Brevet FR2807382A1 — publié le 20011012

FOURCHE DE BICYCLETTE ET PIVOT POUR UNE TELLE FOURCHE. L'invention est relative à une fourche de bicyclette du genre de celles qui comprennent une tête de fourche où partent deux fourreaux et, du côté opposé aux fourreaux, un pivot tubulaire comportant partie basse cylindrique solidaire de la tête de fourche et une partie haute indrique pour la fixation d'une potence. On sait que, dans une bicyclette, le pivot de fourche monté à rotation dans une douille du cadre de la bicyclette, généralement par l'intermédiaire de deux roulements prévus respectivement en bas et en haut de la douille. cycliste, en agissant sur un guidon fixé à l'extrémité de la potence, peut ainsi orienter la fourche, et la roue avant, dans une direction souhaitée. La zone de liaison entre le pivot la tête de fourche constitue un point névralgique, particulièrement sollicité mécaniquement. L'invention a pour but, surtout, procurer une fourche de bicyclette présentant, dans la zone de liaison de la tête de fourche et du pivot, une rigidité satisfaisante, et assurant une meilleure répartition des contraintes sur les roulements, notamment en partie basse du pivot, sans qu'il en résulte une augmentation sensible du poids de la fourche et de l'ensemble de direction. Selon l'invention, une fourche de bicyclette du genre défini précédemment, est caractérisée par le fait que le diamètre extérieur de la partie basse cylindrique du pivot est supérieur au diamètre extérieur de la partie haute cylindrique de ce pivot, et qu'une zone de transition assure la liaison entre les deux parties de diamètres différents. Cette solution permet de renforcer la zone de liaison entre la tête de fourche et le pivot, sans pour autant entraîner une augmentation de poids sensible car la partie haute du pivot conserve un diamètre extérieur réduit n'entrainant pas de modification sensible poids de l'ensemble du pivot et de la potence. De préférence, la zone de transition du pivot présente une surface extérieure tronconique dont le diamètre extérieur diminue de la partie basse la partie haute. fourche est avantageusement réalisée matériau composi , de préférence d'une seule pièce avec le pivot également en matériau composite. désigne par l'expression "matériau composite" un matériau constitué de fibres à haute résistance mécanique, notamment fibres de carbone ou de verre, noyées dans une matrice de résine. Les pièces fabriquées en un matériau sont généralement moulées. En variante, le pivot peut être réalise en métal, notamment en alliage léger. La fourche peut également être réalisée en métal. Le pivot peut être fabriqué séparément puis être assemblé à la tête de fourche. De préférence, le diamètre de la partie haute du pivot est égal à un diamètre standard pivot de bicyclette, en particulier 25,4 mm ou 28,6 mm. Le diamètre de la partie basse du pivot est supérieur d'au moins 5%(cinq pour cent), avantageusement d'au moins 12%(douze pour cent), au diamètre de la partie haute. Le pivot peut présenter une cavité cylindrique à section circulaire dont le diamètre reste constant de bas en haut. L'invention est également relative à un pivot de fourche de bicyclette comportant une partie basse cylindrique pour liaison avec une tête de fourche et une partie haute cylindrique pour la fixation d'une potence, caractérisé par le fait que le diamètre extérieur de la partie basse cylindrique du pivot est supérieur au diamètre extérieur de la partie haute cylindrique du pivot, et qu'une zone de transition assure la liaison entre les deux parties de diamètres différents. Avantageusement, la zone de transition du pivot présente une surface extérieure tronconique, dont le diamètre diminue de bas en .haut. L'invention est également relative à une direction de bicyclette, en particulier une direction intégrée, comportant une fourche telle que définie précédemment. L'invention consiste, mises à part dispositions exposées ' dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci- après à propos d'un exemple de réalisation decrit en détail avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1, de ces dessins, une vue schématique perspective d'une direction de bicyclette. La figure 2 est une demi-coupe verticale et une demi-vue en extérieur de la zone de liaison pivot et de la tête de fourche selon l'invention partiellement représentée. La figure 3 est une coupe verticale, avec parties arrachées, pivot et de la tête de fourche ainsi que de la douille cadre logeant le pivot. La figure 4, enfin, est une