Brevet FR2861685A1 — publié le 20050506

La présente invention concerne un cycle pourvu d'un bras oscillant par rapport au cadre. L'invention est relative à tout type d'appareils de locomotion munis de roues, qui sont susceptibles de se déplacer par l'action des pieds sur des pédales. L'invention trouve son application, notamment aux cycles pour enfants, mais également aux cycles pour adultes. A titre d'exemples non limitatifs, on citera notamment les bicyclettes, les tricycles ou encore les voitures pour enfant. L'invention concerne plus particulièrement un tel cycle qui est équipé de moyens de transmission, tels qu'une courroie ou une chaîne, permettant de transmettre le mouvement imparti par les pédales en direction d'au moins une roue motrice, prévue à l'avant ou à l'arrière. En outre, un bras oscillant est monté pivotant, à une première extrémité, autour de l'axe transversal du pédalier. Enfin, la ou chaque roue motrice, entraînée par l'intermédiaire des moyens de transmission, est montée au voisinage de l'autre extrémité du bras oscillant précité. Un cycle du type décrit ci-dessus est par exemple connu de EP-A-O 888 989. Ce document divulgue également la présence de moyens, permettant d'amortir les mouvements relatifs du bras oscillant et de la boîte de pédalier. A cet effet, la boîte de pédalier reçoit un organe de suspension, possédant différentes branches radiales, agencées à la manière d'une croix. Différents éléments amortissants sont en outre prévus, au voisinage des branches de cette croix. Cette solution connue implique cependant certains inconvénients. En effet, elle se révèle relativement complexe, dans la mesure où elle fait intervenir un grand nombre d'éléments constitutifs. De plus, les moyens amortissants évoqués ci-dessus sont d'une accessibilité réduite, puisqu'ils sont logés à l'intérieur de la boîte de pédalier. Cette solution nécessite également une modification de la structure globale du pédalier. En d'autres termes, elle ne permet pas de faire appel à un pédalier de type standard. Enfin, lors de l'utilisation du cycle décrit dans ce document, il existe des risques de désaxage au niveau du pédalage, étant donné la présence de nombreux éléments supplémentaires à l'intérieur de la boîte de pédalier. De façon générale, les suspensions équipant les cycles constituent des systèmes complexes, utilisant des amortisseurs de type hydraulique ou pneumatique, ou encore formés par des ressorts, dont l'implantation sur le cadre s'avère complexe et contraignante. De façon habituelle, le pédalier est intégré au cadre, alors que l'axe de rotation du bras oscillant est déporté par rapport à l'axe de ce pédalier, notamment vers le haut ou vers l'arrière. Il existe également des cycles, dont le pédalier est directement placé sur ce bras oscillant. Tous les dispositifs listés ci-dessus font appel à des amortisseurs, dont les éléments actifs, tels que des ressorts, sont apparents et présentent de ce fait des risques de coincement des doigts de l'utilisateur. Ceci étant précisé, l'invention se propose de remédier à l'ensemble des inconvénients de l'art antérieur évoqués ci-dessus. A cet effet, elle a pour objet un cycle, en particulier une bicyclette ou un tricycle, comprenant un cadre reposant sur au moins une roue avant et au moins une roue arrière, des pédales aptes à actionner un axe de pédalier, des moyens de transmission entre cet axe et au moins une roue motrice, ainsi qu'un bras oscillant, apte à pivoter, à une première extrémité, par rapport au cadre autour d'un axe géométrique de l'axe de pédalier, ce bras supportant, à une autre extrémité, la ou chaque roue motrice, alors qu'il est en outre prévu des moyens d'amortissement des mouvements relatifs du bras et du cadre, caractérisé en ce que ces moyens d'amortissement sont intercalés directement entre le bras et le cadre, des surfaces de contact de ces moyens d'amortissement étant comprimées, en service, entre des surfaces de contact correspondantes appartenant respectivement au cadre et au bras. