2, 3-3 et 4-4 de la figure 1. Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe montrant l'assemblage selon l'invention de deux éléments tubulaires coaxiaux tels que potences ou tiges de selle dans le tube de fourche ou le tube de selle d'un cadre de bicyclette ; la figure 5 montrant la position au repos ou d'engagement, tandis que la figure 6 montre la position de blocage. La figure 7 est une vue en coupe illustrant une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, pour 1' assemblage de deux tubes coaxiaux. Les figures 8 et 9 sont des vues en coupe montrant respectivement en position repos et en position de blocage, une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, pour l'assemblage de deux tubes coaxiaux. Les figures 10 et 11 sont des vues en coupe illustrant respectivement en position d'éngagement et en position de blocage, une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, pour l'assemblage de deux tubes coaxiaux. Les figures 12 et 13 sont des vues en coupe montrant reUectivement en position repos et en position de blocage, une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, pour l'assemblage de plusieurs éléments quelconques. fi ure est une vue montvant une aut,re anplication. tin ae renere plus concreto3eeinve Invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisation illustrées aux figures des dessins. A titre seulement indicatif, dans tout ce qui suit on met en oeuvre un matériau élastomère connu sous la marque commerciale "oeladipe" sans exclure cependant d'autres matériaux du même type. Suivant une première application illustrée aux figures 1 à 4, on utilise le dispositif selon l'invention pour l'assemblage d'une potence sur un cintre de bicyclette, en particulier pour les bicyclettes et autres véhicules similaires tous terrains qui sont soumis à des chocs et vibrations fréquents et importants. La potence illustrée et repérée en (P), est constituée d'une bride inférieure (1) et d'une bride supérieure (2) destinées à enserrer le cintre (3). La bride inférieure (1) est prolongée en (la) pour recevoir de manière connue en (lb) la tige de potence (non représentée). Les faces en regard des brides présentent sur toute leur largeur des évidements (lc) (2a) en demi-cercle ou approximativement pour le passage du cintre, et dans la zône médiane sont formées des cavités plus profondes (id) (2b) dimensionnées pour recevoir avec un large jeu des blocs en élastomère ou équivalents (4) dont la face (4a) en regard du cintre est de courbure semblable à celle dudit cintre. Comme on le voit à la figure 1, lorsqu'on assemble par les vis (5) traversant les trous lamés (2c) et les trous taraudés (le), les deux brides autour du cintre, les blocs (4) s"ap- puient sur le cintre, et sont comprimés. Compte tenu de leur aptitude à se déformer, ils emplissent les cavités (id) et (2b) et assurent ainsi une pression de serrage sur le cintre, cela sans risque de desserrage par suite de l'utilisation prolongée du fait de la réserve importante de pression. D'autre part, avec l'interposition entre les pièces, de cl blocs déformables, on obtient un amortissement important des chocs et des vibrations, ce qui rend la conduite de la bicyclette plus agréable. Suivant une autre application particulièrement visée de l'invention, on utilise le dispositif suivant l'invention pour l'assemblage des tiges de potence ou de selle dans les tubes de cadre correspondants des bicyclettes et véhicules similaires. Selon une première forme de réalisation illustrée schématiquement aux figures 5 et 6, l'extrémité inférieure de la tige (6) présente une portée (6a) de centrage pour l'alésage (7a) d'un cylindre en élastomère (7). La tige (6) et le cylindre (7) sont traversés avec jeu par une vis de manoeuvre (8) coopèrant à son extrémité avec un écrou (9) noyé et indexé en rotation dans le cylindre afin de ne pas tourner au vissage. Comme on le voit bien, la tige (6) et le cylindre (7) lorsqu'il est au repos, c'est-à-dire avant serrage, ont un diamètre inférieur au diamètre intérieur du tube receveur ('T)-., Lorsqu'on agit sur la vis (8) dans le sens du vissage (figure 6), celle-ci se visse dans l'écrou (9) et comprime le cylindre (7) qui en se déformant, remplit alors les espaces libres tandis que la périphérie s'appuie en pression contre la paroi intérieure du tubereceveùr, en réalisant ainsi un blocage ferme avec réserve de pression permanente.dans le temps. De la même manière, on a illustré à la figure 7, une va riante de réalisation dans laquelle la tige (10) et le cylindre en élastomère (11) coopèrent par des portées coniques complémentaires (loa) et (lla), le cylindre étant solidarisé à la tige de préférence de manière démontable, par exemple par une collerette (llb) du cylindre engagée dans une rainure périphérique (lob) de la tige, cela afin de faciliter le démontage. Au fond de la portée conique intérieure (pila) eSt placée une rondelle (12) pour l'appui de la tête (13a) d'une vis (13) qui traverse avec jeu l'orifice axial (lac) du cylindre, et se visse dans un écrou (14) noyé et indexé