Brevet FR2774652A1 — publié le 19990813

Vélo nomade urbain à haute compacité de repliage. Préambule. Le vélo facilement repliable dans un tout petit volume et extrêmement léger de façon à pouvoir être emmené avec soi, à la main ou sac au dos dans les transports collectifs de moyenne et longue distance est resté jusqu'à aujourd'hui un rêve. L'obstacle n'est pas celui du poids car la technologie affiche continuellement des prouesses nouvelles. II est surtout dans la trop faible compacité des diverses solutions de pliage proposées. Pour caricaturer on pourrait affirmer que ce qui est gagné en longueur par le pliage est perdu en épaisseur. Ainsi faute d'un progrès significatif dans ce domaine la course à la légèreté n'a pas été réellement engagée si bien que l'image actuelle du vélo pliable reste celle d'un objet finalement assez peu pratique, décevant et souvent inconfortable car avec hauteur de selle sacrifiée. Le présent brevet d'invention porte sur une nouvelle géométrie de pliage à la hauteur des espérances précédentes tant dans le domaine de la compacité que celui de la simplicité d'utilisation. Elle est neutre quant à la nature des matériaux à mettre en oeuvre pour donner corps à un vélo du type revendiqué. Description La géométrie du vélo se caractérise par la présence de trois caractéristiques. 1 ère caractéristique. Dans les vélos pliables ordinaires le tube horizontal du cadre est supprimé tandis qu'une rotule située sur le tube diagonal permet de plier celui-ci en deux et de ramener la partie avant du vélo ( roue avant, fourche et guidon) vers l'arrière du vélo. L'axe de cette rotule a une direction généralement verticale par rapport au sol. Avec cette disposition la fourche de la roue avant ne tarde pas, lors du pliage, à butter contre une pédale, un hauban ou une base si bien que la rotation n'arrive pas à atteindre les 180 degrés. Le résultat de ce type de pliage s'avère assez décevant en terme de compacité. Dans la présente invention et selon la figure 1A la rotule (7) se trouve à l'emplacement habituel du pédalier c'est à dire à l'extrémité basse de l'élément (1) du cadre tandis que son axe est orienté horizontalement ou, selon une formulation plus rigoureuse, perpendiculairement au plan du cadre. La rotation du tube diagonal (2) autour de l'axe se fait alors rigoureusement dans le plan du cadre. L'élément (1) du cadre reste fixe par rapport à la roue arrière. Pour peu que le tube diagonal (2) soit suffisamment long par rapport au diamètre des roues, la rotation peut atteindre les 180 degrés au point d'amener le tube diagonal (2) contre la roue arrière (6) et la roue avant (5) derrière la roue arrière (6) selon le figure n" 1 B. Toutefois on risque, avec cette disposition stricte, d'aboutir soit à une longueur excessive du tube diagonal ou soit à un diamètre trop réduit des roues. Une variante, selon la figure 2A, permet de palier à ce risque tout en conduisant à une meilleure compacité: elle consiste à décaler l'axe (11) de la rotule (7) de quelques degrés par rapport à la perpendiculaire (9) au plan du cadre de façon à permettre aux deux roues de se chevaucher partiellement en position pliée. On peut alors soit raccourcir le tube diagonal ou soit augmenter le diamètre des roues. La figure n" 28 montre en vue de dessous la géométrie de ce décalage où l'axe de rotation doit coïncider avec la bissectrice de l'angle formé par le tube diagonal (2) entre ses positions de départ et d'arrivée, le tube diagonal parcourant alors un cone applati ayant la rotule pour sommet. Pour en augmenter la lisibilité l'angle de décalage a été amplifiée de façon à éloigner les deux roues l'une de l'autre. Dans la réalité il y a tout intérêt à placer les 2 roues en contact. Dans les 2 cas, celui de la figure 1 et celui de la figure 2, la compacité est supérieure aux solutions traditionnelles car la fourche avant ne se heurte ni pédale, ni manivelle, ni hauban, ni base. 2ème caractéristique. Dans les vélos traditionnels la tige de selle est dans le prolongement du tube de selle car elle s'y emboîte pour permettre en y coulissant le réglage de la hauteur de selle. Avec des petits vélos l'amplitude du mouvement possible est limitée par la longueur du tube de selle si bien qu'il devient difficile de réduire la taille du vélo replié sans compromettre la hauteur de selle du vélo déplié. Dans la présente invention la tige de selle (3) ne coulisse pas à l'intérieur de l'élément (1) du cadre mais lui est reliée par une rotule haute (8) dont l'axe est perpendiculaire au plan du cadre. Dépliée la tige de selle (3) peut adopter une position verticale. Au final tube diagonal (2), élément (1) du cadre et tige de selle (3) viennent, en positon repliée, occuper les 3 cotés d'un rectangle enveloppant la roue arrière (6). La notion de rectangle est à interpréter de façon lâche et non au sens strictement mathématique de façon à intégrer des figures approchantes. Le figure n" 3 complète alors les figures précédentes. La longueur de la tige de selle (3) peut ainsi jusqu'à égaler celle du tube diagonal (2). Il est ainsi possible en tout état de cause d'offrir la hauteur de selle adaptée à la stature de tout usager. 