Brevet FR2614833A3 — publié le 19881110

FR 2614833 A3 19881110 FR 8706680 A 19870505 Construction tubulaire pour bicyclette La présente invention concerne un tube pour la construction de cadres de bicyclette, et en particulier un tube réalisé en un tissu imprégné de résine. Les tubes conventionnels pour cadres de bicyclettes sont généralement constitués de tubes métalliques. Afin de réduire le poids de la bicyclette, on a récemment proposé des tubes en matière plastique renforcée. Mais l'inconvénient des tubes en matière plastique est qu'ils ne présentent pas une résistance et une rigidité satisfaisantes. La présente invention a pour but de fournir un tube en matière plastique présentant une résistance et une rigidité supérieures à celles des tubes en matière plastique conventionnels, et qui puisse être fabriqué sans augmentation de coût. La présente invention fournit un tube qui comprend un tube en matière plastique renforcée par fibres possèdant au moins deux nervures de renforcement longitudinales faisant saillie vers l'intérieur à partir de la périphérie intérieure du tube, en deux endroits diamètralement opposés. Le tube est formé en enroulant plusieurs couches de tissu imprégné de résine autour d'un mandrin de section circulaire qui présente dans sa périphérie extérieure au moins deux rainures allongées s'étendant axialement en deux endroits diamètralement opposés, et les deux nervures de renforcement longitudinales sont formées en remplissant les rainures du mandrin de déchets du tissu imprégné de résine. De préférence, le tissu imprégné de résine est un matériau tissé en fibres de carbone imprégné de résine époxyde. On va maintenant décrire plus en détails, à titre d'exemple, un mode de réalisation préférentiel de l'invention à l'aide du dessin annexé, dans lequel Figure 1 est une vue en élévation d'un cadre de bicyclette constitué de tubes selon la présente invention Figure 2 est une vue en perspective d'un tube selon la présente invention Figure 3 représente un élément d'accouplement reliant entre eux les tubes Figure 4 est une vue schématique représentant un mandrin autour duquel sont disposées des couches d'un tissu imprégné de résine Figure 5 est une vue en coupe représentant la fabrication du tube ; et Figure 6 est une vue en coupe représentant le tube avec ses différentes dimensions. Comme le montrent les figures 1 et 2, un cadre de bicyclette type est constitué de tubes en plastique profilé 10 configurés selon la présente invention. Chaque tube 10 est réalisé en un tissu imprégné de résine, tel qu'un matériau tissé en fibres de carbone imprégné de résine époxyde. A l'intérieur de chaque tube 10 se trouvent deux nervures de renforcement longitudinales diamètralement opposées 12, qui sont solidaires du tube 10 et s'étendent à partir du côté intérieur 11 de la paroi du tube 10. La section de chaque nervure de renforcement est sensiblement rectangulaire. La figure 3 représente un élément d'accouplement 30, conçu pour asssembler l'un à l'autre deux tubes 10. La configuration d'un tel élément d'accouplement est décrite dans la demande de brevet américain N0 888.346, déposée par le demandeur de la présente invention. La partie 31 de l'élément d'accouplement 30 est emmanchée autour d'un tube 10 qui sert de tube de direction, et elle est liée de manière adhésive à ce tube 10 ; la partie 32 de l'élément d'accouplement 30 est liée de manière adhésive à un autre tube 10 qui sert de tube supérieur. Le tube supérieur 10 est monté dans un espace annulaire 323 défini par deux éléments tubulaires concentriques 321 et 322 de la partie 32. L'élément 322 est muni de deux rainures longitudinales diamètralement opposées 324 pour recevoir les nervures de renforcement 12 du tube 10.Des nervures 325 sont prévues sur la périphérie de l'élément tubulaire intérieur 322 pour écarter le tube 10 de la périphérie de l'élément tubulaire 322, laissant ainsi entre eux un interstice permettant d'y appliquer un produit adhésif. Comme le montrent les figures 4 et 5, le tube 10 est fabriqué ern employant un mandrin plein 20 de section circulaire, qui présente deux rainures longitudinales 21 de section rectangulaire. Lors de la fabrication, plusieurs couches d'un tissu 24 sont imprégnées de résine puis enroulées autour du mandrin 20, tandis que les rainures 21 du mandrin 20 sont remplies de déchets du tissu 24 imprégné de résine afin de former les nervures de renforcement 12, et le mandrin enrobé 20 est placé dans un moule en deux parties 23. La résine employée peut être une résine époxyde, et le tissu peut être un matériau tissé en fibres de carbone. Le moule 23 est ensuite mis sous pression et chauffé de manière à durcir et façonner le tissu 24 imprégné de résine.Après durcissement du tissu imprégné de résine, le mandrin 20 est sorti du moule 23 et séparé du matériau durci qui est maintenant façonné en un tube 10. Le tube 10 façonné selon la présente invention présente une résistance et une rigidité supérieures à celles de tubes en matière plastique conventionnels. Selon la figure 6, le moment d'inertie du tube 10 est 4 ~ 4 64 3 yr(D4 - d4 )/ 64 + (d3 - c3 ) a / 12, où D et d sont respectivement le diamètre extérieur et le diamètre intérieur du tube 10, c est l'espace libre entre les deux nervures de renforcement, et a est la largeur de chaque nervure de renforcement 12. Si l'on compare le moment d'inertie du tube 10 au moment d'inertie 1ç(D4 - d4)/64 d'un tube conventionnel dépourvu d'éléments de renforcement diamètralement opposés 12, on peut constater que le moment d'inertie du tube 10 est supérieur à celui du tube conventionnel. Cela veut dire que le tube 10 présente une résistance et une rigidité supérieures à celles du tube conventionnel. On peut constater que la présente invention fournit un tube en matière plastique qui non seulement présente une résistance et une rigidité amé liorées, mais aussi qui peut être fabriqué sans augmentation de coût, grâce à la récupération de déchets de matériau. REVENDICATIONS 1. Tube profilé pour la construction de cadres de bicyclette, caractérisé en ce qu'il comprend un tube (10) en matière plastique renforcée par fibres, présentant une périphérie intérieure (11) munie d'au moins deux nervures de renforcement longitudinales (12) faisant saillie vers l'intérieur à partir de la périphérie intérieure (il), en deux endroits diamètralement opposés. 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (10) en matière plastique renforcée par fibres est formé en enroulant plusieurs couches de tissu (24) imprégné de résine autour d'un mandrin (20) de section circulaire qui présente dans sa périphérie extérieure au moins deux rainures allongées (21) s'étendant axialement en deux endroits diamètralement opposées, et en ce que les nervures de renforcement longitudinales (12) sont formées en remplissant les rainures (21) de déchets du tissu (24) imprégné de résine.