Brevet FR2976549A1 — publié le 20121221

L'invention concerne un vélo dont le cadre comprend un triangle avant relié à une fourche et un triangle arrière suspendu audit triangle avant et relié à une roue arrière. Sur les vélos tout terrain (VTT), la suspension arrière permet d'augmenter le confort du cycliste et l'adhérence des roues au sol, notamment durant la circulation sur un terrain accidenté. On connaît des vélos dont la suspension arrière est constituée d'un bras oscillant qui est articulé au niveau de la partie inférieure du tube de selle et qui coopère avec un amortisseur, ledit bras oscillant pivotant autour d'un axe fixe parallèle à l'axe du pignon menant porté par le boîtier de pédalier, ledit boîtier de pédalier étant positionné à l'extrémité inférieure du cadre avant, notamment à l'intersection entre le tube de selle et le tube diagonal dudit cadre avant. Par ailleurs, l'amortisseur comprend deux extrémités qui sont solidaires respectivement de la suspension arrière et du cadre avant, notamment du tube horizontal reliant le tube de selle au tube de guidage ou d'un tube intermédiaire s'étendant globalement du boîtier de pédalier au tube horizontal, le tube de selle étant en particulier interrompu pour laisser le passage audit amortisseur. Ce type de suspension arrière ne donne pas entière satisfaction, en ce qu'elle provoque un effet de pompage qui se traduit par un enfoncement cyclique de ladite suspension, notamment sous l'action d'un coup de pédale ou lorsque le cycliste se met debout sur les pédales, et ce même lorsque le sol est parfaitement nivelé, ce qui engendre la dissipation dans l'amortisseur d'une partie du couple moteur fourni par ledit cycliste. Pour pallier cet inconvénient, on connaît notamment des vélos dont l'amortisseur comprend un levier de blocage manuel, afin de permettre au cycliste de désactiver la suspension arrière. De façon plus avantageuse, on connaît également des vélos dont la suspension arrière présente une cinématique particulière qui utilise la force de pédalage du cycliste pour 2 neutraliser ladite suspension, qui n'est alors active que lorsque ledit cycliste ne pédale pas, ce qui permet en outre d'adapter automatiquement ladite suspension. En outre, on connaît des vélos dont la suspension arrière est constituée d'un bras oscillant qui est articulé au tube de selle et/ou au tube oblique du cadre avant au moyen de deux biellettes, ledit bras ou au moins l'une desdites biellettes coopérant avec l'amortisseur. En fonctionnement, le bras oscillant pivote autour d'un point virtuel mobile appelé centre instantané de rotation (CIR), ledit point correspondant à l'intersection des droites passant par les axes respectifs des biellettes ou à un point situé entre lesdits axes lorsque lesdites biellettes sont parallèles entre elles. Cependant, ces suspensions ne permettent pas de pallier de façon satisfaisante l'effet de pompage. De plus, la position et l'orientation des biellettes nécessitent une adaptation de la géométrie du cadre avant qui peut notamment affecter la position de conduite, la rigidité dudit cadre et/ou la maniabilité. On connaît du document FR-2 937 004 un vélo comprenant un cadre avant et une suspension arrière articulée audit cadre avant au moyen de deux biellettes, ainsi qu'un boîtier de pédalier qui est désolidarisé du cadre avant en étant relié audit cadre par une biellette. Cet agencement est toutefois compliqué et nécessite beaucoup de pièces et d'axes de rotation pour fournir une suspension arrière efficace. L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un vélo qui comprend une suspension arrière permettant d'éliminer de façon satisfaisante l'effet de pompage tout en étant simple à réaliser. A cet effet, l'invention propose un vélo dont le cadre comprend un triangle avant relié à une fourche et un triangle arrière suspendu audit triangle avant et relié à une roue arrière, ledit triangle arrière comprenant au moins un hauban30 3 supérieur articulé suivant un axe C à une biellette supérieure qui est d'une part articulée au triangle avant suivant un axe D et d'autre part reliée à un amortisseur, ledit triangle arrière comprenant en outre au moins un hauban inférieur articulé suivant un axe B à une biellette inférieure qui est articulée au triangle avant suivant