Brevet FR2934238A1 — publié le 20100129

l La présente invention concerne un principe constructif applicable aux cadres de vélos fabriqués avec des matériaux composites. Elle concerne tous types de vélos. Les cadres de vélos en composite sont généralement fabriqués avec un assemblage de tubes et de noeuds qui relient les tubes entre-eux et introduisent les efforts extérieurs (guidon, selle et pédalier). Les tubes sont faits soit à partir de tresses ou d'enroulement filamentaire et sont par construction axisymétriques. Les fibres sont toutes orientées dans une direction proche de +/-45° par rapport à l'axe du tube. Une telle disposition ne représente pas un bon compromis car elle est idéale pour une sollicitation en torsion, alors que les tubes sont sollicités en traction/compression et en flexion. Les noeuds sont réalisés par drapage de tresses et de tissus. Ils sont massifs, car ils doivent assurer le cheminement des efforts entre les tubes. Compte tenu de la géométrie du cadre, il est difficile d'obtenir un champ de contraintes dans une direction particulière. On ne peut donc pas tirer profit des caractéristiques anisotropiques du composite qui demande à être orienté dans les directions des contraintes principales. Cette disposition provoque une performance en masse et raideur qui n'est pas optimale. Elle implique également un nombre important de pièces élémentaires, et donc de 20 nombreux outillages. L'invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle consiste à utiliser des tubes de section rectangulaire et à adapter le dessin du cadre pour réaliser l'ensemble du cadre grâce à seulement 3 éléments, deux demi-coquilles latérales et une contre pièce pour la 25 face interne des haubans arrière. Ces pièces s'emboîtent les unes dans les autres et sont collées au niveau des semelles des tubes. • Une telle disposition permet d'assurer une utilisation quasi-optimale des propriétés des matériaux en orientant les fibres majoritairement dans les 30 directions de contraintes principales.. • Une telle disposition permet d'améliorer le dessin des introductions d'efforts et d'éviter les sur-contraintes locales. 35 • Une telle disposition permet de diminuer le nombre de pièces élémentaires.. • Une telle disposition permet une grande simplicité des moules de fabrication qui sont des moules femelles en forme de U. 40 • Une telle disposition permet un drapage facile des composites à l'intérieur des moules en U. Selon les modes particuliers de réalisation : 45 • Les coquilles peuvent être réalisées en composite monolithique ou en sandwich. • Le raidissement des flancs des tubes peut se faire par des raidisseurs monolithiques, sandwich ou simplement par de la mousse. 2 Les figures 1 à 3 illustrent la réalisation d'un tel cadre de vélo. En référence à la figure 1, le principe constructif consiste à construire des coques (1) et (2) qui s'emboîtent l'une dans l'autre. Chacune de ces coques est construite en matériau composite monolithique. Les tissus sont orientés à +/- 45° sur les flancs et des tissus à 0° sont ajoutés sur les semelles. L'assemblage se fait par collage des semelles l'une avec l'autre (4). En référence aux figures 1 et 2, une fine lame de mousse (3) collée d'abord à l'une des deux coques (2), puis à la deuxième (1) lors de l'assemblage (7), permet de positionner les deux coques l'une par rapport à l'autre. Cette mousse sert également à raidir et stabiliser l'âme de la poutre formée par l'assemblage. En référence à la figure 3, l'assemblage des haubans arrière se fait par collage (5) de la pièce formant la partie interne du hauban (8) dans la coque (2). Cette opération est à effectuer avant la fermeture des deux coques (7). 20 Le principe constructif selon l'invention est particulièrement destiné à la fabrication de cadres en matériaux composites pour tous types de vélos. 15 REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage de cadres de vélos caractérisé par des coques en U (1) et (2), qui s'emboîtent l'une dans l'autre, et sont assemblées par collages (4). 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque coque (1), (2) et (8) est construite en composite monolithique, avec des tissus orientés à +/- 45° sur les flancs et des tissus à 0° ajoutés sur les semelles 3. Procédé d'assemblage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une fine lame de mousse (3) est collée d'abord à l'une des deux coques (2), puis à la deuxième (1) lors de l'assemblage (7). 4. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que l'assemblage des haubans arrière se fait par collage (5) dans la coque (2) de la partie interne du hauban (8), suivi de la fermeture des deux coques (7). 5. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que le cadre est constitué de trois pièces, les coques principales (1) et (2), et la partie interne du hauban (8).