Brevet FR2639068A1 — publié le 19900518

PROCEDE DE RACCORDEMENT ET D'ASSEMBLAGE D'ELEMENTS TUBU- LAIRES, NOTAMMENT POUR REALISER UN CADRE DE BICYCLETTE ET NOUVEAU TYPE DE CADRE AINSI OBTENU. Dans le domaine technique de l'assemblage ou du raccordement d'éléments tubulaires, il a été proposé depuis fort longtemps de substituer aux techniques clas- siques d'assemblage faisant appel au soudage, emboite- ment forcé, vissage.., des techniques de collage, comme cela ressort notamment du brevet français 2 142 171, du brevet britannique 575,144, et des brevets français 2 331 475 et 2 373 436. Ces techniques de collage sont particulièrement appréciées dans tous les cas o l'on souhaite obtenir un allègement et sont notamment utilisées lorsque l'on souhaite raccorder entre eux plusieurs tubes au moyen de raccords additionnels permettant d'obtenir une structure dans laquelle les tubes sont orientés différemment les uns par rapport aux autres, tels que notamment pour former un cadre de bicyclette. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite plus particulièrement pour cette application, mais elle pourrait être éventuellement mise en oeuvre dans d'autres domaines o se posent des problèmes simi- laires. Ainsi que cela ressort des documents précités, la réalisation de cadres de bicyclettes par assemblage et collage d'éléments tubulaires au moyen de manchons de raccordement est connue depuis fort longtemps. Compte tenu du développement des colles, la liaison entre les éléments tubulaires et les manchons présente en général une résistance suffisante. Cependant, en ce qui concerne le cadre d'une bicyclette, certaines zones sont soumises à des efforts très violents, répétitifs et plus particulièrement au niveau du raccord supportant le pédalier. En effet, dans cette zone, par suite des ef- forts de traction qui s'exercent, il peut se produire, à la longue, un jeu voire même un arrachement du tube du raccord de liaison. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, qu'il était possible, de manière simple et efficace, de résoudre ce problème et d'élimi- ner pratiquement tout risque d'arrachement au niveau de la zone de jonction du tube et de l'élément de raccorde- ment. D'une manière générale, l'invention concerne un perfectionnement apporté au procédé de raccordement et d'assemblage d'éléments tubulaires, procédé dans lequel la liaison des différents tubes entre eux est obtenue au moyen de raccords ou manchons, les extrémités de ces deux éléments étant emboitées l'une à l'intérieur de l'autre et la liaison étant obtenue par collage, le procédé selon l'invention se caractérisant en ce que, après emmanchement des deux pièces l'une à l'intérieur de l'autre et avant prise de la colle, on introduit à l'intérieur de l'un des éléments un raccord additionnel dont une partie vient "plaquer" contre l'intérieur de la surface de l'élément à l'intérieur duquel il est intro- duit, et dont l'autre partie vient se visser à l'inté- rieur du second élément, la prise définitive de la colle étant réalisée après mise en place de cet élément de jonction additionnel. Par "placage" au sens de la présente invention, on entend non seulement le cas o les surfaces sont vérita- blement en contact mutuel, mais également celui o un léger jeu subsiste entre lesdites surfaces, par exemple par suite des tolérances de fabrication, ce jeu étant comblé par la colle qui flue lors de la mise en place du raccord additionnel. De préférence, notamment lorsque les tubes sont réalisés à partir de "matériaux composites" tels que ceux faisant l'objet du brevet français 2 546 473, le raccord additionnel est introduit à l'intérieur de l'élément tubulaire et vient se visser à l'intérieur du raccord proprement dit. Dans cette forme de réalisation, notamment lorsque le tube est emmanché à l'extérieur du raccord, cet emmanchement pouvant être soit cylindrique soit légèrement conique, la tête de l'élément de raccord additionnel vient plaquer contre une surface formant butée en forme de plan incliné (et à la limite orthogo- nal à l'axe d'assemblage), ce qui renforce encore la liaison entre les deux éléments. Par ailleurs, si les parties filetées du raccord additionnel et de la zone correspondant dans laquelle est réalisé le vissage sont de préférence cylindriques, elles pourraient éventuellement être légèrement coni- ques. De plus, la surface de la tête de l'élément de raccord additionnel est de préférence