Brevet FR2619545A3 — publié le 19890224

FR 2619545 A3 19890224 FR 8711819 A 19870821 La présente invention concerne un ensemble constitué d'une tête de fourche avant et d'une tige de fourche avant pour une bicyclette et plus particulièrement une structure d'assemblage perfectionnée d'une tête et d'une tige de fourche avant pour une bicyclette, structure qui augmente la résistance de la tête de fourche. Ces dernières années, du fait que des bicyclettes sont largement utilisées dans le monde entier, la plupart des pièces d'une bicyclette ordinaire ont des dimensions standardisées pour faciliter leur fabrication et leur remplacement. Lorsqu'on souhaite perfectionner une pièce d'une bicyclette standardisée, il se pose souvent le problème qu'il est difficiLe de préserver les dimensions standardisées de la pièce. En cas de changement de la grandeur d'une pièce, il faut changer aussi la grandeur des pièces coopérant avec elle. La figure 1 illustre, par une coupe axiale, la structure d'assemblage d'une tête et d'une tige de fourche avant pour une bicyclette standardisée conventionnelle. La tête de fourche 1 est pourvue de deux fourreaux symétriques 2, soudés en bas de la tête de fourche. La tige de fourche 3 est soudée sur et dans la collerette creuse 11 de la tête de fourche 1. Sur la collerette 11 sont emmanchés ou disposés, l'un après l'autre, de haut en bas, un cône de fourche ou cône inférieur 41, formant un chemin de roulement intérieur, une cage à billes inférieure 42 et une cuvette inférieure 43, formant un chemin de roulement extérieur. La cuvette inférieure 43 est emmanchée ensuite dans un tube ou douille de direction 5 relié solidement à un tube horizontal 8 et à un tube diagonal 9.Enfin, sur la tige de fourche 3 sont emmanchés ou disposés, l'un après l'autre, une cuvette supérieure 44 formant un chemin de roulement extérieur, une cage à billes supérieure 42', un cône supérieur 45 vissé sur une partie extérieure filetée 31 de la tige 3 et formant un chemin de roulement intérieur, un support 6 pour un réflecteur frontal et un écrou de blocage 61 vissé sur la partie extérieure filetée 31 de la tige 3. En serrant l'écrou 61 sur la tige de fourche 3, le cône de fourche 41 est pressé contre l'épaulement de la tête de fourche 1 et tout le jeu de direction est comprimé, de manière que la tige de fourche 3 reste emprisonnée mais rotative dans La douiLle de direction 5.Une potence 7 est introduite ensuite dans l'extré- mité supérieure de la tige de fourche 3 puis bloquée dans cette tige au moyen d'un cône ou d'une pièce d'expansion 71 à face oblique prévue en bas de la potence 7. De nos jours, une bicyclette de haute qualité possède souvent un cadre léger et aussi des pièces légères, telles qu'une tête de fourche, en fibre de carbone ou alliage d'aluminium. Or, dans une bicyclette légère standardisée, comme le diamètre extérieur et le diamètre intérieur de la tige de fourche sont préfixés, la réalisation de cette tige en fibre de carbone ou alliage d'aluminium ne permettrait pas d'obtenir la résistance requise. Pour cette raison, afin d'obtenir la solidité nécessaire, on continue d'utiliser les tiges de fourche classiques en acier. Suivant une règle conventionnelle dans ce secteur, la collerette d'une tête de fourche standardisée possède un diamètre extérieur de 27 ou de 26,4 mm et un diamètre interieur de 25,4 mm, ce dernier étant fixé par le filetage de la tige de fourche. Par conséquent, la paroi de la collerette ne peut avoir qu'une épaisseur maximale de 0,8 mm et une épaisseur minimale de 0,5 mm. L'epaisseur de paroi effective de la collerette est diminuée en plus par les tolérances à prévoir entre la tige et la tête de fourche. Comme le rapport du diamètre extérieur à l'épaisseur de paroi de la collerette est supérieur à 40, la collerette se déforme facilement ou est soumise à des concentrations de contraintes pouvant provoquer sa rupture. En outre, lorsqu'on réunit une tige de fourche standardisée en acier avec une tête de fourche standardisée en fibre de carbone ou alliage d'aluminium, on n'obtient pas une transmission uniforme des efforts entre la tige et la tête, dont la dureté est inférieure à celle de la tige. Ceci constitue également une cause possible de rupture de la tête de fourche. Pour augmenter la résistance de la collerette, on pourrait augmenter l'épaisseur de sa paroi. Cependant, comme déjà mentionné, il faudrait alors changer également les dimensions des pièces assemblées avec elle, telles que la tige de fourche, les cônes inférieur et supérieur, la potence, et ainsi de suite. Or, le changement des dimensions de ces pièces exclut le remplacement ultérieur par des piéces standardisées. Le but principal de la présente invention est donc de procurer un ensemble tête-tige de fourche perfectionné pour une bicyclette standardisée, ensemble dont la tête de fourche soit rendue plus résistante, sans qu'il soit nécessaire de changer les dimensions standardisées des pièces coopérant avec cet ensemble. La tête de fourche d'un ensemble selon l'invention possède en haut une partie tubulaire centrale appelée collerette et deux parties latérales, disposées symétriquement de part et d'autre de la collerette, auxquelles sont fixés les fourreaux ou qui sont d'un seul tenant avec les fourreaux de la fourche. La tige de la fouche est montée rotative dans une douille de direction et son extrémité inférieure est fixée rigidement sur et dans la collerette de la tête. Pour la réception de cette extrémité inférieure de la tige, la collerette forme un logement constitué par un trou qui part de l'extrémité supérieure de la collerette-et qui se rétrécit vers le bas. L'extrémité