3 ème caractéristique Pour atteindre avec ces dispositions un encombrement minimal, le diamètre des roues doit être fortement diminué. Vient alors le moment où les pédales se rapprochent trop du sol et rendent impossible le maintient du pédalier à l'extrémité basse de l'élément (1) du cadre, d'ailleurs déjà occupé par la rotule (7). Dans la présente invention le pédalier (10) est remonté vers le haut et placé de préférence à mi chemin entre les 2 rotules de façon à loger autant que possible les manivelles de pédales dans le périmètre du "rectangle" enveloppe. Le figure n" 4 complète les figures précédents. Solutions pour l'élément (1) du cadre. La plus simple consiste à réaliser celui-ci au moyen d'un tube qui prend alors tout naturellement le nom de tube de selle. Une autre peut, sans affecter la géométrie de pliage, donner à cet élément une forme plus complexe, qui profitant de la proximité de la roue arrière, va jusqu'à porter directement celle-ci c'est à dire inclure bases et(ou) haubans. Variante pour l'élément (3): Cette variante est prévue pour laisser à l'usager la possibilité de régler lui même la hauteur de selle. Elle consiste à recourir à un tube supplémentaire portant la selle et coulissant à l'intérieur de l'élément (3). On remarque que ce nouvel élément jouant exactement le rôle dévolu à la tige de selle des vélos ordinaires mériterait alors le nom de tige de selle de préférence à l'élément (3) qu'il conviendrait de renommer. Ce que nous nous abstenons de faire car cette variante, dans une optique de légèreté et de simplicité, restera optionnelle. Guidon Dans ce qui suit le mot guidon (4) désigne l'ensemble potence + cintre. La forme du guidon (4) est indifférente, de préférence la plus simple possible. La hauteur de potence augmente avec la diminution de la longueur du tube de direction. Plusieurs solutions sont possibles pour le pliage du guidon (4) . La présente demande de brevet n'en privilégie qu'une, celle du guidon (4) amovible qui est désenmanché, au moment du repliage, du tube pivot de la fourche de direction pour être rangé ensuite latéralement contre le cadre replié, la partie verticale de la potence venant le plus près possible de l'axe longitudinal du cadre replié selon figure 5. Cette solution revient à un démontage partiel du vélo en deux parties. Si elle pose en termes nouveau le problème du freinage, celui-ci peut toujours être résolu par le rétro-pédalage. Elle a le mérite essentiel d'intégrer plus facilement le guidon dans le volume défini par l'action des rotules (7) et (8). Blocage du tube diagonal (2) et de la tige de selle (3). Tube diagonal (2) et tige de selle (3) sont reliées à l'élément (1) du cadre par des rotules qui permettent le repliage par deux mouvements de rotation agissant en sens inverse. Sur route il convient de rendre le vélo indéformable, c'est à dire de s'opposer à ces deux mouvements de rotation qui auraient tôt fait de désarticuler le vélo. Plusieurs solutions sont possibles. La solution classique consiste à bloquer les rotations au niveau des rotules. Celle-ci a toutefois le défaut de n'offrir qu'un bras de levier très faible pour s'opposer mécaniquement à chacun des couples de déformation. La présente invention privilégie une solution qui réduit les efforts mécaniques Elle consiste, selon la figure 6, à relier le tube diagonal (2) et tige de selle (3) par un tirant amovible (12) qui les maintient chacun plaqués contre une butée incorporée à chacune des rotules. Après chaque dépliage ce tirant est remis en place et prétendu. Ce tirant s'oppose simultanément à ces deux rotations . II est prétendu pour éviter tout jeu dans les rotules. Les efforts y sont d'autant plus faibles que les deux points d'attaches sont éloignés des rotules (7) et (8) . Cette solution limite par ailleurs les mouvements de flexion de la tige de selle (3) vers l'arrière. REVENDICATIONS 1) Vélo nomade urbain à haute compacité de repliage caractérisé en ce que le tube diagonal (2) est relié à l'élément (1) du cadre, qui reste fixe par rapport à la roue arrière, par une rotule basse (7) dont l'axe est perpendiculaire au plan du cadre, rotule ayant une amplitude de rotation proche du demi-cercle pour pouvoir amener le tube diagonal (2) au contact de la roue arrière (6), et en ce que la tige de selle (3) est reliée à l'élément (1) du cadre par une rotule haute (8) dont l'axe est perpendiculaire au plan du cadre, rotule ayant une amplitude de rotation permettant d'amener la tige de selle (3) d'une position initiale proche de la verticale à une position finale en contact avec la roue arrière (6), et en ce que le pédalier (10) est placé vers le milieu de l'élément (1) du cadre. 2) Vélo selon revendication 1 caractérisé en ce que l'orientation de l'axe (11) de la rotule basse (7) est légérement décalée de la perpendiculaire (9) au plan du cadre pour permettre le chevauchement partiel des 2 roues. 3) Vélo selon selon revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'élément (1) du cadre est constitué par le tube de selle des vélos ordinaires. 4) Vélo selon selon revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'élément (1) du cadre devient organe d'ensemble incluant tout ou partie des éléments porteurs de la roue arrière. 5) Vélo selon selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un tube supplémentaire portant la selle coulisse à l'intérieur de la tige de selle pour permettre le réglage de la hauteur de selle. 6) Vélo selon selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le guidon (4) est, préalablement au pliage, détaché du reste du vélo puis, une fois le cadre replié, intégré au volume de ce dernier de facon que la potence longe l'axe longitudinal du cadre replié. 7) Vélo selon selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, en position dépliée, le tube diagonal ( 2 ) et la tige de selle (3) sont reliés par un tirant amovible (12) qui les maintient chacun plaqués contre une butée incorporée à chacune des rotules, ce tirant étant remis en place et prétendu après chaque dépliage.