Brevet FR2739606A3 — publié le 19970411

FR 2739606 A3 19970411 FR 9514197 A 19951123 STRUCTURE PERFECTIONNEE D'ASSEMBLAGE D'UN SYSTEME DE POTENCE DE GUIDON ET DE FOURCHE DE BICYCLETTE. La présente invention concerne une structure perfectionnée d'assemblage d'un système de potence de guidon et de fourche de bicyclette, dans laquelle le tube de direction n'est pas fileté et la potence de guidon qui est insérée dans le tube de direction comporte un cran destiné à buter contre un dispositif de réglage de pression. Le dispositif de réglage de pression comporte une bague de compression ayant un intervalle et constituée par des faces coniques supérieure et inférieure. La surface conique supérieure coopère avec une surface conique du dispositif de réglage de pression pour produire une pression appropriée tendant à pousser la surface conique inférieure vers le bas jusqu'à ce qu'elle vienne au contact d'une surface conique d'une bague d'un système de roulement supérieur ayant la même inclinaison que celle de la surface conique inférieure afin de supprimer les jeux indésirables et d'assurer une rotation souple des roulements à billes. Dans la structure selon la présente invention, le nombre de points de filetage et de soudage peut être réduit afin de réduire le coût de fabrication, d'accroître la sécurité, de simplifier la procédure d'assemblage et de réduire le nombre d'outils nécessaires. D'une manière générale, on sait qu'il existe à l'heure actuelle trois types de structures d'assemblage de système de potence de guidon et de fourche de bicyclette. Dans une structure de premier type, le tube de direction comporte un filetage mâle, et une couronne d'un dispositif de roulement supérieur comporte un filetage femelle coopérant avec le filetage mâle du tube de direction. Un écrou à filetage femelle est placé à l'extrémité supérieure de la couronne du dispositif de roulement supérieur. Grâce au fait que les deux éléments à filetage femelle poussent l'un contre l'autre, le dispositif de roulement ne peut pas se desserrer. La potence de guidon est insérée dans le tube de direction sans forcer sur le dispositif de roulement ou l'écrou. Dans une structure du second type, le tube de direction comporte un filetage mâle et deux écrous à filetage femelle s'ajustant sur le filetage mâle du tube de direction sont montés à l'extrémité supérieure de la couronne d'un dispositif de roulement supérieur. Le desserrage du dispositif de roulement est empêché par le fait que les deux écrous poussent l'un contre l'autre. La potence de guidon est insérée dans le tube de direction sans forcer sur le dispositif de roulement ou l'écrou. Comme décrit dans le brevet des E.U.A. n" 5 095770, les structures du troisième type font intervenir un tube de direction ne comportant pas de filetage mâle : Ce tube possède un filetage femelle réalisé sur une paroi supérieure de son extrémité supérieure, ces structures comprennent en outre un ressort de compression possédant une surface de contact conique qui bute contre une surface de contact conique d'une seconde bague du dispositif de roulement supérieur. Par ailleurs, un raccord est serré sur le tube de direction tandis qu'un écrou de réglage à filetage mâle est engagé sur l'extrémité supérieure du tube de direction pour former un élément de poussée sollicitant le raccord vers le bas afin de pouvoir fixer les dispositifs de roulement. Les trois types de structures précédemment évoquées présentent les inconvénients suivants. Dans les deux premiers types, comme les tubes de direction doivent être usinés pour réaliser un filetage mâle et que les structures nécessitent également deux gros écrous, le coût de la fabrication augmente et la résistance mécanique de la paroi du tube de direction fileté diminue. Par ailleurs, lors de l'assemblage et du réglage, il faut des clefs de grandes dimensions, qui ne peuvent être utilisées que par des personnes qualifiées (telles que des mécaniciens dans les magasins de cycles). Dans une structure du troisième type, il faut un gros travail de soudage et d'usinage, si bien que le coût de fabrication est élevé. Par ailleurs, on a besoin d'un outillage spécial pour assembler l'extrémité supérieure du tube de direction avec l'écrou de réglage, ce qui entraîne des difficultés lors du montage et des réparations. Pour