Brevet FR2665678A1 — publié le 19920214

La présente invention a pour objet un cadre de vélo dont l'élément principal qui relie la colonne de direction à l'axe de roue arrière est une poutre linéaire en alliage léger (alluminium par exemple) extrudé et ayant une section telle que par un simple usinage de la partie arrière centrale de la poutre, une fourche support de la roue arrière soit réalisée; fourche à l'extrémité arriére de laquelle sont fixées (soudées) deux platines support de l'axe de roue arrière. Jusqu'a présent les cadres de vélo étaient réalisés par un assemblage de tubes multiples ayant 11 allure générale d'un losange, partagé en deux, sensiblement verticalement par le tube support de la selle, ce qui fait que le cadre pouvait être assimilé à deux triangles unis au centre par un de leurs côtés. Si un tel assemblage donne entière satisfaction avec des tubes acier de section relativement réduite; il est par contre inadapté pour une utilisation optimum des tubes en alliage léger de section plus importante et donc ayant un moment quadratique beaucoup plus élevé. Pour optimiser l'utilisation des tubes en alliage d'alluminium à forte section, mon cadre aura, lui, l'apparence de deux triangles unis au centre par un de leurs sommets. A la simplicité de construction (notamment industrielle) s'ajoute la possibilité d'utiliser la poutre principale comme espace de rangement de différents accessoires (gourde, chambre à air, outils...). Une telle disposition des tubes de cadre permet de réaliser des cadres de vélo unisexe, unitaille, argument important pour standardiser une production et limiter les stocks des producteurs et des revendeurs. Un autre avantage de l'utilisation d'une poutre centrale de forte section est d'apporter une sécurité passive concernant la protection des organes sensibles d'un individu, lorsque celui-ci heurte plus ou moins violemment le tube supérieure du cadre; il est évident que plus ce tube est loin de la selle, moins on a de risques de le heurter et plus il est gros et moins importante est la pression en cas de choc. D'une façon esthétique la poutre permet un nouveau désign ainsi qu'il permet également de camoufler facilement les différents cables et autres gaines indispensables aux divers organes fixés au cadre. A cet effet, selon l'invention, la poutre linéaire en alliage léger d'alluminium dispose d'une section telle que par retrait de matière par usinage, on obtient une partie arrière du cadre qui enfourche la roue arrière sans augmentation obligatoire de sa largeur hors tout. Des platines fixées à l'extrémite arriere de la dite poutre assureront l'évasement nécéssaire au passage du moyeu de roue et de la base des rayons. La présente invention vise en particulier à limiter l'usage des soudures au minimum. La présente invention est décrite selon un mode de réalisation particulier appliqué à une bicyclette tout terrain mais immédiatement transposable à une bicyclette de route. Cette description est faite en regard des dessins annexés, sur lesquels -La figure 1 représente une vue en élévation latérale d'une bicyclette selon l'invention. -La figure 2 représente une vue arrière partielle dans l'axe B de la bicyclette. -La figure 3 représente une vue en coupe de la poutre selon la ligne X-X de la figure 1. -La figure 4 représente une vue en coupe de la poutre selon la ligne Y-Y de la figure 1. Sur la figure 1 on a représenté une vue en élévation latérale de la bicyclette selon l'invention. Cette bicyclette comprend un cadre (1), une roue arrière (2), une roue avant (3), directionnelle grace à un guidon (4) coopérant avec une fourche (6) elle même mobile en rotation dans une colonne de direction (5) solidaire du cadre (1). Le tube (7) du cadre (1) relie la colonne de direction (5) au boitier de pédalier (8), ce tube (7) traversera de préférence la poutre (I2) afin de construire un ensemble triangulé proche de la colonne de direction (5) qui assurera une rigidité maximum dans toutes les directions d'efforts.Le boitier de pédalier (8) supporte le jeu de manivelles (9) auxquelles sont fixées les pédales (in). Comme déjà indiqué le boitier de pédalier (8) est solidaire du tube (7) mais également du tube (11) traversant de façon pratiquement perpendiculaire la poutre (I2). le tube (11) reçoit la tige de la selle (I4); un système de serrage (I5) assure le maintien de la position désirée pour la hauteur de la selle. Etant données les différences de diamètre entre la tige de selle et le tube (11), la tige de selle sera manchonnée dans son extrémité inférieure, un autre manchon est situé dans la partie haute du tube (11) et est retirable du tube (11) afin de faire passer le manchon inférieure lorsque l'on retire la selle et sa tige. Le tube (12) constitue l'épine dorsale du cadre; c'est en effet l'élément essentiel de l'invention puisque sa section particulière, cloisonnée comme indiqué sur les figures 3 et 4, permet par un simple usinage (fraisage) de passer du profil de la figure 3 au profil de la figure 4. Le profil de la figure 4 constitue les deux bras d'une fourche aux extrémités arrières desquelles sont fixées (par soudure de préférence) des platines (22) dont la forme évasée permet de loger le moyeu arrière et la base des rayons, avec un minimum d'encombrement.Si le profil de la poutre n'assure