un axe A, ledit vélo comprenant en outre un boîtier de pédalier associé à une troisième biellette qui est articulée au triangle avant suivant l'axe A, les axes d'articulation B, C et D étant sensiblement situés dans le même plan lorsque le vélo est en position d'équilibre statique dit SAG, le déplacement du triangle arrière par rapport au triangle avant lors de l'amortissement induisant un désalignement des biellettes supérieure et inférieure, l'axe A étant positionné de sorte qu'un effort du cycliste sur le boîtier de pédalier induise un couple qui tend à faire pivoter lesdites biellettes dans le sens de réalignement desdites biellettes. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - les figures 1 a, 1 b représentent de façon schématique un vélo selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement en position d'équilibre statique (figure 1 a) et en position d'enfoncement du triangle arrière (figure 1 b) ; - les figures 2a, 2b sont des figures analogues aux figures 1 a, 1 b selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente de façon schématique un vélo selon un troisième mode de réalisation de l'invention, ledit vélo étant en position d'équilibre statique ; - la figure 4 représente de façon schématique un vélo selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, ledit vélo étant en position d'équilibre statique. En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un vélo dont le cadre comprend un triangle avant 1 relié à une fourche 2 et un triangle arrière 3 suspendu audit triangle avant et relié à une roue arrière 4. 4 Le triangle avant 1 comprend notamment un tube de selle 5, un tube de fourche 6, un tube diagonal 7 qui est assemblé par soudage aux extrémités inférieures respectives du tube de selle 5 et du tube de fourche 6, ainsi qu'un tube supérieur 8 sensiblement horizontal qui est assemblé par soudage aux extrémités supérieures respectives desdits tubes de selle et de fourche. La fourche 2, par exemple de type télescopique, est assemblée au tube de fourche 6 et porte à son extrémité inférieure l'axe du moyeu d'une roue avant 9. En outre, l'extrémité supérieure du tube de fourche 6 est agencée pour le 1 o montage d'un guidon et l'extrémité supérieure du tube de selle 5 est agencée pour le montage d'une selle (non représentés). Par ailleurs, le triangle arrière 3 comprend au moins un hauban supérieur 10 articulé suivant un axe C à une biellette supérieure 11 qui est d'une part 15 articulée au triangle avant 1 suivant un axe D et d'autre part reliée à un amortisseur 12. En outre, le triangle arrière 3 comprend au moins un hauban inférieur 13 articulé suivant un axe B à une biellette inférieure 14 qui est articulée au triangle avant 1 suivant un axe A. 20 Sur les figures, le triangle arrière 3 comprend en outre un tube 19 sensiblement vertical dont les extrémités sont assemblées par soudure respectivement au hauban supérieur 10 et au hauban inférieur 13. Le vélo comprend également un boîtier de pédalier P associé à une troisième 25 biellette 15 qui est articulée au triangle avant 1 suivant l'axe A. En particulier, la biellette 15 reliant le boîtier de pédalier P au triangle avant s'étend sensiblement verticalement en position d'équilibre statique. On entend par position d'équilibre statique l'enfoncement initial, dit SAG, du triangle arrière 3 en charge, c'est-à-dire lorsqu'un cycliste de poids moyen prend position sur le 30 vélo sans prendre appui sur le sol et sans bouger. En relation avec les figures 1 a, 2a, 3 et 4, lorsque le vélo est en position d'équilibre statique, les axes d'articulation B, C et D sont sensiblement situés dans le même plan. Ainsi, lorsque le cycliste pédale, il génère une force horizontale F1 vers l'arrière qui s'applique sur le boîtier de pédalier P. Cette force F1 se répercute en une force F2 par l'intermédiaire de la biellette 15, la force F2 s'appliquant notamment au niveau des axes d'articulation B et C. Etant 5 donné que les axes B, C et D sont dans le même plan, la force F2 n'entraîne pas l'enfoncement du triangle arrière 3, ce qui évite l'apparition d'un effet de pompage. De façon avantageuse, pour assurer la stabilité du vélo lors du pédalage, le 1 o point A' d'intersection entre l'axe d'articulation A et le plan du vélo doit être positionné par