Brevet FR2971991A1 — publié le 20120831

L'invention concerne un procédé d'assemblage de tubes d'un cadre de vélo, ainsi qu'un cadre de vélo dont au moins deux tubes sont assemblés par mise en oeuvre d'un tel procédé. Les cadres de vélo comprennent classiquement un tube supérieur, un tube diagonal, un tube de direction, un tube de selle, une paire de bases arrière et une paire de haubans arrière qui sont assemblés entre eux par soudure. L'architecture d'un cadre de vélo et l'assemblage des tubes dudit cadre entre eux influent de façon importante sur les caractéristiques mécaniques dudit cadre et donc sur les caractéristiques globales du vélo comprenant ledit cadre. En particulier, deux tubes d'un tel cadre de vélo peuvent être assemblés par formation d'un orifice sur la périphérie d'un desdits tubes, dit femelle, par engagement d'un tronçon de l'autre tube, dit mâle, dans l'orifice du tube femelle, puis par soudure à l'interface entre les bords de l'orifice du tube femelle et la partie du tube mâle bordée par lesdits bords. Cependant, ce type d'assemblage ne donne pas entière satisfaction, en ce que la formation de l'orifice sur le tube femelle est difficile à réaliser pour obtenir une interface de soudure adaptée. En outre, dans ce type d'assemblage, la soudure réalisée est de type perpendiculaire et subit une contrainte mécanique importante au cours de l'utilisation du vélo, ce qui peut à la longue entraîner l'apparition de fissures sur le cadre du vélo, notamment au niveau des soudures des assemblages entre deux tubes dudit vélo. L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un procédé d'assemblage de tubes d'un cadre de vélo permettant de diminuer et de déplacer la contrainte mécanique maximal tendant à s'exercer au niveau de l'assemblage desdits tubes afin de limiter le risque de fissuration, ledit procédé 2 pouvant en outre être facilement mis en oeuvre dans le cadre d'une fabrication automatisée de cadres de vélo. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un procédé d'assemblage de tubes d'un cadre de vélo, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : formation sur la périphérie d'un tube dit femelle d'un orifice bordé par une collerette saillante radialement ; engagement d'un tronçon d'un tube dit mâle dans l'orifice du tube femelle en positionnant la collerette autour d'une partie périphérique dudit tronçon ; soudure de ladite collerette du tube femelle sur ladite partie du tronçon du tube mâle. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un cadre de vélo comprenant un tube supérieur, un tube diagonal, un tube de direction, un tube de selle, une paire de bases arrière et une paire de haubans arrière, dans lequel aux moins deux tubes dudit cadre sont assemblés par mise en oeuvre d'un tel procédé. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 représente de façon schématique un cadre de vélo et les figures 1a et 1b représentent un agrandissement de la zone d'assemblage des tubes supérieur, diagonal et de direction entourée en pointillés sur la figure 1, respectivement en perspective (figure 1a) et en coupe (figure lb) ; les figures 2a, 2b sont des figures analogues aux figures la, lb représentant une variante de réalisation de la zone d'assemblage représentée sur lesdites figures ; les figures 3a, 3b sont des figures analogues aux figures 1a, 1b représentant une variante de réalisation de la zone d'assemblage représentée sur lesdites figures ; les figures 4a, 4b sont des figures analogues aux figures 3a, 31) représentant une variante de réalisation de la zone d'assemblage représentée sur lesdites figures ; les figures 5a, 51) sont des figures analogues aux figures 4a, 4b représentant une variante de réalisation de la zone d'assemblage représentée sur lesdites figures ; les figures 6a, 6b sont des figures analogues aux figures 1a, 1b représentant une variante de réalisation de la zone d'assemblage représentée sur lesdites figures ; les figures 7a, 71) représentent un agrandissement de la zone d'assemblage des tubes supérieur, de selle et des haubans arrière de la figure 1, respectivement en perspective (figure 7a) et en coupe (figure 7b) ; les figures 8a, 8b, 8c représentent un agrandissement de la zone d'assemblage des tubes diagonal, de selle et des bases arrière de la figure 1, respectivement en perspective (figure 8a), en coupe (figure 81)) et en coupe dans le plan