lisse, mais pour- rait éventuellement avoir un état de surface différent, par exemple présenter des stries, des parties en relief et en creux, en vue de renforcer la liaison entre les éléments. Grâce à un tel procédé de fabrication, on obtient une liaison parfaite et indétériorable entre le raccord et le tube fixé à ce dernier. Un tel procédé, particu- lièrement adapté pour réaliser la jonction d'éléments tubulaires d'un cadre de bicyclette avec le raccord de pédalier, zone qui est soumise à des contraintes très importantes en cours d'utilisation. Dans une telle ap- plication, l'élément de raccordement additionnel est introduit à l'intérieur des tubes du cadre, prend appui contre une couronne périphérique de plus faible diamètre que le diamètre interne du tube, et vient se visser à l'intérieur d'une partie complémentaire prévue dans les raccords du boitier de pédalier. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisa- tion donnés ci-après à titre indicatif, mais non limita- tif et qui sont illustrés dans les schémas annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un boitier de pédalier d'un cadre de bicyclette réalisé conformément au procédé selon l'invention; - les figures 2,3 et 4 sont des vues en-coupe lon- gitudinales illustrant différents modes de mise en oeu- vre du procédé conforme à l'invention; - la figure 5 illustre une variante selon laquelle l'élément additionnel est introduit non pas à l'inté- rieur du tube, mais à l'intérieur du raccord et vient se visser à l'intérieur du tube. Si l'on se reporte aux schémas annexés, l'invention porte donc sur un perfectionnement apporté au procédé de raccordement et d'assemblage d'éléments tubulaires, désignés par la référence générale (1) dans la suite de la description, procédé dans lequel la liaison des dif- férent tubes entre eux est obtenue au moyen de raccords ou manchons, désignés par la référence générale (2). Les extrémités de ces deux éléments sont imbriquées l'une à l'intérieur de l'autre et la liaison est obtenue par collage. Un tel procédé pourrait être utilisé, ainsi que cela ressort de la figure 1, pour réaliser la jonction des différents tubes (la,lb,lc) avec le boitier B de pédalier d'un cadre de bicyclette. Conformément à l'invention, pour la liaison des différents tubes (la,lb,lc) avec les portées complémen- taires (3a,3b,3c) que comporte le boitier, après dépôt de colle sur l'une ou l'autre des surfaces destinées à venir en contact, on introduit à l'intérieur de l'un des éléments, dans le cas présent à l'intérieur de chaque tube, un raccord additionnel (4a,4b,4c) dont une partie vient plaquer contre l'intérieur de la surface de l'élé- ment à l'intérieur duquel il est introduit, et dont l'autre partie vient se visser à l'intérieur du second élément, la prise définitive de la colle étant réalisée après mise en place de cet élément de jonction addition- nel. Différentes formes de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention peuvent être envisagées. Selon une forme préférentielle illustrée par la figure 2, forme selon laquelle l'élément tubulaire (1) est emman- ché autour de la portée (3) du boitier B, l'emmanchement de ces deux éléments étant réalisé soit concentriquement soit en prévoyant une légère pente similaire à un em- boitement du type cône Morse bien connu dans le domaine de la mécanique, c'est-à-dire un emmanchement ayant une conicité de 1/20 environ et qui permet d'obtenir non seulement un centrage, mais un excellent blocage, l'élé- ment additionnel (4) se présente essentiellement sous la forme d'un "bouchon" dont la partie accessible ou "tête" (5) depuis l'extérieur du tube (1) présente un évidement (par exemple à six pans creux) pour pouvoir l'actionner, et la partie aval ou "tige de liaison (6) présente une zone filetée (7). L'élément additionnel ou bouchon (3) est introduit à l'intérieur du tube (1) de telle sorte que la surface périphérique (8) de la tête (5) vienne prendre appui et plaquer contre l'intérieur de la sur- face (9) du tube (1) qui se présente sous la forme d'une couronne périphérique de plus faible diamètre que le diamètre D dudit tube (1). Cette couronne périphérique est, dans la forme de réalisation illustrée à la figure 2, constituée par une partie tronconique obtenue par moulage lors de la réalisation dudit tube (1) et dont la section va en décroissant vers l'extrémité (10) du tube. La tige de liaison (6) du raccord additionnel (3) vient, quant à elle, se visser à l'intérieur d'une par- tie complémentaire (11) formée dans le raccord (3) du boitier B. Lors de la mise en place du raccord addition- nel (4), la colle préalablement déposée tend à fluer et à venir s'insinuer entre les filets ainsi que dans la zone (121 comprise entre les différents éléments, ce qui après prise définitive, entraîne une immobilisation définitive non seulement du tube (1) avec le manchon (3), mais également du raccord (5) avec les deux élé- ments précités. La figure 3 illustre une variante du mode de rac- cordement illustré à la figure 2 dans lequel le tube (1) est également emmanché autour du raccord de liaison (3). Dans cette variante, la tête (5) vient plaquer non pas contre un plan incliné (8) formé à l'intérieur du tube (1), mais contre une couronne interne, désignée égale- ment par la référence (8) et située orthogonalement par rapport à l'axe XX de l'ensemble. La figure 4 illustre une autre forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans lequel l'em- manchement du tube (1) est réalisé non pas autour du raccord (3), mais à l'intérieur de ce dernier. Comme précédemment, la liaison définitive du tube et du raccord est obtenue au moyen d'un raccord addi- tionnel (4) dont une partie vient plaquer contre l'in- térieur de la surface de l'élément et à l'intérieur duquel il a été introduit (dans le cas présent le tube), et dont l'autre partie vient se visser à l'intérieur du second élément. Il a été constaté, par rapport aux solutions anté- rieures faisant appel soit uniquement au collage, soit uniquement au vissage, qu'un tel assemblage présentait des caractéristiques de résistance à l'arrachement, à la compression nettement améliorées et qu'il était prati- quement impossible de désolidariser le tube de boitier support. Par ailleurs, s'il est préférable de réaliser la mise en place du raccord additionnel par introduction à l'intérieur de l'élément tubulaire, il est possible, bien entendu en fonction de la disposition des tubes par rapport aux raccords principaux, d'envisager d'effectuer cette mise en place en passant à l'intérieur desdits raccords, le raccord additionnel venant alors se visser dans un filetage complémentaire formé à l'extrémité du tube. Une telle possibilité est illustrée par la figure 5. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Procédé de raccordement et d'assemblage d'élé- ments tubulaires selon lequel la liaison des différents tubes (1) entre eux est obtenue au moyen de raccords ou manchons (2), les extrémités (103) de ces deux éléments étant emboitées l'une à l'intérieur de l'autre et la liaison étant obtenue par collage, caractérisé en ce que, après emmanchement des deux pièces l'une à l'inté- rieur de l'autre et avant prise de la colle, on intro- duit à l'intérieur de l'un des éléments un raccord ad- ditionnel (4) dont une partie (5) vient plaquer contre l'intérieur de la surface (8) de l'élément à l'intérieur duquel il a été introduit, et dont l'autre partie (6) vient se visser à l'intérieur du second élément, la prise définitive de la colle étant réalisée après mise en place de cet élément de jonction additionnel. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccord additionnel (4) est introduit à l'in- térieur de l'élément tubulaire (1) et vient se visser à l'intérieur du raccord (3) proprement dit. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque le tube (1) est emmanché à l'extérieur du raccord (3), cet emmanchement étant soit cylindrique, soit légèrement conique, la tête (5) de l'élément de raccordement additionnel (4) vient plaquer contre une surface (8) formant butée. 4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface (8) formant butée se présente sous la forme d'un plan incliné ou sous la forme d'une couronne orthogonale à l'axe XX de liaison. / Cadre de bicyclette dont les éléments tubulaires qui le composent sont raccordés entre eux au moyen de manchons, caractérisé en ce que, au moins au niveau du boitier de pédalier, au moins une partie des tubes qui composent ledit câble sont reliés entre eux par emman- chement et collage, un élément additionnel de blocage (4) étant introduit à l'intérieur de l'un des éléments (tube ou raccord), une partie (5) de cet élément venant plaquer contre l'intérieur de la surface de l'élément à l'intérieur duquel il est introduit, et l'autre partie (6) venant se visser à l'intérieur du second élément.