Brevet FR2695615A1 — publié le 19940318

La presente invention concerne un cadre de cycle multipoutres nervuré à sections variables, son système d'assemblage et de réglage de tailles. Actuellement, ces cadres sont essentiellement réalisés en profilé metallique assemblés par soudage ou par collage ou plus recemment par assemblage d'éléments constitués de materiaux composites. Les multiples conditions d'utilisations sur route, en competition, en tout terrains, sous la pluie ou en athmosphère salin, liées à des tailles, poids, puissance d'utilisateurs différents sont les paramètres de procédés de fabrication compliqués, longs et onéreux. La construction de tels cadres fait appel en premier lieu à l'utilisation d'éléments de construction de dimensions, de poids et de sections différentes en fonction des multiples tailles demandées par les marchés. c'est à dire qu'il est actuellement pratiquement impossible de couvrir la totalité des gammes de tailles et fiabilité mécanique à partir de memes éléments standards. D'autre part les procédés actuels d'assemblage d'éléments rigides mécaniques ou composites associés aux matériaux couramment utilisés offrent des produits finis robustes à l'utilisateur mais surdimensionnés, peu confortables et très sensibles à la corrosion. Le cadre selon l'invention devrait permettre d'améliorer et de simplifier de façon importante le procédé d'assemblage de toutes les gammes de tailles par l'utilisation des memes poutres pour la totalité des gammes de tailles, d'optimiser les dimensionnements des poutres en fonction des critères de résistance mécanique par une conception de type nervurées à sections évolutives associée à un choix avantageux et une pluralité calculée des matériaux, et d'améliorer de façon importante le confort pour l'utilisateur. En effet, le cadre selon'l'invention est composé de deux poutres principales, d'une fourche arrière reliée à la poutre principale supérieure par deux tirants réglables en longueur permettant dtintensifier ou de diminuer la rigidité de la fourche arrière, et de deux paliers de direction permettant le montage de la fourche avant. Ces poutres, fourches et paliers sont assemblés entre eux par l'intermédiaire d'entretoises de longueurs variables permettant la modulation des tailles de cadres, et de semelles élastiques faisant écran à la propagation des ondes de vibrations et assurant la fonction d'éléments anti- dessérage au niveau des liaisons d'assemblage par ensembles vis- écrous. La fourche arrière devant subir des contraintes de flexion provoquées par le réglage des deux tirants est conçue par surmoulage de profilés rigides. En fonction des tenues mécaniques exigées et de l'intégration de certaines fonctions comme par exemple les passages de cables ou ltencastrement de petits outils, les deux poutres principales sont conçues suivant un choix avantageux de profils et de sections nervurés. Les matériaux composant les deux poutres principales , la fourche et les paliers de direction sont de compositions différentes permettant ainsi une répartition volontaire des poids et des contraintes mécaniques. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente la poutre principale supérieure, son profil et ses zones suivant l'invention. La figure 2 représente en section la zone C de la poutre supérieure La figure 3 représente en section la zone B de la poutre supérieure La figure 4 représente en section la zone A de la poutre supérieure La figure 5 représente la poutre principale inférieure, son profil et ses zones suivant l'invention. La figure 6 représente en section la zone G de la poutre inférieure La figure 7 représente en section la zone F de la poutre inférieure La figure 7 BIS représente en section la zone H de la poutre inférieure. La figure 8 représente en section la zone E de la poutre inférieure La figure 9 représente de profil la fourche arrière. La figure 10 représente en vue de dessus la fourche arrière. La figure 11 représente en section l'arrière de la fourche. La figure 12 représente en section l'avant de la fourche. La figure 13 représente en éclaté le cadre selon l'invention. La figure 14 représente le cadre assemblé et son paramétrage dimensionnel selon l'invention. Les figures 15 et 16 représentent la fourche arrière et ses deux possibilités de réglages par les tirants. En référence à ces dessins, le cadre selon l'invention comporte une poutre principale (1) dont l'extrémité (C) est composée de deux nervures verticales extérieures (N1) et (N2) d'une nervure centrale verticale supérieure (N4), ces trois nervures étant reliées entre elles par une épaisseur horizontale (T1). Poutre (1) dont la zone centrale (B) est composée de deux nervures extérieures verticales (N1) (N2) et d'une nervure intérieure verticale (N3), ces trois nervures étant reliées entre elles par la meme épaisseur horizontale (T1). la liaison entre la zone (C) et la zone (B) est réalisée par la continuité des nervures (N1) et (N2), par une augmentation progressive de la hauteur de la nervure (N3), et par la diminution progressive de la nervure Cl4). Poutre (1) dont la zone (A) est composée d'un corps tubulaire nervuré lié à la zone (B) suivant un angle 6 par une augmentation progressive des nervures (N1) (N2) (N3) du point (I) au point (J), et d'une augmentation progressive d'un minimum de trois nervures (N5) (W6) (N7) du point (K) au point (L), ces nervures étant reliées entre elles par l'épaisseur (T1). Le cadre selon l'invention comporte également une poutre inférieure (2) dont l'extrémité (G) est composée de deux nervures verticales extérieures (N8) et (N9), d'une nervure centrale verticale supérieure (N11), ces trois nervures étant reliées entre elles par une épaisseur horizontale (T2). Poutre (2) dont la zone centrale (F) est composée de deux nervures extérieures verticales (N8) (N9) et d'une nervure intérieure verticale (N10), ces trois nervures étant reliées entre elles par la meme épaisseur (T2).La liaison entre la zone (G) et la zone (F) est réalisée par la continuité des nervures (N8) et (N9), par une augmentation progressive de la hauteur de la nervure (N10), et par la diminution progressive de la nervure Cl11). Poutre (2) dont la zone (E) est composée d'un corps tubulaire conique nervuré lié à la zone (F) suivant un angle % par une augmentation progressive de trois nervures (N12) (N13) (N14) du point (M) au point (N), et de la continuité des nervures (N8) (N9) (N10), ces nervures étant reliées entre elles par la meme épaisseur (T2). La poutre inferieure (2) est munie dans sa zone (E) de deux bossages (23) et (24) faisant office de boitier de pédalier. La section la plus large du corps tubulaire conique (E) est ouverte de façon à permettre le passage et le serrage de l'écrou (13). Dans la nomenclature selon la figure 13 les tirants (4) sont composés d'etriers (22) vissables dans des corps tubulaires réalisés en matière composite, alliages légers ou thermoplastiques. La fourche arrière (3) est partiellement renforcée par des profilés rigides (17) et (18) surmoulés par thermo-injection. Un des facteurs de rendement d'un cycle en fonction du terrain d'utilisation à pour paramètres le couple de transmission donné par le pédalier associé à la rigidité intrinsèque de la fourche arrière Sur terrain souple un couple de transmission associé à une trop grande souplesse de la fourche arrière demandera à l'utilisatèur un effort surdimensionné donc une fatigue. Sur terrain dur et accidenté un couple de transmission associé à une trop grande rigidité de la fourche arrière transmettra-à l'utilisateur des vibrations importantes et nécessitera un régime d'éfforts syncopé. Un vissage des étriers (22) dans le corps de tirant (4) suivant la figure LS diminue la longueur (L2) et tent à tirer verticalement l'extrémité (17) de la fourche . ayant pour conséquence d'augmenter sa souplesse nottament sur terrains durs. Un dévissage des étriers (22) dans le corps de tirant (4) suivant la figure 16 augmente la longueur (L2) et tent à pousser verticallement l'extrémité (17) de la fourche ayant pour conséquence d'augmenter sa rigidité nottament sur terrains souples Dans le système d'assemblage selon les figures 10 et 11, la poutre (1) est accouplée en son extrémité au palier de direction (5) par l'intermédiaire d'un empilage d'une entretoise (7) et d'une semelle élastique (15), l'ensemble bridé par une vis (20) d'un canon de centrage (10) et d'un écrou (23). La poutre (2) est accouplée en son extrémité au palier de direction (6) par l'intermédiaire d'un empilage d'une entretoise (8) et d'une semelle élastique (16), l'ensemble bridé par une vis (23) d'un canon de centrage (11) et d'un écrou (25). Un double avantage est à dégager de l'utilisation de semelles élastiques. Le premier est caractérisé en ce que ces semelles font écran à la propagation des fréquences engendrées par les vibrations. Le deuxième est caractérisé en ce que ces semelles assument la fonction d'éléments de rattrapage de jeu en cas de légères déformations dues à un éventuel fluage des poutres principales ou des paliers de direction. Pour cela la formulation des semelles élastiques est ciblée pour une plage de fonctionnement en compression inférieure à 20% par rapport au coefficiant de déformation rémanente. Dans le systeme d'assemblage selon les figures 13 et 14 > les corps tubululaires des poutres (1) et (2) ainsi que la fourche arrière (3) sont assemblés par l'intermédiaire d'un canon de centrage épaulé (9) et de deux semelles élastiques (14). L'ensemble est bridé par une vis (12) glissée dans le corps tubulaire de la poutre (1), et par un écrou (13) glissé dans le corps tubulaire conique de la poutre (2). Dans le système de