Brevet FR2783229A1 — publié le 20000317

La présente invention concerne un châssis pliant pour cycles, notamment pour bicyclettes. On connaît depuis longtemps des bicyclettes pliantes qui mettent en oeuvre différents principes de pliage. Toutes ces bicyclettes sont loin d'avoir connu un grand succès commercial soit parce que le pliage demande préalablement à son exécution le démontage de certaines pièces qui doivent être rassemblées soigneusement pour éviter leur perte, soit parce que les mécanismes de fixation demandent l'utilisation d'outils et donc un certain temps de mise en oeuvre, soit enfin parce que la rigidité du cadre est compromise par les articulations qu'il est difficile de raidir sérieusement. En outre, l'encombrement obtenu par certaines bicyclettes à l'état plié n'est pas satisfaisant soit parce qu'il est trop important, soit parce qu'il est trop ramassé, ce qui constitue une gêne pour le transport de la bicyclette à l'état plié. L'une des bicyclettes pliantes de l'art antérieur le plus proche de l'invention est illustré par le document EP 323 964. Le principe du pliage est intéressant car il permet de rassembler les différents montants formant le châssis de la bicyclette en un faisceau, ce qui lui donne une forme allongée reposant sur les roues donc facile à transporter par roulage. L'inconvénient cependant de cette bicyclette réside dans le fait que son pliage ou son déploiement ne sont pas commodes car lorsque les articula- tions qui doivent être cassées sont libres, le châssis n'a plus de tenue et il est difficile pour l'opérateur de le maintenir correctement afin de bloquer les articulations à immobiliser. Par la présente invention on entend conserver les avantages d'un pliage en faisceau, ce qui est commode pour le transport de l'objet à l'état plié, tout en remédiant aux inconvénients de la bicyclette antérieure connue, c'est-à-dire la difficulté à déplier. A cet effet l'invention a donc pour objet un châssis pliant pour cycle s'étendant dans un plan à l'état déplié, comprenant: - un montant avant formant tube de guidage pour un guidon et une fourche de roue, - une traverse inférieure reliée à la base du montant avant par l'une de ses extrémités et équipée d'une fourche à son autre extrémité, - un montant arrière relié à la traverse infé- rieure au voisinage de sa fourche et pourvu d'une selle à son extrémité libre, -une structure d'entretoisement des traverses et montants susdits, dans lequel: la liaison des montants entre eux est réalisée par articulations, la traverse inférieure est en deux parties articulées l'une à l'autre autour d'un axe de pliage, la structure d'entretoisement comporte un tirant avant et un tirant arrière articulés, d'une part chacun à un dispositif de leur attelage démontable à la traverse inférieure, lequel dispositif comportant également des moyens amovibles de liaison rigide des deux parties de cette traverse inférieure dans le prolongement l'une de l'autre et, d'autre part, par leur extrémité libre, aux montants avant et arrière respectifs. On comprend que par cette structure, c'est-à-dire par la mise en oeuvre d'un dispositif d'attelage qui d'une part relie les tirants entre eux, d'autre part relie ensemble les tirants à la traverse inférieure et en troi- sième lieu rigidifie la traverse inférieure au niveau de son axe de pliage, on a concentré en une zone très réduite tous les moyens qui permettent de plier et déplier le châssis. Il s'ensuit que l'on peut associer à ce dispositif d'attelage un organe de manoeuvre unique qui assure toutes les fonctions de celui-ci, si bien que le pliage ou le déploiement du châssis peuvent être opérés d'une seule main et en une seule opération, l'usager pouvant alors consacrer l'autre main au maintien du cycle en position verticale. Le dispositif d'attelage démontable des tirants à la traverse inférieure comprend donc une poignée de son verrouillage/déverrouillage à ladite traverse située entre les deux tirants et formant également poignée de manoeuvre manuelle du repliement/déploiement du châssis. En effet, outre le fait qu'on procède au verrouillage ou déverrouil- lage de la structure par une seule manoeuvre, on peut, grâce à l'invention, manoeuvrer par le même moyen la structure dans un sens ou dans l'autre pour la plier ou la déplier. On comprend que l'ergonomie du système est alors maximale et que l'opération peut s'effectuer en quelques secondes. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné ci-après à titre d'exemple non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue de côté d'une bicy- clette équipée d'un châssis conforme à l'invention dans son état déplié, la figure 2 est une même vue de la bicyclette dans son état replié, - les figures 3 et 4 sont des vues de détail d'un mode de réalisation particulier du dispositif d'attelage des tirants et de la traverse inférieure du châssis conforme à l'invention, dans son état de verrouillage et son état de déverrouillage, - la figure 5 est une vue schématique du châssis seul précisant les diverses positions relatives des axes d'articulation de ce dernier. La bicyclette représentée à la figure 1 comporte classiquement un montant avant 1 formant tube de guidage pour une colonne de direction pourvue à ses extrémités d'un guidon 2 et d'une fourche 3, une traverse inférieure 4 reliée par une articulation 5 à la partie inférieure du montant avant 1 et portant à son extrémité libre une fourche 6 pour la roue arrière de la bicyclette et un montant arrière 7 dont l'extrémité inférieure est articulée à la traverse 4 autour d'un axe 8 et dont l'extrémité supérieure est pourvue d'une selle 9. Le châssis de la bicyclette comporte une structure de contreventement et d'entretoisement des montants et traverses ci-dessus décrits, constituée par un premier tirant avant 10 et un deuxième tirant arrière 11 qui réunissent respectivement le montant avant et le montant arrière à la traverse infé- rieure comme dans le cas classique des bicyclettes pour dames. Selon l'invention, la traverse inférieure 4 est en deux parties 4a, 4b, reliées entre elles par une articulation 12 dont la disposition autorise de "casser" vers le haut la traverse 4. Le tirant 10 est relié au montant avant 1 par une articulation 13 tandis que le tirant 11 est relié au montant arrière 7 par une articula- tion 14. L'autre extrémité de chacun des tirants 10 et 11 est articulée à un dispositif 15 par des articulations 1625 et 17, dispositif 15 qui d'une part assure leur liaison permanente et d'autre part permet l'attelage des tirants 10 et 11 à la traverse 4 lorsque celle-ci est dans son état déployé en réalisant en plus le blocage de l'articulation 12. Un mode de réalisation de ce dispositif 15 sera décrit en regard des figures 3 et 4. Une poignée 18 est solidaire du dispositif 15 entre les tirants 10 et 11, cette poignée ayant plusieurs fonctions comme on le verra au regard des figures 3 et 4, à savoir le verrouillage et déverrouillage du dispositif 15 sur la traverse 4 et la manoeuvre centralisée du repliement ou déploiement du châssis. On notera la présence entre le tronçon arrière 4b de la traverse 4 et le tirant 11 d'un vérin 19, vérin à gaz, dont l'effet tend à écarter le tirant 11 du tronçon 4b de traverse. A la figure 2 on retrouve la plupart des éléments décrits en regard de la figure 1 avec les mêmes références. A cette figure, les éléments sont représentés dans l'état replié du châssis, état qui est obtenu de la manière suivante. A partir de l'état représenté à la figure 1 déployé du châssis, l'usager maintient le cycle d'une main dans un plan vertical en le tenant par la selle 9. De l'autre main, il actionne la poignée 18 pour, dans un premier temps, libérer le dispositif 15 de son attelage à la traverse 4. Le dispositif 15, alors libre de se mouvoir indépendamment de la traverse 4, est tiré vers le haut grâce à la poignée 18, assisté en cela par le vérin 19. Ce déplacement, le montant 7 étant maintenu relativement fixe, tend à faire basculer le montant avant 1, à casser l'arti- culation de la traverse puis à redresser le montant 1 en entraînant en direction du montant 7 jusqu'à obtenir la position de la figure 2. On expliquera en regard de la figure 5 comment on obtient un dévoiement du montant 1 par rapport au plan du châssis déployé au cours du repliement afin de pouvoir placer sensiblement côte à côté les roues du vélo. Le mécanisme 15 représenté aux figures 3 et 4 coopère avec deux platines associées respectivement aux parties 4a et 4b de la traverse inférieure 4. Ces platines et 21 sont en forme générale de manchon coiffant les deux extrémités adjacentes des parties 4a et 4b, sont articulées entre elles par l'articulation d'axe 12 et comportent à l'opposé de cette articulation les moyens destinés à coopérer de manière démontable avec le disposi- tif 15. Ces moyens sont essentiellement constitués par deux saillies 22 et 23 au-dessus d'une surface plane 24 des manchons qui forment deux éléments de came à pente bordant chacun le bord extrême supérieur des platines 20 et 21. Chacun de ces bords lorsque les parties 4a et 4b de la traverse 4 sont dans le prolongement l'une de l'autre, définissent entre les éléments de came 22 et 23 une ouverture 25 dont le