supprimer ces inconvénients, l'invention propose une structure perfectionnée d'assemblage d'un système de potence de guidon et de fourche de bicyclette, dans laquelle - le système de potence de guidon est inséré dans un tube de direction - la potence de guidon du système de potence de guidon comporte un cran qui bute contre un élément de réglage de pression situé sur la surface d'extrémité supérieure du tube de direction de façon que l'élément de réglage de pression exerce une force dirigée vers le bas;; - un tube en forme de bec est disposé sous la potence de guidon et comporte à son extrémité supérieure une surface de contact biseautée destinée à coopérer avec une surface de contact biseautée présente dans le bas de la potence de guidon - le bas du tube en forme de bec comporte un trou fileté de façon que lors du montage de la potence de guidon dans le tube de direction un boulon de réglage puisse être vissé dans le tube en forme de bec en faisant passer le boulon à travers la potence de guidon puis en serrant le boulon de réglage, grâce à un mouvement relatif entre les surfaces de contact biseautées coopérant de la potence de guidon et du tube en forme de bec et les faces extérieures de la potence de guidon et du tube en forme de bec butent contre la paroi extérieure dudit tube de direction afin de fixer ladite potence de guidon au tube de direction et d'obtenir une mise en place axiale et radiale de la potence de guidon. Selon cette structure, la potence de guidon peut ne comporter aucun cran, mais un filetage réalisé à un emplacement approprié sur celle-ci pour coopérer avec un écrou de blocage de façon que, lors du montage de la potence de guidon dans le tube de direction, l'écrou de blocage puisse buter contre l'élément de réglage de pression et remplir le rôle du cran. Par ailleurs, l'extrémité inférieure du tube en forme de bec peut comporter une gorge annulaire pour recevoir un joint torique de façon qu'une résistance soit exercée entre le tube en forme de langue et le tube de direction afin de réduire le jeu existant dans le dispositif de roulement, car une force dirigée vers le bas peut être produite pendant la fixation de la potence de guidon. La structure selon la présente invention présente ainsi les avantages suivants - comme le filetage et les points de soudure de la potence de guidon sont moins nombreux, la fabrication de la structure selon la présente invention est plus facile et le coût de fabrication est plus faible - du fait que la potence de guidon est insérée dans le tube de direction, il n'est pas nécessaire que le tube de direction dépasse extrêmement du tube de fourche, si bien que la longueur du tube de direction peut être inférieure à celle du tube de direction du troisième type précédemment évoqué - dans la présente invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser des clefs de grandes dimensions telles que celles utilisées dans les structures des deux premiers types ni des outils spéciaux tels que ceux utilisés dans la structure du troisième type pour serrer l'écrou de réglage sur l'extrémité supérieure du tube de direction, et on a simplement besoin de clefs Allen ordinaires pour le montage et le réglage - comme les points de soudure et les points d'usinage de la potence de guidon et du tube de direction sont réduits au minimum, la résistance mécanique de la structure selon la présente invention est fortement accrue. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une première forme de réalisation de la présente invention La figure 2 est une vue en coupe de la structure de la figure 1 après son assemblage, dans laquelle le boulon de réglage du système de potence de guidon n'a pas encore été serré La figure 3 est une vue en coupe de la structure de la figure 1 après assemblage, dans laquelle le boulon de réglage du système de potence de guidon a été serré La figure 4 est une vue éclatée en perspective d'une seconde forme de réalisation de la présente invention ; et La figure 5 est une vue en coupe de la structure de la figure 4 après assemblage. Telle que représentée figures l et 2, une structure d'assemblage d'un système de potence de guidon et de fourche selon l'invention comporte principalement un tube de direction 10, un dispositif de roulement inférieur 20, un tube 30 de fourche, un dispositif de roulement