paramètrage des tailles selon la figure (13), le profilé rigide (18)-de la fourche arrière peut etre assemblé entre la poutre (l) et le canon (9), ou bien entre-la poutre (2) et le canon (9). Cette double possibilité permet de faire varier sensiblement la valeur des angles CUet et La hauteur (H2) étant fixe, la modulation des tailles estpossible dès l'assemblage des cadres. En faisant varier la longueur de 1'entretoise (7) et les longueurs des entretoises (8) et (19), les tailles en longueur des cycles varient suivant la cote (L1). En faisant varier la longueur du canon (9) et de l'entretoise (19) les tailles en hauteur des cycles varient suivant les hauteurs (H) et cl1). REVENDICATIONS 1) Cadre de cycle à tailles modulables caractérisé en ce qu'il est composé de deux poutres principales, (1) poutre supérieure, (2) poutre inférieure, d'une fourche arrière (3), de deux tirants (4) réglables en longueur reliant la partie-supérieure de la poutre (1) à l'extrémité (17) de la fourche (3), de deux paliers de direction (5) (6)r également caractérisé en ce que les poutres (1) (2), la fourche-(3), et les paliers de direction (5) (6) sont assemblés par des liaisons composées d'entretoises (7) (8) (26), de semelles élastiques (14) (15) (16} (19), de canons de centrage (9) (10) (11) et d'ensembles de blocage vis- écrous (12) (13) (20) (24) (25). 2) Cadre selon la revendication 1 caractérisé en ce que les semelles élastiques (14) (15) (16) (19) travaillent en compression permanente après blocage des ensembles vis- écrous (12) (13) (20) (23) (24) (25). 3) Cadre selon la revendication 1 caractérisé en ce que la poutre (1) est composée d'un corps tubulaire nervuré (A) , d'une zone centrale (B) reliée à (A) par une zone de liaison nervurée et d'une zone extrémité (C), également caractérisé en ce que la poutre (2) est composée d'un corps tubulaire conique (E) ouvert en sa section la plus grande et muni de deux bossages extérieurs (23) (24), d'une zone centrale (F) reliée à (E) par une zone de liaison (H), et d'une extrémité (G). 4) Cadre selon la revendication 1 et la revendication 3 caractérisé en ce que la zone (C) de la poutre supérieure (1) est composée de deux nervures verticales extérieures (N1) et (N2) d'une nervure centrale verticale supérieure (N4), ces trois nervures étant reliées entre elles par une épaisseur horizontale (T1). Poutre (1) dont la zone centrale (B) est composée de deux nervures extérieures verticales (N1) (N2) et d'une nervure intérieure verticale (N3), ces trois nervures étant reliées entre elles par une épaisseur horizontale (tu). La liaison entre la zone (C) et la zone (B) est réalisée par la continuité des nervures (N1) et (N2), par une augmentation progressive de la hauteur de la nervure (N3), et par une diminution progressive de la nervure (N4).Poutre (1) dont la zone (A) est composée d'un corps tubulaire nervuré lié à la zone (B) suivant un angle par une augmentation progressive des nervures (N1) (N2) (N3) du point (I) au point (J), et d'une augmentation progressive d'un minimum de trois nervures (N5) (N6) (N7) du point (K) au point CL), ces nervures étant reliées entre elles par l'épaisseur (Tl). 5) Cadre selon la revendication 1 et la revendication 3 caractérisé en ce que la zone (G) de la poutre inférieure (2) est composée de deux nervures verticales extérieures (N8) et (N9), d'une nervure centrale verticale supérieure (N11), ces trois nervures étant reliées entre elles par une épaisseur horizontale (T2). Poutre (2) dont la zone centrale (F) est composée de deux nervures extérieures verticales (N8) (N9) et d'une nervure intérieure verticale (N10), ces trois nervures étant reliées entre elles par une épaisseur (T2). la liaison entre là zone (G) et la zone (F) est réalisée par la continuité des nervures (N8) et (N9), par une augmentation progressive de la hauteur de la nervure (N10), et par la diminution progressive de la nervure (N11).Poutre (2) dont la zone (E) est composée dtun corps tubulaire conique nervuré lié à la zone (F) suivant un angle par une augmentation progressive des trois nervures (N12) (N13) (N14) du point (M) au point (N), et de 1a continuité des nervures (N8) (N9) (N10), ces nervures étant reliées entre elles par une épaisseur (T2). Egalement caractérisé en ce que la zone (E) de la poutre (2) est munie de deux bossages (23) et (24) faisant office de boitier de pédalier, et que la section la plus large de cette zone (E) est ouverte de façon à permettre le passage et le serrage de l'écrou (13). 6) Cadre selon la revendication 1 caractérisé en ce que la fourche (3) est réalisée par surmoulage de profilés rigides (17) et (18). 7) Cadre selon les revendications 1, 3, 5, caractérisé en ce que les matières thermo-injectées constituant les poutres (1) (2), la fourche arrière (4) et les paliers (5) et (6) sont de compositions différentes.