Brevet FR2707244A1 — publié le 19950113

SYSTEME PLASTIQUE DE SUSPENSION POUR LA ROUE AVANT D-UNE BICYCLETTE La présente invention concerne un système élastique de suspension pour la roue avant d'une bicyclette ou d'un engin similaire. Les roues avant de bicyclette ou engins similaires sont habituellement fixées sur des fourches rigides non suspendues mais on connait également des systèmes de suspension par fourches télescopiques, fourches à parallèlogramme déformable,fourches à balancier et bien d' autres fourches à biellettes articulées, oscillantes, à roue tirée ou roue poussée , . . Ces fourches élastiques apportent un certain confort au conducteur mais bien souvent au préjudice de la rigidité des structures et de la tenue de route ainsi que du rendement de I'effort de propulsion. Le système élastique de suspension de la roue avant de bicyclette selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. I1 comporte en effet selon ses premières caractéristiques, une fourche principale directrice très rigide qui pivote dans le cadre et assure également, gracie à des paliers extérieurs, le guidage précis des mouvements de translation rectiligne de la fourche secondaire mobile sur laquelle est fixé le moyeu de la roue avant. Les chocs ou irrégularités de la route sont absorbés par un élément élastique amortisseur unique interposé entre la fourche principale et la fouche secondaire mobile qui coulisse sans jeu dans les paliers de celle-ci. L'ensemble du dispositif constitue une stucture souple dans le plan vertical mais indéformable en flexion et torsion tout en conservant une légèreté qui ne pénalise pas la propulsion.Certaines astuces de construction permettent de plus d'en faire varier la géométrie en fonction de celle du cadre à équiper. Selon des modes particuliers de réalisation Les paliers de guidage inférieurs et le palier supérieur peuvent étre soudés ,collés ou assemblés mécaniquement sur la fourche principale. - Le palier de guidage supérieur peut prendre appui sur la potence du guidon ou sur le haut du tube de direction de la fourche principale La fourche secondaire mobile peut être équipée d'embouts soudés ,collés ou assemblés mécaniquement pour recevoir le moyeu de la roue avant. ~ L'élément élastique amortisseur peut être intégré totalement à la fourche par construction ou bien être un organe du commerce rapporté participant au guidage supérieur ou indépendant de celui-ci. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent en ceci Une très bonne précision des déplacements de la roue avant grâce aux paliers de guidages inférieurs très proches du moyeu et à un troisième palier de guidage supérieur situé à l'autre extrémité de la fourche. L'ensemble de ces guidages assure un coulissement sans jeu et une translation parfaitement rectiligne de la fourche mobile. Le système mobile ne comporte aucun axe, pivot ou biellette qui sont amplificateurs des feux inévitables de toute liaison articulée. La fourche mobile d'un seul tenant supporte sans risque de déformation ou d'enfoncement différenciel d'un fourreau par rapport à l'autre tous les chocs dus aux irrégularités du sol mais également les contraintes dissymétriques issues des efforts de propulsion (position en danseuse par exemple). L'élément élastique amortisseur unique évite les déséquilibres pouvant résulter d'un réglage de compression différent sur chaque fourreau ou d'un défaut de fonctionnement n'affectant qu'un seul des deux éléments élastiques ~ Les caractéristiques de conception du système conforme à l'invention sont telles qu'elles permettent de conserver la rigidité de structure de la fourche et d'assurer un guidage rigoureux des déplacements du moyeu tout en conservant la légèreté de 1 lFensemble et en utilisant les roues standards et les composants habituels de direction et de freinage des cycles. ~ Toutes les caractéristiques citées ci-dessus convergent vers une amélioration de la tenue de route et de l'adhérence de la roue avant ainsi que du confort sans absorption de la force de pédalage du conducteur. L'invention est exposée ci-après plus en détails, à laide de dessins représentant seulement une manière de l'exécuter : Les figures 1 et 2 représentent vue de face et en coupe vue de coté le système élastique de suspension de la roue avant de bicyclette selon l'invention. Les figures 3 et 4 représentent en coupe, quelques unes des variantes de ce dispositif. En référence aux figures 1 et 2 le système élastique de suspension comporte une fourche principale très rigide 1 dont le tube de direction 2, équipé de roulements standards, pivote dans la douille de direction du cadre de la bicyclette. Cette fourche 1 comporte également les paliers de guidage de la fourche secondaire mobile 10 : en partie inférieure des fourreaux tubulaires 3,à l'extérieur de ceuxci et le plus proche possible du moyeu de la roue, les paliers 4, en partie supérieure le palier 5 qui sert aussi de point fixe ou de butée à l'élément élastique 20. Les paliers 4 et 5 sont munis de dispositifs antifriction 6 et 7 constitués, par exemple, de bagues autolubrifiantes, de roulements à billes linéaires ou d'un revètement améliorant les qualités de frottement. La fourche secondaire mobile 10, assemblée d'un seul tenant, comporte deux fourreaux tubulaires inférieurs 11, supportant les organes de freinage standards, qui coulissent sans jeu dans les paliers 4 et le tube de poussée 12 qui coulisse