supérieur 40, une bague d'étanchéité 50, un système de réglage 60 de pression et un système de potence 80 de guidon. La structure d'assemblage du système de potence de guidon et de fourche et le mode d'assemblage seront expliqués en détail ci-après. Le dispositif de roulement inférieur 20 comporte une bague 21 formant chemin de roulement, un élément de retenue 23 de roulement et une cuvette inférieure 24 qui sont successivement montés à l'extrémité inférieure du tube de direction 10. Le tube de direction 10 passe à travers le tube de fourche 30 depuis le bas de celui-ci et dépasse légèrement de l'extrémité supérieure du tube de fourche 30. Le dispositif de roulement supérieur 40 comporte une cuvette supérieure 41, un élément de retenue 42 de roulement et une bague 44 successivement montés à l'extrémité supérieure du tube de fourche 30. La bague d'étanchéité 50 et le système 60 de réglage de pression comportant une bague de compression 61 (fendue) ayant un intervalle et un moyen 62 de réglage de pression sont également montés successivement sur le dispositif de roulement supérieur 40. Il faut indiquer ici que le tube de direction 10, le dispositif de roulement inférieur 20, le tube 30 de fourche, le dispositif de roulement supérieur 40, la bague d'étanchéité 50, la bague de compression 61 et l'élément 62 de réglage de pression sont des pièces classiques utilisées dans les bicyclettes, et on s abstiendra donc d'en donner ici une description. Le système 80 de potence de guidon comporte un tube 81 en forme de bec, une potence 82 de guidon, un bouchon supérieur 83 et un boulon de réglage 84. Le bouchon supérieur 83 comportant un trou central traversant 831 est monté à l'extrémité supérieure de la potence 82 de guidon. A un emplacement approprié sur la potence 82 de guidon, un cran 822 est formé et le bas de la potence 82 de guidon comporte une surface de contact biseautée 823. Le tube 81 en forme de bec est placé sous la potence 82 de guidon et son extrémité supérieure comporte une surface de contact biseautée 811 qui coopère avec la surface de contact biseautée 823. Le bas du tube 81 en forme de bec comporte un trou fileté 812 et l'extrémité inférieure du tube 81 en forme de bec comporte une gorge annulaire 814 destinée à recevoir un joint torique 815. En faisant passer le boulon de réglage 84 à travers le trou central traversant 831 du bouchon supérieur 83, la potence 82 de guidon et le tube 81 en forme de bec, on visse le bouchon de réglage dans le trou fileté 812 du tube 81 en forme de bec sans le serrer, grâce à quoi le système de potence de guidon peut être monté.Ensuite, le système de potence de guidon assemblé est inséré dans le tube de direction 10 à travers l'élément 62 de réglage de pression jusqu'à ce que le cran 822 de la potence 82 de guidon bute contre l'élément 62 de réglage de pression, et le boulon de réglage 84 peut alors être serré. A cet instant, la surface de contact biseautée 811 du tube 81 en forme de bec se déplace par rapport à la surface de contact biseautée 823 de la potence 82 de guidon de façon que les faces extérieures de la potence 82 de guidon et du tube 81 en forme de bec butent contre la paroi intérieure du tube de direction 10, grâce à quoi la potence 82 de guidon peut être placée dans le tube de direction 10 et fixée à celui-ci (on se reportera à la Figure 3). Enfin, l'élément 62 de réglage de pression est verrouillé par serrage d'un boulon 63 pour achever l'assemblage de la structure selon la présente invention.Par ailleurs, du fait du serrage du boulon de réglage 84, le cran 822 peut buter fermement contre l'élément 62 de réglage de pression de façon que l'élément 62 de réglage de pression exerce une force dirigée vers le bas pour fixer dans une position précise le dispositif 40 de palier supérieur. De plus, comme le tube 81 en forme de bec comporte un joint torique à son extrémité inférieure, une résistance peut être produite entre le tube 81 en forme de bec et le tube de direction 10 de façon qu'une force dirigée vers le bas puisse être produite pendant la fixation de la potence de guidon afin de réduire l'intervalle (jeu) existant dans le dispositif de roulement. S'il faut régler la hauteur de la potence 82 de guidon, les utilisateurs doivent d'abord dévisser le boulon de réglage 84 et le boulon 63, après avoir