B-B de la figure 81) (figure 8c) ; les figures 9a, 91) sont des figures analogues aux figures 8a, 81) représentant une variante de réalisation de la zone d'assemblage représentée sur lesdites figures ; les figures 10a, 10b représentent un agrandissement de la zone d'assemblage d'un tube annexe transversal sur un autre tube du cadre de vélo, respectivement en perspective (figure 10a) et en coupe (figure 10b). En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un procédé d'assemblage de tubes d'un cadre de vélo ainsi qu'un cadre de vélo dont au moins deux tubes sont assemblés par mise en oeuvre d'un tel procédé. Le procédé prévoit de former sur la périphérie d'un tube dit femelle un orifice bordé par une collerette saillante radialement. En particulier, la collerette est annulaire pour entourer toute la périphérie de l'orifice, par exemple en étant de géométrie cylindrique. 4 En outre, par saillante radialement, on entend que la collerette s'étend sur la périphérie du tube femelle sensiblement dans la direction radiale à celui-ci, et ce sur une hauteur de quelques millimètres, ladite collerette pouvant présenter une base coudée de jonction avec ladite périphérie. L'orifice peut être formé par réalisation d'un bossage sur la périphérie du tube femelle et par découpe d'une partie centrale dudit bossage. En particulier, le bossage peut être réalisé par insertion d'une portion du tube femelle dans un moule présentant une empreinte dudit bossage et par déformation d'un organe élastique dans ladite portion de sorte que sa périphérie prenne la forme de ladite empreinte. Le procédé prévoit ensuite d'engager un tronçon d'un tube dit mâle dans l'orifice du tube femelle en positionnant la collerette autour d'une partie dudit tronçon. En particulier, le tronçon du tube mâle peut être engagé dans l'orifice du tube femelle de sorte qu'une portion dudit tronçon soit saillante à l'intérieur dudit tube femelle. Le procédé prévoit enfin de souder la collerette sur la partie périphérique du tronçon du tube mâle autour de laquelle ladite collerette est positionnée. En particulier, la forme intérieure de la collerette peut être adaptée à la partie périphérique du tronçon du tube mâle et peut présenter une portée de soudure de quelques millimètres. De plus, la soudure de la collerette peut être effectuée de sorte à s'étendre sensiblement radialement à l'interface entre ladite collerette et la partie périphérique du tronçon du tube mâle. Pour ce faire, la soudure peut notamment être réalisée au voisinage de l'extrémité libre de la portée de soudure de ladite collerette. Ainsi, la soudure radiale permet de diminuer et de déplacer la contrainte mécanique maximale tendant à s'exercer au niveau de l'assemblage des tubes mâle et femelle afin de limiter le risque de fissuration. La figure 1 représente un cadre de vélo comprenant un tube supérieur 1, un tube diagonal 2, un tube de direction 3, un tube de selle 4, une paire de bases arrière 5 et une paire de haubans arrière 6, dans lequel aux moins deux tubes 1-5 dudit cadre sont assemblés par mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Les tubes 1-6 sont notamment des tubes métalliques, par exemple en alliage d'aluminium ou similaire. En particulier, les figures 1a, 1b représentent un agrandissement de la zone d'assemblage A d'un tel cadre de vélo, dans laquelle le tube de direction 3 femelle comprend deux orifices bordés chacun par une collerette 7, les tronçons avant 1a, 2a des tubes mâles supérieur 1 et diagonal 2 étant assemblés par soudure dans respectivement un desdits orifices. Les figures 2a, 2b représentent une variante de l'assemblage des figures la, lb dans laquelle le tube de direction 3 comprend une coque semi-cylindrique 8 qui est associée sur la périphérie 9 d'une partie cylindrique dudit tube de direction, ainsi qu'un sur-tube 18 entourant la périphérie 9 et à travers lequel les bords de la coque 8 passent pour être associés sur ladite périphérie, les tronçons avant la, 2a des tubes supérieur 1 et diagonal 2 étant assemblés par soudure dans respectivement un orifice formé sur la périphérie de ladite coque, ledit orifice étant bordé par une collerette 7, lesdits tronçons traversant la périphérie du sur-tube 18 et étant en contact sur la périphérie 9. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3a, 3b, le tronçon avant la du tube supérieur 1 et le tronçon supérieur 3a du tube de direction 3 sont assemblés dans respectivement un orifice bordé par une collerette 7 et formé sur la périphérie du tronçon avant 2a du tube diagonal 2, ledit tronçon avant formant un angle sensiblement droit avec le reste du corps du tube diagonal 2. 6 En outre, les figures 4a, 4b représentent une variante de la réalisation représentée sur les figures 3a, 3b, dans laquelle le tronçon avant 2a du tube diagonal 2 comprend un alésage avec un orifice supérieur et un orifice inférieur bordés chacun par une collerette 7 et dans lesquels respectivement une extrémité supérieure et une extrémité inférieure du tronçon supérieur 3a du tube de direction 3 est assemblée par soudure. Les figures 5a, 5b représentent une variante de la réalisation représentée sur les figures 4a, 4b, dans laquelle le tronçon avant 2a du tube diagonal 2 comprend une extrémité avant ouverte et deux orifices semi-circulaires respectivement supérieur et inférieur disposés de part et d'autre de ladite extrémité avant, bordés chacun par une collerette 7 semi-circulaire et dans lesquels respectivement une extrémité supérieure et une extrémité inférieure du tronçon supérieur 3a du tube de direction 3 est assemblée par soudure. En particulier, sur les figures 5a, 5b, le tronçon supérieur 3a du tube de direction 3 présente une géométrie cylindrique dont le diamètre est supérieur au diamètre du reste dudit tube de direction et l'extrémité supérieure dudit tronçon supérieur est coiffée d'une portion cylindrique 3b de diamètre sensiblement égal au diamètre du reste dudit tube de direction. Ainsi, les collerettes 7 des orifices supérieur et inférieur du tube diagonal 2 sont agencées pour recouvrir parfaitement et respectivement la zone de jonction 10 formée entre la portion cylindrique 3b et le tronçon supérieur 3a du tube de direction 3 et la zone de jonction 11 formée entre le tronçon supérieur 3a du tube de direction 3 et le reste dudit tube de direction. Les figures 6a, 6b représentent une variante de la réalisation représentée sur les figures la, 1 b, dans laquelle les tronçons avant la, 2a des tubes respectivement supérieur 1 et diagonal 2 sont venus de matière avec une coque 19 qui présente un orifice latéral s'étendant sur toute la hauteur de ladite coque, ledit orifice étant bordé par une collerette 7 et agencé pour qu'au moins une partie de la périphérie 9 du tube de direction 3 y soit assemblée par soudure. En outre, les figures 7a, 7b représentent une réalisation particulière de l'assemblage des tubes supérieur 1 et de selle 4 dans laquelle le tronçon arrière lb du tube supérieur 1 comprend un alésage présentant un orifice supérieur et un orifice inférieur bordés chacun par une collerette 7, le tronçon supérieur 4a du tube de selle 4 étant assemblé dans ledit alésage par soudure au niveau des orifices. De plus, comme représenté, le tronçon arrière 1 b du tube supérieur comprend un logement 12 dans lequel les extrémités avant 6a des haubans arrière 6 sont assemblées, par exemple par encliquetage et/ou par serrage radial de leur périphérie contre la surface intérieure du logement 12. 15 Les figures 8a, 8b, 8c représentent une réalisation particulière de l'assemblage des tubes de selle 4, diagonal 2 et des bases arrière 5. Le tronçon arrière 2b du tube diagonal 2 comprend un orifice supérieur bordé par une collerette 7 et dans lequel le tronçon inférieur 4b du tube de selle 4 est assemblé par soudure. 20 Le tronçon arrière 2b comprend également un alésage pourvu de deux orifices latéraux bordés chacun par une collerette 7 et dans lesquels un tube de montage 13 d'un pédalier est assemblé par soudure en regard de l'orifice supérieur dudit tronçon arrière, le tronçon inférieur 4a du tube de selle 4 étant en contact sur la périphérie 14 dudit tube de montage. En outre, le tronçon 25 arrière 2b comprend un logement 15 dans lequel les extrémités avant 5a des bases arrière 5 sont assemblées. Les figures 9a, 9b représentent une variante de la réalisation des figures 8a, 8b, dans laquelle le tronçon arrière 2b et le tronçon inférieur 4b sont assemblés par 30 soudure dans respectivement un orifice avant et un orifice supérieur bordés chacun par une collerette 7 et formés sur la périphérie d'une platine d'assemblage 16 à l'intérieur de laquelle un tube de montage 13 d'un pédalier est disposé. En outre, la platine 16 comprend deux orifices arrière bordés 10 2971991 s chacun par une collerette 7 et dans lesquels respectivement une extrémité avant 5a d'une base arrière 5 est assemblée par soudure. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 10, le cadre de vélo comprend en outre un tube annexe transversal 17 dont une partie de la périphérie est assemblée tangentiellement et par soudure dans un orifice bordé par une collerette 7 et formé sur une portion d'un autre tube dudit cadre, par exemple le tube de selle 4. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage de tubes (1-6) d'un cadre de vélo, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : formation sur la périphérie d'un tube (1-4) dit femelle d'un orifice bordé par une collerette (7) saillante radialement ; engagement d'un tronçon (1a-5a, 2b, 4b) d'un tube (1-5) dit mâle dans l'orifice du tube femelle (1-4) en positionnant la collerette (7) autour d'une partie dudit tronçon ; soudure de ladite collerette du tube femelle (1-4) sur ladite partie du tronçon (1a-5a, 2b, 41)) du tube mâle (1-5). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice est formé par réalisation d'un bossage sur la périphérie du tube femelle (1-4) et par découpe d'une partie centrale dudit bossage. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bossage est réalisé par insertion d'une portion du tube femelle (1-4) dans un moule présentant une empreinte dudit bossage et par déformation d'un organe élastique dans ladite portion de sorte que sa périphérie prenne la forme de ladite empreinte. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la soudure s'étend sensiblement radialement à l'interface entre la collerette (7) et la partie du tronçon (1a-5a, 2b, 4b) du tube mâle (1-5). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la soudure est réalisée au voisinage de l'extrémité libre de la collerette (7). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une portion du tronçon (1a-5a, 2b, 4b) du tube mâle (1-5) est saillant à l'intérieur du tube femelle (1-4).30 7. Cadre de vélo comprenant un tube supérieur (1), un tube diagonal (2), un tube de direction (3), un tube de selle (4), une paire de bases arrière (5) et une paire de haubans arrière (6), dans lequel aux moins deux tubes (1-5) dudit cadre sont assemblés par mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Cadre de vélo selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tube de direction (3) comprend deux orifices bordés chacun par une collerette (7), les tronçons avant (1a, 2a) des tubes supérieur (1) et diagonal (2) étant assemblés par soudure dans respectivement un desdits orifices. 9. Cadre de vélo selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tronçon avant (1a) du tube supérieur (1) et le tronçon supérieur (3a) du tube de direction (3) sont assemblés dans respectivement au moins un orifice bordé par une collerette (7) et formé sur la périphérie du tronçon avant (2a) du tube diagonal (2). 10. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le tronçon arrière (1b) du tube supérieur (1) comprend un alésage présentant un orifice supérieur et un orifice inférieur bordés chacun par une collerette (7), le tronçon supérieur (4a) du tube de selle (4) étant assemblé dans ledit alésage par soudure au niveau des orifices. 11. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le tronçon arrière (2b) du tube diagonal (2) comprend un orifice bordé par une collerette (7) et dans lequel le tronçon inférieur (4b) du tube de selle (4) est assemblé par soudure. 12. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le tronçon arrière (2b) du tube diagonal (2) et le tronçon inférieur (4b) du tube de selle (4) sont assemblés par soudure dans respectivement un orifice avant et un orifice supérieur bordés chacun par uneIl collerette (7) et formés sur la périphérie d'une platine d'assemblage (16) à l'intérieur de laquelle un tube de montage (13) d'un pédalier est disposé, ladite platine comprenant en outre deux orifices arrière bordés chacun par une collerette (7) et dans lesquels respectivement une extrémité avant (5a) d'une base arrière (5) est assemblée par soudure. 13. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un tube annexe transversal (17) dont une partie de la périphérie est assemblée tangentiellement et par soudure dans un orifice bordé par une collerette (7) et formé sur une portion d'un autre tube (1-4) dudit cadre.