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le bras est monté, de façon pivotante, autour d'une boîte de pédalier appartenant au cadre, dans laquelle 15 est reçu l'axe de pédalier; - le cadre est pourvu d'un palier, sur lequel est monté ledit bras; - il est prévu des moyens de limitation du débattement angulaire entre le bras et le cadre; - les moyens de limitation du débattement angulaire comprennent une saillie, notamment triangulaire, dont est pourvu le bras, ainsi qu'un renfoncement ménagé dans les moyens d'amortissement, renfoncement dans lequel est reçue ladite saillie; - le bras est fixé à une pièce de liaison, destinée à immobiliser en translation, selon l'axe géométrique, le bras par rapport au cadre; en service, les moyens d'amortissement sont comprimés entre les faces en regard, d'une part, du bras et, d'autre part, de la boîte de pédalier et d'un tube, adjacent au bras, qui s'étend à partir de cette boîte de pédalier; - les moyens d'amortissement comprennent un organe massif d'amortissement; - l'organe massif d'amortissement est réalisé en un matériau compressible, en particulier en élastomère; - l'organe massif d'amortissement possède un caractère amortissant réglable, en particulier il est formé d'une poche de gaz pourvue de moyens d'admission et d'échappement de ce gaz; - l'organe massif d'amortissement est fixé au cadre, notamment par vissage. L'invention sera décrite ci-après, en référence aux 10 dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective, illustrant de façon éclatée un cycle conforme à l'invention, au niveau de l'articulation mutuelle du bras oscillant et du cadre de ce cycle; - la figure 2 est une vue en coupe selon un plan horizontal, en supposant que le cycle repose sur ses roues, illustrant le pédalier, le bras oscillant et la roue motrice du cycle de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III à la figure 2, illustrant le pédalier, le bras oscillant ainsi qu'un organe d'amortissement équipant ce cycle. Le cycle représenté sur les figures 1 à 3 est une bicyclette, qui est pourvue d'une roue avant non représentée, ainsi que d'une roue arrière visible sur la figure 2, où elle est affectée de la référence 1. Cette bicyclette comprend également un cadre 2, représenté de façon partielle, qui repose sur les deux roues précitées. Ce cadre comporte notamment un tube sensiblement vertical 21, un tube oblique 22, dirigé vers l'avant, ainsi qu'une boîte de pédalier 23, à partir de laquelle s'étendent les deux tubes précités. On notera que, sur la figure 2, les tubes 21 et 22 ne sont pas représentés, alors que seul le tube vertical 21 est représenté sur la figure 3. La boîte de pédalier 23 creuse, qui est réalisée de façon classique, reçoit représentés, ainsi qu'un axe dernier, qui s'étend selon un du cycle, est propre à être manivelles 32, associées à des Cet axe de pédalier 31différents roulements non mécanique de pédalier 31. Ce axe géométrique transversal A entraîné en rotation par des pédales non représentées. est en outre solidaire d'un pignon avant 41r propre à entraîner une chaîne 42, qui coopère elle-même avec un pignon arrière 43, monté sur la roue arrière 1. En variante, on pourrait également prévoir que la chaîne coopère avec un pignon non représenté, solidaire de la roue avant. Le cycle est par ailleurs pourvu d'un bras oscillant, désigné dans son ensemble par la référence 5, qui possède une branche unique dans l'exemple représenté. Au voisinage de sa première extrémité 51, ce bras 5 est susceptible de pivoter par rapport au cadre 2, autour de l'axe transversal 20 A. Ce bras, qui est par exemple réalisé en aluminium injecté, s'étend le long de la chaîne 42 et supporte, à son extrémité arrière 52, le moyeu 11 de la roue arrière 1. La fixation mutuelle entre ce bras 5 et cette roue arrière 1 est opérée de façon connue en soi. A son extrémité avant 51, le bras 5 est monté sur la boîte de pédalier 23, par l'intermédiaire d'un palier, dont est pourvu le cadre 2. Ce palier se compose de deux demi-coques 6, 7, qui sont réalisées en un matériau injecté, tel que du polyamide ou tout autre matière plastique, résistant à l'abrasion. Chaque coque possède un corps 61, 71, destiné à emmancher en service la boîte de pédalier 23. Ces corps 61, 71 sont creusés de décrochements 62, 72, dont les parois sont destinées à venir en appui contre la périphérie extérieure des deux tubes 21, 22, de manière à éviter toute rotation intempestive entre les coques 6, 7 et la boîte de pédalier 23. Enfin, chaque coque comporte un fût 63, 73, s'étendant transversalement selon l'axe A, la rotation mutuelle des deux coques 6, 7 étant empêchée par tout moyen approprié, notamment de type tenon et mortaise. Le palier formé des deux demi-coques 6 et 7, qui fait partie intégrante du cadre, assure en service une fonction de protection de ce cadre à l'égard du frottement du bras oscillant 5. En vue de son montage, l'extrémité avant 51 du bras 5 est creusée d'un orifice 511, dont les parois cylindriques s'emmanchent autour du fût 63 de la coque 6. Ce bras 5 possède également, au voisinage de son extrémité avant 51, un retour transversal 53, s'étendant en service au voisinage d'une majeure partie de la face arrière de la boîte de pédalier 23. Il est par ailleurs prévu une pièce de liaison 8, dans laquelle est creusé un orifice 811, analogue à celui 511 ménagé dans le bras 5. Ainsi, en service, les parois de cet orifice 