Brevet FR2715123A1 — publié le 19950721

Dispositif amortisseur Dour selle de bicyclettes. L'invention se rattache au secteur technique des moyens de transport et plus particulièrement des bicyclettes ou véhicules similaires. De manière générale, la bicyclette peut se pratiquer soit sur route, soit sur des terrains très variés, tels que chemins, sentiers tracés ou non. Les irrégularités du terrain provoquent des secousses incessantes qui sont transmises à la bicyclette sous forme de vibrations, plus ou moins importantes. Bien évidemment, ce phénomène est amplifié lorsque la bicyclette est pratiquée sur des terrains non goudronnés. C'est le cas de la pratique du V17. Ces différentes vibrations et secousses ont pour effet de destabiliser le cycliste, de casser son rythme de pédalage, surtout lorsqu'il décolle de la selle. II est alors nécessaire de relancer son action par un effort supplémentaire. Ces phénomènes apparaissent sur le plat et se trouvent encore plus importants en côte. En descente également, dans le cas d'une pente faible, où il est malgré tout nécessaire de pédaler, ces vibrations et secousses ont pour effet de déstabiliser le cycliste. Enfin, il en résulte, dans tous les cas, une augmentation de la fatigue. Pour tenter de remédier à ces inconvénients, on a proposé d'amortir les chocs encaissés au niveau de la roue avant de la bicyclette. Parmi les solutions existantes, on peut citer les fourches télescopiques, hydrauliques, à ressorts, les potences amortissantes... On s'est également penché sur le problème d'amortir les chocs en provenance de la roue arrière. Différentes solutions ont été proposées. Certains cadres de bicyclettes intègrent au niveau notamment des haubans, un système amortisseur. En exerçant une force d'appui sur les pédales, les forces de réaction au niveau des roues, vont augmenter en fonction de l'intensité de cette force et, par conséquent, auront tendance à comprimer l'amortisseur. Ce phénomène est efficace en descente, mais diminue le rendement lors de la phase de pédalage. Il est donc nécessaire de durcir l'amortisseur pour tenter de diminuer ce phénomène. Dans ces conditions, la suspension sera beaucoup moins efficace. Par ailleurs, l'intégration de l'amortisseur au niveau des haubans, tend à fragiliser l'ensemble du cadre, lequel est moins rigide et par conséquent moins performant. D'autres solutions mettent en oeuvre un amortisseur externe monté en combinaison avec la tige de selle, ou intégrer directement au niveau du tube de selle. On peut citer par exemple, I'enseignement des brevets EP 0385291, US 5044648, FR 2632267, WO 9213748, EP 431596, WO 9038068, WO 8905752. De tels systèmes sont relativement simples mais d'un fonctionnement qui ne donne pas totalement satisfaction. En effet, le cycliste, assis sur la selle, exerce, sur le tube de selle, une force verticale dirigée de haut en bas, qui n'est donc pas appliquée dans l'axe du tube de selle. Or, pour comprimer l'amortisseur, il est nécessaire que la force soit dirigée dans l'axe de ce dernier. Il en résulte donc un effort parasite, qui a tendance à faire tordre la tige de selle vers l'arrière, ou a créer des frottements importants, au niveau du coulissement des tubes. En conséquence, plus la force exercée par le cycliste est importante, plus l'effort parasite sera important, altérant ainsi l'efficacité de fonctionnement de l'amortisseur. En outre ces systèmes étant basés sur le principe du coulissement de deux éléments l'un dans l'autre, il est nécessaire de les indexer en rotation. Dans le cas où le système amortisseur est intégré dans le tube de selle, des aménagements spécifiques sont nécessaires. On a également proposé des tiges de selle monoblocs et fixes, où seule la selle est montée avec capacité d'amortissement par rapport à cette tige. Cette solution ressort de l'enseignement des brevets WO 9311026 et EP 0547005. Une telle solution est simple et peut être montée avec tous les cadres de bicyclettes, quel que soit le diamètre des tubes. Toutefois, le centre de basculement de la selle étant situé au niveau du fessier, l'amortissement sera nécessairement réduit, car, si ira selle bascule de façon trop importante, le cycliste aura tendance à glisser vers l'arrière. Dans ces conditions, soit