inférieure de la tige est convenablement adaptée à ce logement de la tête de fourche.Avec cette disposition, l'épaisseur de paroi de la collerette peut aller en augmentant vers le bas, ce qui permet d'accroître la résistance de la tête de fourche De préférence, la collerette de la tête de fourche possède une partie de montage constituée d'un épaulement annulaire et d'une surface annulaire faisant un angle droit avec cet épaulement, qui sert au montage d'un roulement du jeu de direction. Au-dessus de cette partie de montage, le diamètre extérieur de la collerette peut diminuer graduellement, ce qui facilite l'emmanchement du roulement sur la tête de fourche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique, en coupe axiale, du montage de la fourche avant dans la douille de direction d'une bicyclette standardisée conventionnelle (décrite dans ce qui précède) ; - la figure 2 est une vue schématique d'un ensemble tête-tige de fourche perfectionné selon la présente invention, éga lement pour une bicyclette standardisée ; - la figure 3 est la vue frontale d'une tête de fourche selon l'invention ; - la figure 4 est la vue de dessus de cette tête de fourche ; et - la figure 5 est une coupe prise suivant la ligne 5-5 de la figure 3. La figure 2 montre un ensemble tête-tige de fourche perfectionné selon l'invention. Comme on peut le voir, à la différence d'une tige de fourche standardisée de type classique, la tige de fourche 13 de L'ensemble selon l'invention possède une extrémité inférieure 133 qui se rétrécit vers le bas. Ainsi que cela ressort également des figures 3 à 5, la tête de fourche 100 selon l'invention comporte une collerette 101 et deux parties latérales symétriques 102. Pour la réception de l'extrémité inférieure 133 de la tige de fourche 13, la collerette 101 possède un logement formé par un trou 103 qui se rétrécit vers le bas - à la différence de la forme des collerettes standards- et qui est convenablement adapté à l'extrémité inférieure de la tige. Cette extrémité inférieure 133 est soudée ou collée dans la collerette 101 de la tête de fourche 100. Le trou 103 débouche en bas par une ouverture ci rculaire 106 de plus petitdiamètre.La douille est désignée ici par 15. Egalement à la différence d'une tête de fourche standardisée de type conventionnel, la collerette 101 possède une partie de montage 107 qui est constituée par un épaulement annulaire et une surface latérale, également de forme annulaire, qui fait un angle droit avec l'épaulement ; cette partie de montage est destinée à recevoir le cône inférieur ou cône de fourche 141. De plus, la partie supérieure de la collerette 101, située au-dessus de la partie de montage 107, posséde une surface extérieure conique 108, ce qui facilite l'emmanchement du cône 141 sur la collerette 101. Comme sur une bicyclette standardisée conventionnelle, la tête de fourche 100 possède un trou traversant 109 pour la fixation de l'étrier du frein avant (non representé). Comme expliqué dans ce qui précède, du fait que la partie de montage 107 est réalisée en respectant les dimensions standardisées, on peut utiliser un cône inférieur 141, une cage à billes inférieure 142 et un cuvette inférieure 143 de type standard. De façon analogue, comme le perfectionnement de la tige de fourche 13 porte seulement sur son extrémité inférieure, la cuvette supérieure 144, la cage à billes supérieure 145, le cône supérieur 146, la potence 17 et la pièce d'expansion 171 en bas de la potence peuvent aussi être des pièces standards. Autrement dit, l'invention augmente la résistance de la tête de fourche 100 sans que l'on soit obligé d'utiliser des pièces autres que des pièces standards convenant aux têtes de fourches classiques. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'home de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Ensemble constitué d'une tête de fourche avant (100) et d'une tige de fourche avant (13) pour une bicyclette, la tête de fourche (100) possédant en haut une partie tubulaire centrale ou collerette (101) et deux parties latérales (102), s'étendant symétriquement de part et d'autre de la collerette (101), auxquelles se raccordent les fourreaux de la fourche ou qui font partie des fourreaux, la tige (13) étant conçue pour être montée rotative dans un tube ou douille de direction (15) et possédant une extrémité inférieure (133) qui est fixée rigidement sur et dans la collerette (101) de la tête de fourche (100), caractérisé en ce que le logement formé dans la collerette (101) pour l'extrémité inférieure (133) de la tige est un trou (103) qui part du bord supérieur de la collerette et se rétrécit vers le bas ét en ce que l'extrémité inférieure (133) de la tige de fourche (13) est bien adaptée à ce logement (103) de la tête de fourche (100), de sorte que l'épaisseur de paroi de la collerette (101) peut aller en augmentant vers le bas, ce qui permet d'accroitre la résistance de la tête de fourche (100). 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la collerette (101) de la tête de fourche (100) possède une partie de montage (107), constituée par un épaulement annulaire et par une surface annulaire faisant un angle droit avec cet épaulement, pour le montage d'un roulement de direction (141, 142, 143) qui est disposé amovible entre le tube ou douille de direction (15), faisant partie du cadre de la bicyclette, et la collerette (101) de la tête de fourche (100), la collerette étant pourvue, au-dessus de cette partie de montage (107), d'une surface latérale extérieure (108) dont le diamètre diminue graduellement vers le haut pour faciliter l'emmanchement du roulement de direction sur la collerette.