rôle sera précisé ultérieurement. Le dispositif 15 comporte essentiellement une plaque 30 pourvue d'un évidement 31 qui, rapprochée de la surface 24, est capable de coiffer ensemble les deux éléments de came 22 et 23. Aux extrémités de cette plaque , sont articulées les extrémités des tirants 10 et 11 autour des articulations 16 et 17. La plaque 30 possède en son centre un tourillon vertical creux 32 monté tournant autour d'un axe vertical au- dessus de la plaque 30 et dont l'extrémité supérieure est formée en berceau pour recevoir un manchon perpendiculaire 33. A l'intérieur du manchon 33, on a disposé un support en forme de disque 34 libre en rotation dans le manchon, pour un axe 35 excentré par rapport à l'axe du manchon 33. L'axe 35 pénètre libre en coulissement à l'intérieur de deux tiges 36, 37 qui peuvent coulisser à l'intérieur du manchon 33 et qui coopèrent avec ce dernier par l'intermédiaire d'ergots 38 et d'une rampe hélicoïdale qu'il possède 39. Le manchon 33 possède une ouverture périphérique 40 sur environ la moitié de sa circonférence, cette ouverture laissant passer un embiellage 41 qui s'étend à l'intérieur du tourillon 32 et qui porte à son extrémité une palette 42 dont la dimension mesurée parallè- lement à l'axe du manchon 33 est supérieure à la largeur de la fente 25 mais dont la dimension mesurée perpendiculaire- ment à cet axe est inférieure à cette largeur. Les tirants 10 et 11 possèdent des excroissances 43, 44 en regard l'une de l'autre lorsque la plaque 30 est en appui sur la surface plane 24 des deux platines 20 et 21, ces excroissances se terminant par des cônes mâles 45, 46 susceptibles d'être coiffés par des cônes femelles 47, 48 ménagés à l'extrémité des tiges coulissantes 36, 37. A la figure 3, le dispositif 15 est représenté dans son état o d'une part, il réalise l'attelage des tirants 10 et 11 à la traverse inférieure 4 et d'autre part, bloque l'articulation 12 dans une position o les parties 4a et 4b sont en prolongement l'une de l'autre. Dans cet état, la palette 42 qui est logée sous la paroi supérieure des deux platines 20, 21 qui déterminent la surface plane 24, est orientée dans le sens de l'axe de la traverse 4, donc chevauche les bords de l'ouverture 25 sur lesquels elle prend appui. Dans le même temps, les saillies 22 et 23 sont emprisonnées dans le logement 31. On a obtenu cet état en manoeuvrant le manchon 33 de sorte que les ergots 38 coopérant avec la rainure hélicoïdale 39 ont provoqué la sortie à l'extérieur du manchon 33 des tiges coulissantes 36 et 37 qui ont coiffé les cônes 45 et 46, puis les tiges 36 et 37 étant arrêtées en translation, ont été entraînées en rotation par les ergots 38 entraînant ainsi l'axe 35 vers le haut de la figure, ce qui a eu pour objet de tirer sur l'embiellage 41 et de serrer la platine sur le plan 24 par le jeu de la traction exercée sur la plaquette 42. Pour désolidariser le dispositif 15 de la tra- verse 4, on provoque une rotation inverse du manchon 33, ce qui a pour objet de faire rentrer les tiges 36 et 37 et de faire descendre l'axe 35, ce qui décolle la plaquette 42 de la surface interne des platines sur laquelle elle prenait appui comme cela est représenté à la figure 4. Il est alors possible de faire tourner le manchon 33 autour de l'axe du tourillon 32, ce qui a pour conséquence d'orienter la palette 42 dans un sens perpendiculaire à celui représenté, cette palette présentant alors sa plus petite dimension en face de l'ouverture 25. A partir de cet instant, en tirant sur le manchon 33 vers le haut, on extrait la palette 42 de l'intérieur de la traverse 4 et en poursuivant le mouvement on procède au repliement total du châssis du vélo. Le manchon 33 associé à l'embiellage 41 et à la palette 42 constitue la poignée de manoeuvre 18 du déplie- ment et repliement du châssis. Le manchon 33 associé aux tiges coulissantes 36, 37 constitue un barreau de solidari- sation supplémentaire des tirants 10 et 11 sensiblement parallèle à la traverse 4. On notera que dans le cas de réalisation des figures 3 et 4, la poussée des tiges 36, 37 sortant du manchon 33 a pour effet de plaquer les tirants et 11 contre des butées 49 et 50 prévues à cet effet à l'extrémité de chacune des platines 20 et 21. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir un barreau qui coopère d'une autre manière avec les tirants 10 et 11 (par crochetage ou bridage approprié, ce qui permettrait d'ailleurs de supprimer les butées 49 et ) Sur la figure 5, on a représenté un châssis pliant conformément à l'invention. On y retrouve certains des éléments déjà décrits avec les mêmes références. On notera que les axes d'articulation 14, 8, 16, 17 et 13 sont tous parallèles et perpendiculaires au plan du châssis déployé. En revanche, l'axe de pliage 12 de la traverse 4 est un axe horizontal mais incliné de sorte que lorsque la partie 4a se replie sur la partie 4b, il se produit un dévoiement de l'extrémité de la partie 4a voisine du montant avant 1 qui l'écarte du plan formé par le montant arrière et la partie 4b de la traverse. Pour tenir compte de ce dévoiement, l'axe 5 d'articulation du montant avant 1 sur la partie avant 4b de la traverse est également incliné pour d'une part, avoir une projection dans le plan horizontal qui soit parallèle à l'axe 12 et d'autre part, avoir une inclinaison qui plonge vers l'avant de la figure pour que le montant 1 conserve une position verticale en fin de repli du chassis lorsqu'il est au voisinage du montant arrière 7. Comme le montant 1 se retrouve dans un plan décalé par rapport au plan initial, le tirant 10 se5 trouve également décalé. Pour prendre en compte ce décala- ge, on aura prévu que les articulations 14 et 17 soient montées sur des pièces qui possèdent un degré de liberté autour d'un axe comme indiqué à la figure 5 par les repères A et B, c'est-à-dire que l'articulation du montant arrière10 au tirant arrière et l'articulation du tirant arrière au dispositif d'attelage possèdent un degré de liberté en rotation autour d'un axe A, B perpendiculaire à leur axe. REVENDICATIONS 1. Châssis pliant pour cycle s'étendant dans un plan à l'état déplié, comprenant: - un montant avant (1) formant tube de guidage pour un guidon (2) et une fourche de roue (3), - une traverse inférieure (4) reliée à la base du montant (1) avant par l'une de ses extrémités et équipée d'une fourche (6) à son autre extrémité, - un montant arrière (7) relié à la traverse (4) inférieure au voisinage de sa fourche (6) et pourvu d'une selle (9) à son extrémité libre, - une structure d'entretoisement des traverse et montants susdits, caractérisé en ce que la liaison des montants (1, 7) et traverse (4) entre eux étant réalisée par articula- tion, la traverse (4) inférieure est en deux parties (4a, 4b) articulées l'une à l'autre autour d'un axe de pliage (12), et en ce que la structure d'entretoisement comporte un tirant avant (10) et un tirant arrière (11) articulés d'une part chacun à un dispositif (15) de leur attelage démontable à la traverse inférieure (4), lequel dispositif (15) comportant également des moyens amovibles de liaison rigide des deux parties (4a, 4b) de la traverse inférieure dans le prolongement l'une de l'autre et, d'autre part, par leur extrémité libre respectivement au montant avant (1) et au montant arrière (7). 2. Châssis pliant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'attelage (15) démontable des tirants (10, 11) à la traverse (4) infé- rieure comporte une poignée (18) de son verrouillage/déver- rouillage sur ladite traverse (4), située entre les deux tirants (10, 11) formant également poignée de manoeuvre manuelle du repliement/déploiement du châssis. 3. Châssis pliant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poignée (18) comporte un barreau (33, 36, 37) pivotant autour d'un axe du plan du cadre déployé sensiblement perpendiculaire à la traverse infé- rieure (4) entre une première position o il constitue sensiblement une liaison rigide des deux tirants, parallèle à la traverse inférieure et une seconde position o il s'étend sensiblement perpendiculairement au plan du châssis déployé. 4. Châssis selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'axe de pliage (12) de la traverse inférieure (4) est, dans un plan horizontal, inclinée sur le plan du châssis pour induire un dévoiement hors de ce plan du montant (1) avant par rapport au montant (7) arrière lors du repliement. 5. Châssis selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en l'état déplié, l'axe d'articulation (5) de la traverse inférieure (4) au montant avant (1) est orienté de manière à être contenu dans un plan parallèle à l'axe de pliage (12) et perpendiculaire au plan horizontal. 6. Châssis selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'articulation (14) du montant arrière (7) au tirant arrière (11) et l'articulation (17) du tirant arrière (11) au dispositif d'attelage (15) possèdent un degré de liberté en rotation autour d'un axe perpendiculaire à leur axe. 7. Châssis selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend un vérin à gaz (19) attelé entre la partie (4b) de la traverse (4) inférieure articulée au montant arrière (7) et le tirant (11) articulé à ce même montant (7).