en rotation. On comprend que lorsqu'on agit dans le sens de vissage sur la vis (13) à l'aide d'une clé (C) traversant l'orifice axial (loi) de la tige, on comprime le cylindre (11) en élastomère qui se déforme alors pour s'appuyer en pression contre la paroi intérieure du tuber.aceveùr (T). Selon une autre variante de réalisation illustrée aux figure 8 et 9, le cylindre en élatomère (15) est engagé à coulissement juste dans la tige de selle ou de potence (16) jusqu' à proximité de son extrémité inférieure. Une vis (17) traverse avec jeu l'orifice axial du cylindre, et se visse dans un écrou (18) noyé et indexé en rotation dans le cylindre, tandis que la tête de vis (17a) s'appuie sur une rondelle (19). L'ex trémité de la tige présente une série d'ou vertures radiales (16a) profilées et dimensionnées pour être traversées par le cylindre élastomère lorsqu'on agit dans le sens de vissage sur la vis (17). Ainsi, par déformation, le cylindre s'appuie en pression contre la paroi du tube receveur (T) en bloquant fermement la tige dans le tube. Dans la variante de réalisation illustrée aux figures 10 et 11, au lieu de déformer en expansion diamétrale l'élément d'assemblage en élastomère pour opérer le serrage et le blocage, on prévoit un cylindre en élastomère (20) de diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur du tube receveur (T) et de diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur de la tige de selle ou de potence (il). Le cylindre (20) forme alors un manchon qui est solidarisé à la tige à sa partie supérieure par rivets (22) ou autre moyen tandis que le fond de l'alésage intérieur du manchon reçoit un bloc d'appui (23) pour l'extrémité d'une vis de manoeuvre (24) traversant un écrou (21a) solidaire de la tige. Comme illustré à la figure 10, pour engager librement la tige et son manchon dans le tube receveur, il suffit d'agit dans le sens de vissage sur la vis t24) qui pousse alors le bloc d'appui (23) et ainsi étire le manchon jusqu'à-ce que son diamètre extérieur soit inférieur au diamètre intérieur du tube receveur Lorsque la tige est en place, on agit dans le sens de dévissage sur la vis (24) et le manchon reprend sensiblement sa conformation initiale en s'appuyant en pression contre la paroi intérieure du tube receveur, ce qui réalise l'assemblage ferme et durable de l'ensemble. A noter que dans ce cas, on peut retirer complètement la vis de manoeuvre (24) ce qui allège notablement la tige. De m8- me dans la réalisation selon figures 7, 8 et 9, l'ensemble est allégé par rapport à la réalisation selon figures 5 et 6, du fait que l'on a remplacé la longue vis (8) par une vis courte (13 ou 17). D'autre part, on peut remarquer qu'avec une même tige de diamètre extérieur donné, on peut obtenir un blocage dans des tubes de différents diamètres intérieurs du fait desdéfonaticns. On a encore illustré aux figures 12 et 13, une autre possibilité d'utilisation du dispositif selon l'invention, dans l'assemblage de deux éléments ou plus l'un contre l'autre, par exemple des plaques (25 - 26) qui présentent des orifices (25a 26a) qui sont traversés avec jeu par un manchon en élastomère (27) lui-même traversé par une tige filetée (28) dont les extrémités reçoivent des ensembles rondelles-écrous la29). On comprend que lorsqu'on visse les écrous (29), le manchon est déformé mé et remplit d'abord complètement les orifices (25a - 26a), j puis s'écrase à l'extérieur des plaques en formant des bourrelets (27a). On peut encore prévoir l'assemblage bou-à-bout de deux tubes à l'aide d'un manchon de liaison en élastomère, équipé à une extrémité d'un écrou et à l'autre d'un bloc d'appui, afin d'étirer le manchon par une vis (comme pour la réalisation selon figures 10 et 11) et d'obtenir le blocage par l'action contraire sur la vis. Pour- l'assemblage des potences classiques en une ou deux pièces autour des cintres, on peut également, comme illustré à la figure 14, utiliser une bande (30) en élastomère, équipée d'une pellicule adhésive (30a) pour être plaquée autour du cintre (31) et recouverte par le collier de la potence (32). APrès serrage par la vis (33), la bande élastomère est déformée par écrasement et joue le rôle d'amortisseur et évite le desserrage par réserve de pression. Les avantages ressortent bien de la description. Qi souligne encore : le blocage efficace et permanent des assemblages par la réserve de pression emmagasinée et la surface de contact optimum, l'allègement des ensembles du type tige de selle ou de potence, par suppression de pièces, l'économie réalisée par diminution du nombre de pièces, donc diminution du temps de montage et gain sur la matière première, l'étanchéiledes assemblages, 1' effet amortisseur allongeant la durée des pièces et rendant plus agréable l'utilisation des bicyclettes et véhicules similaires. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées , elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Dispositif d'assemblage en pression d'éléments, notamment d' organes de bicyclettes et véhicules similaires, caractérisé en ce qu'il est constitué pour partie d'une ou plusieurs pièces réalisées en un matériau très déformable mais faiblement compressible tel que les élastomères, de manière que lors du blocage de l'assemblage par boulons ou ensembles vis-écrous, lesdites pièces interposées dans l'assemblage ou constituant un des éléments de l'assemblage, agissent en pression permanente afin de bloquer les éléments en présence, cela soit par déformation en expansion lors du blocage de l'élastomère, soit par retour à l'état normal de l'élastomère- précédemment déformé en contraction. -2- Dispositif suivant la revendication 1 , appliqué a l'assemblage des potences sur les cintres de bicyclettes et véhicules similaires, caractérisé en ce que les blocs (4) en élastomère sont logés avec jeu dans des cavités (ld) et (2b) réalises dans les brides inférieure (1) et supérieure (2) constituant la potence (P) dans la partie médiane dés évidements(lc) et (2a) de passage du cintre (3), et sont dimensionnées de manière à ce que, après blocage par vis (5) reliant les deux brides, lesdits-blocs emplissent complètement les cavités et s'appuient en pression contre le cintre. -3- Dispositif suivant la revendication 1, appliqué à l'assemblage et au blocage angulaire et en hauteur de deux tubes coaxiaux par p~énétration l'un dans l'autre, notamment pour les tiges de selle ou de potence par rapport au tube de cadre correspondant, caractérisé en ce que le blocage s'opère par déformation en expansion d'un cylindre (7, 11 ou 15) en élastomère de diamètre inférieur- à celui-du tube de cadre (T) et qui est porté à 1' extrémité de la tige (6, 10 ou 16) pénétrant avec jeu dans le tube receveur (T) ; ledit cylindre étant déformé par action de vissage sur une vis de manoeuvre (8, 13 ou 17) traversant le cy lindre et coopérant avec un écrou (9, 14 ou 18) noyé et indexé en rotation dans ledit cylindre. -4- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre (7) en élastomère est centré par un alésage cylindrique (7a) sur une portée correspondante de la tige (6) ; la vis (8) traversant de part en part ladite tige pour être manoeuvrée depuis l'extérieur. -5- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre (11) en élastomère est centré par un alésage conique (lla) sur une portée correspondante de la tige (10) ; le dit cylindre étant solidarisé à la tige par tous moyens tels que collerette (llb) - rainure (lob), et la vis (13) est en appui par sa tête (13a) sur une rondelle (12) logée au fond de l'alésage conique ; la manoeuvre de la vis s'opérant par une clé (C) traversant là tige (10). -6- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre (15) en élastomère est engagé à coulissement juste dans la tige (16) jusqu'à l'extrémité inférieure où sont aménagées des ouvertures radiales (16a) dimensionnées et profilées pour autoriser le passage de la périphérie du cylindre et son appui en pression sur la paroi intérieure du tube (T), lorsque le cylindre est déformé par action de vissage de la vis (17) à l'aide d'une clé traversant la tige (16). -7- Dispositif suivant la revendication 1, appliqué à l'assemblage et au blocage angulaire et en hauteur de deux tubes coaxiaux par pénétration l'un dans l'autre, notamment pour les tiges de selle ou de potence par rapport au tube de cadre correspondant ou encore à l'assemblage bout-à-bout de deux tubes, caractérisé en ce que le blocage s'opère par un manchon (206 en élastomère recouvrant l'extrémité inférieure de la tige (21) et dont le diamètre extérieur est plus grand que le diamètre intérieur du tube de cadre (T) ; l'introduction de la tige manchonnée dans ledit tube s'opérant par étirage du manchon provoquant une rétreinte de diamètre, cela à l'aide d'une visse manoeuvre (24) vissée dans un écrou (21a) solidaire de la tige et s'appuyant sur un bloc (23) logé au fond de l'alésage du manchon ; le blocage de la-tige manchonnee dans le tube de cadre s'opérant par action inverse sur la vis provoquant le retour au diamètre normal du manchon et le serrage en pression contre la paroi intérieure dudit tube (T). -8- Dispositif suivant la revendication 1, appliqué à l'assemblage et au blocage en pression de plusieurs éléments placés côte à côte,-caractérisé en ce qu'un manchon (27) en élastomèreest monté sur une tige filetée (28) entre deux ensembles rondelles d'appui-écrous (29), l'ensemble manchon-tige filetée-rondellesécrous étant mis en place convenablement au niveau de l'assemblage (à travers des orifices (25a - 26a) par exemple), et le blocage s'opérant par vissage des deux écrous (29) provoquant la déformation par expansion du manchon (27). -9- Dispositif suivant la revendication 1, appliqué à l'assem- blage des potences sur les cintres de bicyclettes et véhicules similaires, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une bande (30) en élastomère, équipée d'une pellicule adhésive (30a) pour être fixée autour du cintre (31) et être recouverte par le collier de la potence (32) ; après serrage, ladite bande étant déformée par écrasement en assurant la pression de blocage et un effet amortisseur.