la course de basculement de la selle est faible, de sorte que l'amortissement ne sera pas efficace, soit elle est plus importante, correspondant à un amortissement correct, mais dans ce cas, le pédalage sera rendu instable, dans la position d'inclinaison maximum. Enfin, d'autres solutions mettent en oeuvre un bras monté avec capacité d'amortissement sur une partie du cadre de la bicyclette, notamment sur le tube horizontal supérieur. La selle est montée en bout du bras. Cette solution ressort de l'enseignement du brevet WO 9011924. La déformation du bras qui reçoit la selle permet un amortissement efficace sous l'effet de l'effort appliqué. La selle descend dans un plan très sensiblement horizontal, évitant tout risque de glissement. En outre, il n'y a pas de problème d'adaptation au tube de selle, ce dispositif pouvant être monté sur tout type de cadre. Toutefois, il apparait qu'aucun réglage de dureté est possible. En outre, l'ensemble est inesthétique, lorsque le dispositif est monté sur un cadre classique, étant donné que le tube de selle n'est plus utilisé. Enfin, il convient de noter que la rigidité est très moyenne, étant donné que la selle est éloignée du système de fixation sur le cadre. En conclusions, parmi ces différentes techniques, les solutions proposées ne donnent pas satisfaction, comme indiqué ci-dessus. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de créer un amortissement, en ayant pour objectif de conserver un bon rendement, d'améliorer le confort, d'augmenter les performances, avec les caractéristiques suivantes: - posséder une course d'amortissement suffisante pour encaisser des chocs importants, - éviter tout effet de rebond après la phase d'amortissement, - permettre de converser au cycliste un rendement optimum, en évitant toute déformation ou affaissement sous l'effet de la force de pédalage, - permettre un réglage de l'amortissement par rapport au poid du cycliste. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif amortisseur, au niveau de la selle des bicyclettes. Selon l'invention, ce dispositif comprend un élément amortisseur fixé avec capacité d'articulation, dans sa partie basse, à un élément coopérant avec le tube de selle et, dans sa partie haute, à un élément support recevant la selle, l'élément amortisseur étant assujetti à des moyens d'indexation en rotation coopérant avec une partie fixe de la bicyclette. Pour résoudre le problème posé d'éviter le basculement de la selle vers l'avant ou vers l'arrière, les moyens d'indexation sont constitués par un bras fixé à l'une de ses extrémités, à l'élément support recevant la selle et, à l'autre extrémité, sur la partie fixe de la bicyclette avec capacité d'articulation. Avantageusement, la partie fixe est constituée par le tube horizontal ou diagonal du cadre de la bicyclette. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir modifier le réglage angulaire de l'élément amortisseur. Dans ce but, le bras est accouplé à la partie fixe de la bicyclette avec capacité de réglage.en translation et de blocage en position. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, est de tenir compte du poids du cycliste. Un tel problème est résolu en ce que l'élément amortisseur est équipé d'un moyen de réglage de la dureté et est du type oléopneumatique. Après écrasement de l'amortisseur, I'huile qui est contrainte de passer dans un étranglement, freine la remontée de l'amortisseur en empêchant tout effet de rebond. A noter que la pression d'air initiale de l'ambrtisseur permet de tenir compte du poids.de l'utilisateur, cette pression d'air étant ainsi réglée en fonction du poids de l'utilisateur. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, est de pouvoir régler en hauteur la selle, sans être obligé de descendre de bicyclette, de manière simple, sûre et efficace, afin d'améliorer le rendement. Dans ce but, le dispositif est équipé d'un système de réglage automatique en hauteur de la selle. Le système comprend un organe élastique monté dans le tube de selle en position de butée à l'état comprimé, contre le tube de selle assujetti à des moyens de blocage et déblocage rapide. Ces dispositions permettent donc de rabaisser la selle dans les descentes, où il est souvent nécessaire de pouvoir poser le pied au sol pour se stabiliser ou pour éviter une chute. Inversement, lorsque le terrain ne présente pas de difficulté, la selle est remontée en position haute, correspondant à un rendement maximum. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue de face et en coupe partielle du dispositif. La figure 2 est une vue correspondant à la figure 1 d'une autre forme de réalisation. La figure 3 est à une échelle plus importante, une vue en coupe considérée selon la ligne 3.3 de la figure 2. La figure 4 est une vue montrant le principe d'amortissement selon l'invention. La figure 5 est une vue à caractère purement schématique montrant le réglage automatique en hauteur de la selle, équipé du dispositif amortisseur selon l'invention. Le dispositif amortisseur selon l'invention s'applique à tout type de bicyclette, mais trouve une application pàrticulièrement avantageuse, dans le cas de bicyclettes conformées pour la pratique du VTT. Le dispositif est monté sur tout type de cadre de bicyclette, comprenant d'une manière parfaitement connue, un tube horizontal supérieur (A), un tube diagonal (B) et un tube de selle (C), ou bien sur les cadres du type "poutre", qui comprennent seulement un tube diagonal. Suivant une caractéristique à la base de l'invention, le dispositif comprend un élément amortisseur (1), fixé avec capacité d'articulation, d'une part, à un élément (2) coopérant avec le tube de selle (C) et, d'autre part, à un élément support (3), recevant la selle (4). L'articulation des extrémités de l'élément amortisseur (1) par rapport au tube de selle (C) et par rapport au chariot (3) support de selle, s'effectue par un système de chapes (la) (2a) et (lob) (3a), en combinaison avec des axes (5) et (6). L'élément amortisseur (1) est par ailleurs assujetti à des moyens d'indexaton en rotation, coopérant avec une partie fixe de la bicyclette, pour éviter tout basculement de la selle d'avant en arrière. Dans ce but, et comme le montrent les figures des dessins, le chariot support (3) est accouplé à un bras profilé (7) fixé notamment sur le tube horizontal supérieur (A). L'accouplement du bras (7) au niveau du chariot (3) s'effectue par tout moyen connu et approprié. L'autre extrémité (7a) du bras (7), est accouplée au tube horizontal (A) avec capacité d'articulation. Cette extrémité (7a) est articulée par un axe pivot (8) engagé dans un élément (9) monté sur le tube horizontal (A). Cet élément (9) peut être constitué par une patte de fixation (9a) solidaire du tube horizontal (A) (figure 2) ou par un collier (9b) monté avec capacité de réglage en translation et de blocage en position, par rapport au tube horizontal (A). Par exemple, ce collier (9b) coopère avec un système de crans (10) en étant bloqué en position par un organe de serrage (11) (figure 1). Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, I'extrémité (7a) du bras (7) peut être accouplée au tube horizontal (ou diagonal) par une matière travaillant en flexion, et apte à remplacer l'axe d'articulation. Avantageusement, I'élément amortisseur (1) est du type oléopneumatique. De part sa conception, ce type d'amortisseur permet le réglage de la dureté. Une simple pompe à vélo permet de faire varier la pression interne de l'air de l'amortisseur, pour modifier en conséquence la dureté de l'amortissement. On n'exclut pas d'autres types d'amortisseurs, tels que hydrauliques, élastomères. Dans le cas d'un amortisseur à élastomères, le réglage de la dureté, pour tenir compte du poids du cycliste, s'effectuera en changeant la partie élastomère, susceptible d'être réalisé selon différentes duretés. A titre indicatif, la dureté de cet amortisseur doit être réglée progressivement jusqu'à ce que celui-ci ne s'enfonce plus lorsque le cycliste est en position assise, en exerçant aucun effort sur les pédales. Il en résulte qu'en position assise, dès qu'un choc se produit, l'amortisseur entre en action pour encaisser la force. Inversement, lorsque l'on exerce un effort sur les pédales, le fessier à tendance à remonter, de sorte que la pression sur la selle diminue, évitant ainsi tout enfoncement susceptible de nuire au rendement du cycliste. A noter qu'après écrasement de l'amortisseur, I'huile, qui est contrainte de passer dans