vue en perspective d'une coupe verticale de la fourche partiellement représentée du pivot. En se reportant à la figure 1 des dessins on peut voir une fourche de bicyclette 1 comprenant une tête de fourche 2 d'où partent deux fourreaux 3a, 3b partiellement représentés. De manière usuelle, chaque fourreau est muni à son extrémité inférieure (non visible) d'une patte pour la fixation de l'axe de la roue avant qui passe entre les fourreaux. La fourche 1 comprend un pivot 4 tubulaire qui, comme visible sur les figures 3 et 4, comporte une partie basse 4a cylindrique à section circulaire, solidaire de la tête de fourche 2 et une partie haute 4b cylindrique à section circulaire pour la fixation d'une potence P. Le diamètre extérieur des parties 4a, 4b, est constant. Les expressions "partie basse", "partie haute", "bas", "haut", doivent bien entendu être comprises comme s'appliquant à une bicyclette en position verticale de roulage. La fourche 1 est montée à rotation dans une douille 5 du cadre C de bicyclette, généralement à l'aide d'un premier palier prévu en partie basse entre la douille 5 et le pivot 4 et d'un second palier (non représenté) prévu en partie haute de la douille 5. Dans l'exemple illustré le premier palier est formé par un roulement 6 schématiquement représenté. Généralement, le deuxième palier est également formé par un roulement. Les deux paliers peuvent cependant être paliers lisses. La zone de liaison 7 entre la tête 2 de fourche et le pivot 4 constitue un point névralgique pour lequel on souhai une répartition des contraintes aussi bonne que possible. La partie haute 4b du pivot par contre est soumise à des sollicitations moins fortes. diamètre extérieur Da de la partie se cylindrique 4a du pivot est supérieur au diamètre extérieur Db de la partie haute 4b du pivot. Une zone de transition 4c assure la liaison entre les deux parties 4a, 4b. Cette zone de transition 4c présente une surface extérieure tronconique dont le diamètre diminue de bas en haut. La zone 4c s'étend une longueur 1 relativement grande, en particulier supérieure à 5 cm. Actuellement, deux diamètres extérieurs de pivot de fourche font office de standard dans le domaine du cyclisme. Un premier diamètre de 25,4 mm est généralement utilisé pour le cyclisme sur route, tandis qu'un diamètre plus fort de 28,6 mm est utilisé pour les bicyclettes VTT dont les fourches sont soumises à des contraintes plus élevées. Ce diamètre plus important de 28,6 mm permet une meilleure répartition des contraintes sur les roulements, et un aspect plus en accord avec les cadres ayant tubes surdimensionnés. Le diamètre Db de la partie haute peut être egal à l'un des diamètres standards de pivot pour le cyclisme, t 25,4 mm ou 28,6 mm actuellement. Bien entendu la valeur du diamètre Db n'est pas figée et peut être choisie selon des exigences variables, en particulier selon des tandards variables. Le diamètre Da de la partie basse est de préference supérieur d'au moins 5% , avantageusement d'au moins 12%, diamètre Db de la partie haute. Le diamètre Da plus important permet, dans cas une fourche réalisée en matériau composite, de faire passer davantage de fibres du pivot 4 à la tête de fourche 2 dans la zone de liaison 7 située radialement à l'intérieur du roulement ou palier 6. Dans le cas d'un pivot 4 métallique, le diamètre Da plus important assure une augmentation de l'inertie et améliore aussi le comportement de la fourche. Le pivot 4 comporte une cavité intérieure cylindrique 8 à section intérieure circulaire dont le diamètre reste constant suivant toute la longueur du pivot. La variation d'épaisseur du pivot est due uniquement à la variation du diamètre extérieur. Vers l'extrémité inférieure de la cavité cylindrique 8 , un trou T d'axe perpendiculaire au plan moyen de la fourche traverse la tete de fourche , pour la fixation d'un étrier de frein. La fourche 1 est avantageusement prévue pour une direction intégrée, illustrée sur Figs. 1 à 3. Les cuvettes direction des roulements inférieur et supérieur, invisibles, sont logées dans les extrémités 5a, 5b, de plus fort diamètre, de la douille 5. Une portée intérieure 9 (Fig.2) est usinée dans 1 extrémité inférieure 5a pour l'appui de la bague extérieure du roulement 6. La bague intérieure ce roulement est en appui contre une portée intérieure 10 inée sur la tête 2 à la base du pivot 4. Un jeu minimum 11 existe entre le bord inférieur de la douille 5 la tête de fourche. Le pivot de l'invention permet de conserver avantages du plus fort diamètre au niveau