tiré sur la potence 82 de guidon, mettre en place une ou plusieurs rondelles (non représentées) sur l'élément 62 de réglage de pression afin d'obtenir la hauteur voulue de la potence 82 de guidon, puis visser le boulon de réglage 84 et le boulon 63. On se reportera aux figures 4 et 5 qui représentent la seconde forme de réalisation de la structure d'assemblage du système de potence de guidon et de fourche selon l'invention. La structure représentée sur les figures 4 et 5 est semblable à la structure représentée sur la Figure 1, sauf que le système de potence de guidon diffère quelque peu de celui représenté sur la Figure 1. Par conséquent, on expliquera ci-après le système de potence de guidon selon la seconde forme de réalisation. Le système 80' de potence de guidon comporte un écrou de blocage 85, un tube 81 en forme de bec, une potence 82' de guidon et un bouchon de réglage 84. Si on fait une comparaison avec le système 80 de potence de guidon représenté sur la Figure 1, on constate que la potence 82' de guidon ne comporte pas un cran 822 mais possède un filetage 824 réalisé à un emplacement approprié sur la surface de la potence 82' de guidon, pour que l'écrou de blocage 85 vienne s'engager sur celui-ci. L'écrou de blocage 85 a une fonction similaire à celle du cran 822 de la potence 82 de guidon représentée sur les figures 1 à 3. Comme pour le mode d'assemblage de la structure selon la Figure 1, on fait passer le boulon de réglage 84 à travers la potence 82' de guidon et on l'engage dans le tube 81 en forme de bec tandis que l'écrou de blocage 85 est vissé sur le filetage 824 de la potence 82' de guidon afin d'assembler le système 80' de potence de guidon. Ensuite, le système 80' de potence de guidon assemblé est inséré dans le tube de direction 10 à travers l'élément 62 de réglage de pression jusqu'à ce que l'écrou de blocage 85 bute contre l'élément 62 de réglage de pression. Enfin l'écrou de blocage 85 est serré, et le boulon de réglage 84 et le boulon 63 pour l'élément 62 de réglage de pression sont également serrés à leur tour pour achever l'assemblage de la structure selon la Figure 4. S'il faut régler la hauteur de la potence 82' de guidon selon la Figure 4, les utilisateurs peuvent régler avec précision la hauteur de la potence 82 de guidon à l'aide de l'écrou de blocage 85, sans utiliser les rondelles utilisées dans la structure selon la Figure 1. On voit donc que les objectifs énoncés plus haut, parmi ceux qui apparaissent dans le cadre de la description qui précède, sont atteints de manière efficace. REVENDICATIONS 1. Structure perfectionnée d'assemblage d'un système de potence de guidon et d'une fourche de bicyclette, comprenant un tube de direction (10), un dispositif de roulement inférieur (20), un tube de fourche (30), un dispositif de roulement supérieur (40), une bague d'étanchéité (50), un dispositif de réglage de pression (60) comportant un élément de réglage de pression (62) et une bague de compression (61) et un système de potence de guidon (80), ledit dispositif de roulement inférieur (20) étant monté en bas dudit tube de direction (10) qui est inséré depuis le bas d'un tube de fourche (30) dans ledit tube de fourche (30) et est logé dans ce dernier, tandis que ledit dispositif de roulement supérieur (40), ladite bague d'étanchéité (50) et ledit dispositif de réglage de pression (60) sont successivement montés à l'extrémité supérieure dudit tube de fourche (30), ledit système de potence de guidon (80) étant inséré dans ledit tube de direction (10) depuis l'extrémité supérieure dudit élément de réglage de pression, caractérisée en ce que - ledit système de potence de guidon (80) comporte une potence de guidon (82), un bouchon supérieur (83) ayant un trou central traversant (83') et étant monté à l'extrémité supérieure de ladite potence de guidon (82), un tube en forme de bec (81) disposé sous ladite potence de guidon (82) et un boulon de réglage (84), - un cran (822) est formé à un emplacement approprié sur la potence de guidon (82), - le bas de ladite potence de guidon (82) comporte une surface de contact biseautée, - le tube en forme de bec (81) possède une surface de contact biseautée réalisée à son extrémité supérieure pour coopérer avec la surface de contact biseautée de la potence de guidon (81), et un trou fileté