811 emmanchent le fût 73 de la coque 7. Cette pièce de liaison 8 permet d'immobiliser en translation, selon l'axe A, le bras oscillant 5, ainsi que les coques 6 et 7 par rapport au cadre 2. La fixation mutuelle du bras 5 et de la pièce de liaison 8 est assurée par tout moyen approprié. Dans l'exemple illustré, cette solidarisation est réalisée par l'intermédiaire de vis, dont une seule 9 est représentée sur la figure 2. Le cycle des figures 1 à 3 est enfin équipé de moyens d'amortissement des mouvements relatifs du bras 5 et du cadre 2. Il s'agit, dans l'exemple représenté, d'un organe massif 10, réalisé par exemple en élastomère injecté. Comme le montrent notamment les figures 2 et 3, cet organe d'amortissement 10 est intercalé directement entre le bras oscillant 5 et le cadre 2, sans interposition de pièce intermédiaire. De façon plus précise, la face avant 101 de cet organe d'amortissement 10 est en contact avec la face arrière 211 du tube 21, ainsi qu'avec la face arrière 231 de la boîte de pédalier 23. Cette face avant 101 prend également appui contre une partie du palier 6, 7. Par ailleurs, la face arrière 102 de l'organe d'amortissement 10 prend appui contre la face avant 531 du retour 53, qui appartient au bras oscillant 5. De manière avantageuse, cet organe 10 présente des dimensions telles, que ses parois 101 et 102 possèdent une surface supérieure à celles des parois en regard du bras et du cadre. Ceci supprime donc sensiblement tout risque de coincement des doigts d'un utilisateur, notamment lorsque ce dernier est un enfant. En faisant plus particulièrement référence à la figure 3, on note que la face avant 531 du retour 53 forme une saillie globalement triangulaire, alors que la face arrière 102 de l'organe d'amortissement forme un renfoncement, dans lequel est reçue la saillie précitée. Ceci permet de limiter le débattement angulaire entre le bras 5 et le cadre 2, comme on le verra dans ce qui suit. De plus, l'organe d'amortissement 10 est pourvu, dans sa partie avant, de deux prolongements 103, de sorte que cet organe 10 vient coiffer la partie arrière du tube vertical 21. Par ailleurs, une vis 11, s'étendant selon l'axe A, assure la solidarisation mutuelle de ce tube 21 et de cet organe d'amortissement 10, avec la coopération d'un écrou 12. A titre de variante, cet organe massif d'amortissement 10 peut être remplacé par un ressort. Il peut en outre présenter un caractère amortissant réglable. Dans cette optique, on peut notamment prévoir une poche de gaz pourvue d'une valve d'admission ou d'échappement, permettant ainsi le réglage de la pression de gaz moyennant par exemple l'emploi d'une pompe. L'utilisation du cycle des figures 1 à 3, décrit ci-dessus, va maintenant être explicitée dans ce qui suit. En service, les demi-coques 6 et 7 constitutives du palier sont mutuellement fixées, autour de la boîte de pédalier 23. Par ailleurs, le bras 5 et la pièce de liaison 8 sont solidarisés l'un à l'autre, par l'intermédiaire des vis 9. L'ensemble ainsi formé se trouve propre à pivoter, autour de l'axe A, par rapport au palier précité et, par conséquent, à la boîte de pédalier 23. Lorsque le cycle est soumis à des vibrations, à des irrégularités de la route ou encore à des chocs, le bras 5 a tendance à pivoter par rapport au cadre 2, autour de l'axe A. Ce mouvement du bras contribue donc à écraser l'organe d'amortissement 10, qui se trouve coincé entre, d'une part, le palier 6, 7 et les parois 211 et 231 du cadre 2 ainsi que, d'autre part, les parois 531 du bras 5. Etant donné la nature de son matériau' constitutif, un tel organe 10 contribue donc à amortir le pivotement précité. Par ailleurs, lors d'une éventuelle rotation de grande ampleur entre le bras et le cadre, la saillie formée par les parois 531 pince l'organe d'amortissement 10 contre les parois 211 du tube vertical 21, ou bien contre les parois 231 de la boîte de pédalier 23 et celles du palier 6, 7. Ceci contribue donc à limiter, de manière efficace, le débattement angulaire entre le bras et le cadre. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté. Ainsi, le bras oscillant peut être pourvu, non plus d'une unique branche, mais de deux branches s'étendant de part et d'autre de la roue arrière. Dans cette optique, ce bras peut être formé de deux demi-corps, à peu près similaires, dont la fixation mutuelle est réalisée de façon analogue à celle intervenant dans l'exemple illustré, entre le bras 5 et la pièce de liaison 8. Par ailleurs, on peut prévoir des moyens de limitation du débattement angulaire entre le bras et le cadre, qui sont différents de ceux présentés notamment à la figure 3. Ainsi, les coques 6, 7 peuvent être munies d'ergots, reçus dans des renfoncements correspondants ménagés dans le bras 5 et la pièce de liaison 8. Dans cette optique, ces ergots viennent en butée contre les parois de ces renfoncements, lors d'un pivotement de grande ampleur du bras par rapport au cadre. On peut également prévoir que le cadre est dépourvu d'un palier, tel que celui formé par les coques 6 et 7. Dans cette optique, l'organe d'amortissement 10 se trouve alors pincé entre le retour transversal 53 du bras 5 et un prolongement supplémentaire de ce bras, s'étendant au moins en partie à l'emplacement du palier sur la figure 3. L'invention permet de réaliser les objectifs précédemment mentionnés. En effet, elle autorise, par rapport à l'art antérieur, une réduction notable du nombre d'éléments constitutifs des moyens d'amortissement. Ceci confère donc une structure simple au cycle, ce qui garantit ainsi un faible coût de revient, une compacité satisfaisante, ainsi qu'un poids global peu élevé. L'invention est également avantageuse, en ce sens qu'elle s'affranchit de toute modification du pédalier, de sorte que celui-ci est de type habituel. L'invention permet également de s'affranchir de toute modification substantielle apportée à la forme du cadre, grâce à l'encombrement réduit des moyens d'amortissement, qui sont donc susceptibles de s'intercaler facilement entre le bras et le cadre. Il convient également de noter que ces moyens d'amortissement sont aisément accessibles, en particulier 5 en vue d'un éventuel remplacement. Enfin, notamment dans le cas où les moyens d'amortissement sont réalisés sous forme d'un organe massif, l'invention permet de supprimer sensiblement tout risque de coincement entre le cadre et le bras oscillant, lors de leurs mouvements relatifs. 11 REVENDICATIONS 1. Cycle, en particulier bicyclette ou tricycle, comprenant un cadre (2) reposant sur au moins une roue avant et au moins une roue arrière (1), des pédales aptes à actionner un axe de pédalier (31), des moyens (42) de transmission entre cet axe (31) et au moins une roue motrice (1), ainsi qu'un bras oscillant (5), apte à pivoter, à une première extrémité (51), par rapport au cadre (2) autour d'un axe géométrique (A) de l'axe de pédalier (31), ce bras supportant, à une autre extrémité (52), la ou chaque roue motrice (1), alors qu'il est en outre prévu des moyens (10) d'amortissement des mouvements relatifs du bras (5) et du cadre (2), caractérisé en ce que ces moyens d'amortissement (10) sont intercalés directement entre le bras (5) et le cadre (2), des surfaces de contact (101, 102) de ces moyens d'amortissement (10) étant comprimées, en service, entre des surfaces de contact correspondantes (211, 231, 531) appartenant respectivement au cadre (2) et au bras (5). 2. Cycle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (5) est monté, de façon pivotante, autour d'une boîte de pédalier (23) appartenant au cadre (2), dans laquelle est reçu l'axe de pédalier (31). 3. Cycle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 25 ce que ledit cadre (2) est pourvu d'un palier (6, 7), sur lequel est monté ledit bras (5). 4. Cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (531, 102) de limitation du débattement angulaire entre le 30 bras (5) et le cadre (2). 5. Cycle selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de limitation du débattement angulaire comprennent une saillie (531), notamment triangulaire, dont est pourvu le bras (5), ainsi qu'un renfoncement (102) ménagé dans les moyens d'amortissement, renfoncement dans lequel est reçue ladite saillie. 6. Cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras (5) est fixé à une pièce de liaison (8), destinée à immobiliser en translation, selon l'axe géométrique (A), le bras (5) par rapport au cadre (2). 7. Cycle selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, en service, les moyens d'amortissement (10) sont comprimés entre les faces en regard, d'une part, du bras (5) et, d'autre part, de la boîte de pédalier (23) et d'un tube (21), adjacent au bras, qui s'étend à partir de cette boîte de pédalier (23). 8. Cycle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement comprennent un organe massif d'amortissement (10). 9. Cycle selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe massif d'amortissement (10) est réalisé en un matériau compressible, en particulier en élastomère. 10. Cycle selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe massif d'amortissement possède un caractère amortissant réglable, en particulier en ce qu'il est formé d'une poche de gaz pourvue de moyens d'admission et d'échappement de ce gaz. 11. Cycle selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'organe massif d'amortissement (10) est fixé au cadre (2), notamment par vissage.