rapport au point P' d'intersection entre l'axe de rotation du boîtier de pédalier P et le plan du vélo, de sorte à satisfaire la relation mathématique (A'P'AF1)*(A'B'AD'C')>O, dans laquelle A'P' est le vecteur reliant le point A' au point P', les points B', C' et D' sont respectivement les points d'intersection 15 entre les axes d'articulation B, C et D et le plan du vélo, A'B' et D'C' sont les vecteurs reliant respectivement les points A', B' et les points D', C', A correspond au produit vectoriel et * correspond au produit scalaire. En outre, si l'on définit un repère dont l'origine est le point P' dans la position 20 d'équilibre statique du boîtier P, ledit repère comprenant un axe X dirigé vers l'avant du vélo, un axe Y dirigé vers la gauche dudit vélo et un axe Z dirigé vers le haut, la relation mathématique énoncée précédemment s'écrit ZA,*[(ZB,- ZA^)*(XC°-XD,)-XB°*(ZC°-ZD,)] dans ledit repère, (XA', YA', ZA°), (XB', YB', ZB°), (Xc', Yc', Zc'), (XD', YD', ZD') étant les coordonnées respectives des points A', B', C', D' 25 dans ledit repère. En relation avec les figures 1 b et 2b, lors de l'amortissement d'un choc, notamment lorsque la roue arrière 4 rencontre un obstacle, le triangle arrière 3 se déplace par rapport au triangle avant 1, ce qui induit un désalignement des 30 biellettes supérieure 11 et inférieure 14, ledit désalignement entraînant notamment un décalage d dans le plan du vélo entre l'axe d'articulation B et la biellette supérieure 11. En outre, le déplacement du triangle arrière 3 fait avancer le boîtier de pédalier P vers l'avant. 6 L'axe d'articulation A est positionné de sorte qu'un effort du cycliste sur le boîtier de pédalier P induise un couple qui tend à faire pivoter les biellettes supérieure 11 et inférieure 14 dans le sens de réalignement desdites biellettes. Plus précisément, c'est la force F2 induite par la force horizontale F1 vers l'arrière qui génère un tel couple sur le triangle arrière 3 pour faire pivoter les biellettes 11, 14, ledit couple tendant à ramener le boîtier de pédalier P vers l'arrière. 1 o Ainsi, le pédalage du cycliste ne crée pas d'effet de pompage, mais permet de contraindre le triangle arrière 3 à rester en position d'équilibre statique par rapport au triangle avant 1. Par ailleurs, lorsque le cycliste ne pédale pas, le triangle arrière 3 se déplace normalement par rapport au triangle avant 1, notamment en réponse aux chocs induits par la rencontre de la roue arrière 4 15 avec un obstacle. Les figures 1 représentent un vélo selon un premier mode de réalisation, dans lequel la biellette supérieure 11 est articulée au tube de selle 5 suivant l'axe D. En outre, le hauban supérieur 10 comprend une extension avant 10a au bout 20 de laquelle la biellette supérieure 11 est articulée suivant l'axe C. De plus, la biellette supérieure 11 forme un triangle avec deux segments 16, 17 de tubes qui sont associés à ladite biellette supérieure respectivement au niveau des axes C et D et qui sont reliés en un sommet 18, ledit sommet étant 25 articulé à une extrémité de l'amortisseur 12, l'autre extrémité dudit amortisseur étant solidaire du tube diagonal 7 du triangle avant. Les figures 2 représentent un vélo selon un deuxième mode de réalisation, dans lequel la biellette supérieure 11 est articulée au tube supérieur 8 suivant 30 l'axe D. 7 En outre, la biellette supérieure 11 est articulée à une extrémité de l'amortisseur 12 suivant l'axe C, l'autre extrémité dudit amortisseur étant solidaire du tube supérieur 8. De plus, le hauban inférieur 13 est agencé de sorte que l'axe d'articulation B soit localisé en avant de l'axe d'articulation A. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la biellette supérieure 11 est articulée au tube supérieur 8 suivant l'axe D. En outre, la biellette supérieure 11 forme un triangle avec deux segments 16, 17 de tubes qui sont articulés à ladite biellette supérieure respectivement suivant les axes C et D, lesdits segments étant reliés en un sommet 18 qui est articulé à une extrémité de l'amortisseur 12, l'autre extrémité dudit amortisseur étant solidaire du tube supérieur 8. De plus, le tube 19 du triangle arrière 3 comprend une extension verticale inférieure 19a au bout de laquelle la biellette inférieure 14 est articulée suivant l'axe C et le