réalisé au bas de celui-ci, de sorte que, après qu'on ait fait passer ledit boulon de réglage (84) à travers ladite potence de guidon (82) depuis l'extrémité supérieure de celle-ci et qu'on l'ait vissé dans le trou fileté du tube en forme de bec (81) pour former un système de potence de guidon (80), le système de potence de guidon (80) est alors inséré dans ledit tube de direction (10) à travers ledit élément de réglage de pression jusqu'à ce que ledit cran (822) de ladite potence de guidon (82) bute contre ledit élément de réglage de pression ; que le boulon de réglage du système de potence de guidon (80) puisse être ensuite serré de façon que la surface de contact biseautée dudit tube en forme de bec (81) se déplace par rapport à la surface de contact biseautée de ladite potence de guidon (82) et que, de ce fait, les faces extérieures de la potence de guidon (82) et du tube en forme de bec (81) butent contre la paroi intérieure du tube de direction (10) afin de fixer ladite potence de guidon (82) audit tube de direction (10) et d'obtenir une mise en place axiale et radiale de la potence de guidon (82) ; que par ailleurs, le cran (822) de ladite potence de guidon (82) bute fermement contre ledit élément de réglage de pression (62) en raison de l'effet de poussée dudit boulon de réglage (84) dudit système de potence de guidon de façon que ledit élément de réglage de pression (62) exerce une pression dirigée vers le bas pour pousser le dispositif de roulement supérieur (10) de façon qu'il soit placé avec précision et fixé à l'extrémité supérieure dudit tube de fourche (30). 2. Structure perfectionnée d'assemblage d'un système de potence de guidon et d'une fourche de bicyclette selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure dudit tube en forme de bec (81) comporte une gorge annulaire (814) destinée à recevoir un joint torique (815), grâce à quoi une résistance peut être produite entre ledit tube en forme de bec (81) et ledit tube de direction (10) de telle manière qu'une force dirigée vers le bas peut être produite pendant la fixation de la potence de guidon (82) afin de réduire le jeu existant dans le dispositif de roulement. 3. Structure perfectionnée d'assemblage d'un système de potence de guidon et d'une fourche de bicyclette selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur de ladite potence de guidon (82) peut être réglée en plaçant une ou plusieurs rondelles sur ledit élément de réglage de pression (62). 4. Structure perfectionnée d'assemblage d'un système de potence de guidon et d'une fourche de bicyclette comprenant un tube de direction (10), un dispositif de roulement inférieur (20), un tube de fourche (30), un dispositif de roulement supérieur (40), une bague d'étanchéité (50), un dispositif de réglage de pression (60) comportant un élément de réglage de pression (62) et une bague de compression (61) et un système de potence de guidon (80), ledit dispositif de roulement inférieur (20) étant monté en bas dudit tube de direction (10) qui est inséré depuis le bas d'un tube de fourche (30) dans ledit tube de fourche (30) et est logé dans ce dernier, tandis que ledit dispositif de roulement supérieur (40), ladite bague d'étanchéité (50) et ledit dispositif de réglage de pression (60) sont successivement montés à l'extrémité supérieure dudit tube de fourche (30), ledit système de potence de guidon (80) étant inséré dans ledit tube de direction (10) depuis l'extrémité supérieure dudit élément de réglage de pression, caractérisé en ce que ledit système de potence de guidon (80) est constitué par une potence de guidon (82), un tube en forme de bec (81) placé sous ladite potence de guidon (82), un écrou de blocage (85) et un boulon de réglage (84) ; ladite potence de guidon comportant un filetage (824) réalisé à un emplacement approprié sur sa surface et conçu pour que ledit écrou de blocage (85) s'engage sur ledit filetage (824) ; et en ce que lors de l'assemblage du système de potence de guidon (80), on fait passer ledit boulon de réglage (84) à travers la potence de guidon (82) depuis l'extrémité supérieure de celle-ci et on l'engage dans le tube en forme de bec, et lorsque ledit système de potence de guidon est inséré dans ledit tube de direction, ledit écrou de blocage (85) bute contre ledit élément de réglage de pression.