pas une rigidité suffisante au maintien de la roue arrière,des haubans (I3) rigidificateurs relieront l'arrière du cadre (soit les extrémités du tube extrudé (I2), soit les platines (22).) à l'extrémité supérieure du tube (11). La liaison des tubes (I3) avec le reste du cadre (1) pourra être réalisée par soudure ou par boulonnage. I1 apparait intéressant en effet, vu la section plus faible de ces tubes, de pouvoir les remplacer en cas de chocs , notamment en usage tout terrain. Les deux tubes (13) seront reliés entre eux, juste au dessus du pneu arrière, grace à une entretoise horizontale (16). Le jeu de plateaux (17) de la transmission coopère grace à une chaine (18) avec les pignons arrières protégés des rayons par une flasque (20).Le système de changement de vitesse (dérailleur) (19) est un modèle courant, il va de soi que tout autre système de transmission peut être utilisé avec ce type de cadre, notamment pour des vélos tout terrain à une ou deux roues motrices où le profil particulier du tube (12) permettrait d'exploiter ses caissons externes (figure 4) comme carter de chaine. Un jeu de tendeur de chaines (21) solidaire des platines (22) permet malgré un système de démontage rapide de la roue arrière, d'obtenir un centrage parfait de la roue et donc du pneu à l'intérieur de la fourche du tube cloisonné (I2). L'élément (23) qui ferme le fond de la fourche réalisé après usinage du tube (12) aura une forme préférentielle enveloppant à proximité le pneu et dont la partie supérieure servira de couteau de débourrage du pneu lors des utilisations du vélo en usage tout terrain sur sol boueux ou enneigé par exemple.Comme j'ai pu le démontrer auparavant l'usinage partiel des faces supérieures et inférieures du tube (I2) dégage une fourche pour la roue arrière (2), de la même manière l'usinage partiel de la face supérieure dégagera du volume dans la poutre (I2) qui peut être utilisé comme coffre(s) de rangement. L'usinage sensiblement identique à celui réalisé à l'arrière du tube (12) permettrait dans la partie centrale avant du tube (12) de dégager un passage pour loger un cartable ou un porte documents qui viendrait en butée inférieure sur le tube (7) comme indiqué par la silhouette (24) en pointillé du dit cartable. Le cartable (ou porte documents) dessiné est tout à fait classique, une forme plus adaptée ou plus design est bien sûr souhaitable. -L'axe (A) est l'axe de direction passant par la colonne (5) -L'axe (B) est l'axe du tube (12) il est perpendiculaire (ou presque) de l'axe (A) -L'axe (C) est l'axe du tube (7), il est sécant de l'axe (A),(B), (D). -L'axe (D) est l'axe du tube (11) il est sécant de l'axe (B) et (C) -L'axe (E) est l'axe du pédalier (8) il peut être sécant ou presque par les axes (C) et (D) -L'axe(F) est l'axe des tubes (13) il est sécant ou presque des axes (D) et (G) -L'axe (G) est l'axe de rotation de la roue arrière (2). -L'axe (H) est l'axe de rotation de la roue avant (3). REVENDICATIONS 1) Bicyclette comprenant une roue avant (3), une roue arrière (2), un ensemble de direction (4,5,6), une selle (I4), un pédalier (9,10), une transmission (17, 18, 19,20) caractérisé en ce que le cadre (1) soit constitué par un tube poutre (12) en alliage léger extrudé d'une section telle que par un simple usinage d'une partie des faces supérieures et inférieures, une fourche soit réalisée. Fourche aux extrémitées arrières desquelles sont fixées (soudées) deux platines (22) supports de l'axe de roue arrière (G). L'autre extrémité (l'avant) de la dite poutre est soudée au tube colonne de direction (5). 2) Bicyclette selon la revendication 1, caractérisée en ce le(s) volume(s) laissé libre dans la partie centrale du tube poutre (12) sert(vent) de coffre(s) de rangement. 3) Bicyclette selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le tube poutre (12) soit usiné entre le tube de selle (11) et la colonne de direction (5) d'une façon telle qu'un porte documents (24) puisse venir se placer au centre du vélo. 4) Bicyclette selon les revendications précédentes caractérisée en ce que les caissons externes du tube poutre (12) servent de carter de chaine à la transmission. 5) Bicyclette selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l'élément (23) fermant l'avant de la fourche arrière du tube (12) ait un appendice supérieure faisant office de couteau de débourrage du pneu arrière 6) Bicyclette selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisée en ce que la forme d'assemblage des tubes (7,11,12,13) est telle que le cadre est nisexe, unitaille. 7) Bicyclette selon les revendications précédentes caractérisée en ce que les tubes haubans (13) soient démontables facilement (boulonnage) de la partie supérieure du tube (11) et , soit des parties arrières de la fourche du tube (11) soit des platines (22). 8) Bicyclette selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que des tendeurs de chaine (21) assurent une position parfaite de la roue arrière, même si elle est équipée d'un système de démontage rapide. 9) Bicyclette selon la revendication 1 caractérisée en ce que la poutre (12) soit suffisamment rigide pour permettre la suppression des tubes (13). 10) Bicyclette selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le boitier de pédalier (8) soit supporté uniquement par les tubes (7) et (11).