un étranglement, freine la remontée de l'amortisseur, évitant tout effet de rebond. Lorsqu'un effort est exercé sur la selle, correspondant à un amortissement (d), l'amortisseur (1) s'incline d'un angle (a) compte-tenu, d'une part, de son montage articulé en (5) et (6), au niveau respectivement, du tube de selle et au chariot support de selle et, d'autre part, du montage articulé du bras d'accouplement (7) (figure 4). II apparait donc que ce montage articulé de l'amortisseur (1) permet un bon fonctionnement cinématique. En effet, le poids du cycliste exerce une action sur la selle, qui entraine la rotation au niveau de l'articulation (8) du bras (7) et par conséquent une force au niveau de l'articulation supérieure (lb-3a) de l'amortisseur (1). Une force de réaction s'exerce au niveau de l'articulation inférieure (1 a) (2a). L'ensemble étant en équilibre, la force d'appui et la force de réaction sont directement opposées et dans l'axe de l'amortisseur. A titre indicatif, pour un amortissement (d) de 23 mm, I'amortisseur (1) s'incline d'un angle (a) d'environ 7,5 . Le dispositif amortisseur tel que décrit peut avantageusement être combiné avec un système de réglage automatique en hauteur de la selle. Par exemple, comme le montre schématiquement la figure 5, ce système comprend un organe élastique (12) monté en butée dans le tube de selle (C). Par ailleurs, cet organe (12) sous forme par exemple d'un ressort, est monté à l'état comprimé en butée contre l'élément (2) engagé dans le tube de selle (C). L'élément (2) est assujetti à des moyens de blocage et déblocage rapide (13), commandé à partir du guidon ou à partir d'un levier (14), monté par exemple sur le bras d'accouplement (7). Ces dispositions permettent un changement de position rapide de la hauteur de la selle, afin d'adapter parfaitement son pédalage à l'état du terrain. Bien évidemment, la bicyclette équipée du dispositif selon l'invention, peut recevoir tout agencement que présente d'une manière parfaitement connue, une bicyclette classique. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle: - I'augmentation du rendement de pédalage évitant de casser le rythme sous l'effet d'un choc, - I'augmentation de la sécurité, évitant au cycliste d'être déstabilisé, - I'augmentation du confort et la diminution de la fatigue, - les chocs au niveau du fessier étant réduits, ainsi que les répercutions dans le dos du cyliste. REVENDICATIONS -1- Dispositif amortisseur pour selle de bicyclettes caractérisé en ce qu'il comprend un élément amortisseur (1) fixé avec capacité d'articulation, dans sa partie basse, à un élément (2) coopérant avec le tube de selle et, dans sa partie haute, à un élément support (3) recevant la selle (4), I'élément amortisseur (1) étant assujetti à des moyens d'indexation (7) en rotation coopérant avec une partie fixe de la bicyclette. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'indexation sont constitués par un bras profilé (7) fixé à l'une de ses extrémités, à l'élément support (3) recevant la selle et, à l'autre extrémité, sur la partie fixe de la bicyclette avec capacité d'articulation ou de flexion. -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie fixe est constituée par le tube horizontal (A) ou diagonal du cadre de la bicyclette. -4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bras (7) est accouplé à la partie fixe de la bicyclette avec capacité de réglage en translation et de blocage en position (11). -5- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément amortisseur (1) est équipé d'un moyen de réglage de la dureté. -6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément amortisseur (1) est du type oléopneumatique. -7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un système de réglage automatique en hauteur de la selle. -8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système comprend un organe élastique (12) monté dans le tube de selle en position de butée à l'état comprimé, contre le tube de selle assujetti à des moyens de blocage et déblocage rapide. -9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément amortisseur (1) est accouplé au tube de selle et à l'élément support recevant la selle, au moyen d'un système de chapes (la) (2a) et (lob) (3a).