de la liaison avec la tête de fourche, sans alourdissement excess puisqu'il est possible, en partie haute, de monter une potence correspondant à un plus petit diamètre de pivot, suffisant pour les contraintes existant à cet endroit. Le roulement 6 est avantageusement fabriqué sous forme compacte de manière à permettre de réaliser, avec un même roulement, une direction utilisant soit un pivot diamètre extérieur constant pour cyclisme sur route genéralement de 25,4 mm, soit un pivot de diamètre extérieur constant pour VTT, généralement de 28,6 mm, soit pivot selon l'invention. Pour cela, la bague interne roulement présente un diamètre intérieur prévu pour pivot de plus fort diamètre, et un diamètre extérieur compatible avec une douille de cadre associé à un pivot petit diamètre, pour le cyclisme sur route Avantageusement, le diamètre intérieur de la bague interne roulement 6 est de 30 mm (qui correspond au diamètre de la portée 10 sur Fig.2) tandis que le diamètre extérieur du roulement 6 est égal à 41 mm, ce qui permet d'éviter un diamètre trop élevé pour la partie inférieure de la douille qui entoure le roulement 6. Dans le cas où un palier lisse est installé en lieu place du roulement 6, tout ce qui a été indique précédemment reste valable. La fourche selon l'invention, dont le pivot combiné avec un roulement 6 compact ou un palier lisse offre davantage de libertés pour la construction de bicyclette. La fourche peut être choisie indépendamment de la douille 5 ce qui permet d'établir une gamme en jouant sur le diamètre de la douille tout en utilisant le même roulement 6. On obtient un meilleur comportement mécanique, et on peut utiliser la direction intégrée sur certains cadres actuels. REVENDICATIONS 1. Fourche de bicyclette comprenant une tête de fourche (2) d'où partent deux fourreaux (3a,3b) du côté opposé aux fourreaux, un pivot tubulaire (4) comportant une partie basse cylindrique (4a) solidaire de tête de fourche, et une partie haute cylindrique (4b) pour la fixation d'une potence, caractérisée par le fait que diamètre extérieur (Da) de la partie basse cylindrique (4a) du pivot est supérieur au diamètre extérieur (Db) la partie haute cylindrique (4b) de ce pivot, et qu'une zone de transition (4c) assure la liaison entre les deux parties (4a,4b) de diamètres différents. 2. Fourche de bicyclette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la zone transition (4c) du pivot présente une surface extérieure tronconique dont le diamètre extérieur diminue de bas en haut. 3. Fourche de bicyclette selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en matériau composite , d'une seule pièce avec le pivot. 4. Fourche de bicyclette selon l'une revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le diamètre (Db) de la partie haute du pivot est égal à un diamètre standard d'un pivot de bicyclette , en particulier à l'une des deux valeurs 25,4 mm et 28,6 mm . 5. Fourche de bicyclette selon l' des revendications précédentes, caractérisée par le fait le diamètre (Da) de la partie basse (4a) du pivot est supérieur d'au moins 5%(cinq pour cent) au diamètre (Db) de partie haute. 6. Fourche de bicyclette selon revendication 5, caractérisée par le fait que le diamètre (Da) de la partie basse (4a) du pivot est supérieur au moins 12%( douze pour cent) au diamètre (Db) de la partie haute 7. Fourche de bicyclette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que pivot (4) présente une cavité cylindrique (8) à section circulaire dont le diamètre reste constant de bas en haut. Pivot de fourche de bicyclette comportant une partie basse cylindrique pour liaison à une tête de fourche et une partie haute cylindrique pour la fixation d'une potence, caractérisé par le fait que le diamètre extérieur (Da) de partie basse cylindrique (4a) du pivot est supérieur au diamètre extérieur (Db) de la partie haute cylindrique (4b) pivot, et qu'une zone de transition (4c) assure la liaison entre les deux parties de diamètres différents. 9. Pivot de fourche de bicyclette selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la zone de transition (4c) du pivot présente une surface extérieure tronconique, dont le diamètre diminue de la partie basse vers la partie haute. 10. Pivot de fourche de bicyclette selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait qu'il présente une cavité cylindrique (8) à section circulaire dont le diamètre reste constant. 11. Direction de bicyclette, en particulier direction intégrée, comportant une fourche selon l'une des revendications 1 à 7.