boîtier de pédalier P est localisé au dessus de l'axe d'articulation A. La figure 4 représente un vélo selon un autre mode de réalisation, dans lequel la biellette supérieure 11 est articulée au tube de selle 5 suivant l'axe D. En outre, le hauban supérieur 10 comprend une extension avant 10a au bout 25 de laquelle la biellette supérieure 11 est articulée suivant l'axe C. Par ailleurs, la biellette supérieure 11 forme un triangle avec deux segments de tubes 16, 17 qui sont articulés à ladite biellette supérieure respectivement suivant les axes C et D, lesdits segments étant reliés en un sommet 18 qui est 30 articulé à une extrémité de l'amortisseur 12, l'autre extrémité dudit amortisseur étant solidaire du tube diagonal 7.20 De plus, le hauban inférieur 13 comprend une extension avant 13a au bout de laquelle la biellette inférieure 14 est articulée suivant l'axe B, ladite extension étant agencée de sorte que l'axe d'articulation B soit localisé en avant de l'axe d'articulation A, et le boîtier de pédalier P est localisé au dessus de l'axe d'articulation A. REVENDICATIONS1. Vélo dont le cadre comprend un triangle avant (1) relié à une fourche (2) et un triangle arrière (3) suspendu audit triangle avant et relié à une roue arrière (4), ledit triangle arrière comprenant au moins un hauban supérieur (10) articulé suivant un axe C à une biellette supérieure (11) qui est d'une part articulée au triangle avant (1) suivant un axe D et d'autre part reliée à un amortisseur (12), ledit triangle arrière comprenant en outre au moins un hauban inférieur (13) 1 o articulé suivant un axe B à une biellette inférieure (14) qui est articulée au triangle avant (1) suivant un axe A, ledit vélo comprenant en outre un boîtier de pédalier (P) associé à une troisième biellette (15) qui est articulée au triangle avant (1) suivant l'axe A, ledit vélo étant caractérisé en ce que les axes d'articulation B, C et D sont sensiblement situés dans le même plan lorsque le 15 vélo est en position d'équilibre statique dit SAG, le déplacement du triangle arrière (3) par rapport au triangle avant (1) lors de l'amortissement induisant un désalignement des biellettes supérieure (11) et inférieure (14), l'axe A étant positionné de sorte qu'un effort du cycliste sur le boîtier de pédalier (P) induise un couple qui tend à faire pivoter lesdites biellettes dans le sens de 20 réalignement desdites biellettes. 2. Vélo selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (15) reliant le boîtier de pédalier (P) au triangle avant (1) s'étend sensiblement verticalement en position d'équilibre statique. 3. Vélo selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le triangle avant (1) comprend un tube de selle (5) auquel la biellette supérieure (11) est articulée suivant l'axe D. 30 4. Vélo selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le triangle avant (1) comprend un tube supérieur (8) auquel la biellette supérieure (11) est articulée suivant l'axe D. 25 10 5. Vélo selon la revendication 4, caractérisé en ce que la biellette supérieure (11) est articulée à une extrémité de l'amortisseur (12) suivant l'axe C, l'autre extrémité dudit amortisseur étant solidaire du tube supérieur (8) du triangle avant (1). 6. Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la biellette supérieure (11) forme un triangle avec deux segments de tubes (16, 17) qui sont associés à ladite biellette supérieure respectivement au niveau des axes C et D, lesdits segments étant reliés en un sommet (18) qui est 1 o articulé à une extrémité de l'amortisseur (12), l'autre extrémité dudit amortisseur étant solidaire du triangle avant (1). 7. Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le hauban inférieur (13) du triangle arrière (3) comprend une extension 15 avant (13a) au bout de laquelle la biellette inférieure (14) est articulée suivant l'axe B. 8. Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le triangle arrière (3) comprend une extension verticale inférieure (19a) au 20 bout de laquelle la biellette inférieure (14) est articulée suivant l'axe B. 9. Vélo selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le hauban supérieur (10) du triangle arrière (3) comprend une extension avant (10a) au bout de laquelle la biellette supérieure (11) est articulée suivant 25 l'axe C.