dans le palier 5 et transmet les efforts à l'élément élastique 20 Cette fourche secondaire peut donc effectuer des translations rectilignes précises vers le haut ou vers le bas en raison du guidage rigoureux des paliers 4 et 5 et de la rigidité de structure en flexion et torsion de I'ensemble monté avec la fourche principale 1. Les embouts 13 excentrés, qui recoivent l'axe du moyeu de la roue standard, sont montés mécaniquement et interchangeables droit-gauche pour ajuster la valeur du déport de fourche, donc de la chasse, et corriger ainsi une éventuelle modification de géométrie apportée au cadre par l'adoption de la fourche. L'élément élastique amortisseur 20, interposé entre la fourche principale 1 et la fourche secondaire 10, est intégré à la construction sans l'aide d'axes de rotation ou pivots et ses mouvements de compression ou de détente sont des translations rectilignes parfaites. I1 est constitué de tampons élastiques 21, en élastomère par exemple, mais des ressorts mécaniques, un verrin à gaz ou un amortisseur hydropneumatique pourraient tout aussi bien convenir en fonction des qualités recherchées prioritairement:confort,tenue de route ou rendement. Ces tampons 21 de densité et de dureté différentes sont enfilés sur le tube de poussée 12 et s'appuient sur le palier-butée 5 de la fourche principale. Le groupe inférieur 22, chargé d'absorber les chocs, est séparé en deux sousgroupes par une entretoise 23 qui limite la valeur décrasement des tampons de faible dureté afin que les tampons les plus durs agissent seuls au-dela d'une certaine course de la fourche secondaire mobile. Le tampon supérieur 24 est chargé d'absorber les chocs dus au retour à la position initiale de la fourche secondaire sous la détente du groupe de tampons 22. Un écrou 25, manoeuvrable à la main, permet ajuster la dureté de la suspension en faisant varier la précontrainte des tampons 21. Dans la forme de réalisation selon la figure 3 le palier butée 5 de la fourche principale 1 s'appuit sur le haut du tube de direction et les paliers 4 sont assemblés mécaniquement par des boulons 8 sur les fourreaux 3. La butee 5 est percée d'un trou oblong recevant la pièce 9 assurant le guidage et réversible à 1800 pour faire varier l'angle de la fourche secondaire 10 donc le déport de fourche et la chasse. Dans la forme de réalisation selon la figure 4 l'élément élastique 20 est un amortisseur du commerce, hydropneumatique ou à gaz par exemple. Les formes de réalisation décrites ci-dessus s'appliquent à des constructions mécano-soudées ou collées tubulaires en tous métaux ou alliages mais selon des variantes non illustrées, également en tous métaux mais aussi en matériaux plastiques ou composites, certains composants pourraient être réalisés par moulage ou par micro-fusion en adoptant des formes de pièces et des moyens d ' assemblage spécifiques à ces procédés. Le système élastique de suspension pour la roue avant selon I'invention est destiné à l'équipement d'origine des bicyclettes ou engins similaires,mais en raison de sa géométrie variable il est particulièrement adapté au remplacement des fourches non suspendues équipant habituellement ces cycles ou engins similaires. REVENDICATIONS t 1 - Système élastique de suspension pour la roue avant d'une bicyclette ou d'un engin similaire comprenant une fourche principale directrice 1 munie d'un tube 2 pivotant dans le cadre et de paliers 4 et 5 assurant le guidage en translation de la fourche secondaire mobile 10, un élément élastique amortisseur 20 venant s'interposer entre celle-ci et la fourche principale , caractérisé en ce que la fourche secondaire mobile 10 comprenant les fourreaux 11 et le tube de poussée 12 est construite d'un seul tenant et peut coulisser, sans jeu, d'un mouvement de translation rectiligne dans les paliers de guidage inférieurs 4 et supérieurs 5 de la fourche principale directrice 1, en ce que les embouts 13 de la fourche mobile 10 comportent des rainures d'axes de roue excentrées et sont interchangeables droite-gauche pour ajuster la valeur du déport de fourche, en ce que les paliers de guidage inférieurs 4 sont soudés à l'extérieur des fourreaux 3 de la fourche principale 1 et sont disposés le plus proche possible du moyeu de la roue, en ce que I'élément élastique amortisseur unique 20 disposé entre la fourche principale 1 et la fourche secondaire mobile 10 fait partie intégrante du système sans ajout de filetage, boulon, axe ou pivot et que ses mouvements de compression ou de détente sont des translations rectilignes parfaites. $ 2 - Système élastique de suspension selon la revendication 1 ,caractérisé en ce que les paliers de guidage inférieurs 4 sont fixés mécaniquement par les boulons 8 sur la fourche principale 1. t 3 - Système élastique de suspension selon les revendications 1 et 2 ,caractérisé en ce que le palier-butée de guidage supérieur 5 comporte une patte de rigidification réglable venant prendre appui sur le haut du tube de direction 2 de la fourche principale 1 ou sur la potence du guidon . g 4 - Système élastique de suspension selon les revendications 2 et 3 ,caractérisé en ce que le palier-butée 5 comporte un trou oblong recevant la pièce de guidage 9 réversible à 1800 pour faire varier le déport de fourche. t 5 - Système élastique de suspension selon les revendications précédentes ,caractérisé en ce que élément élastique amortisseur 20 est un composant du commerce.