Brevet FR3163344A1 — publié le 20251219

L’invention concerne un té de fourche pour vélo, comprenant une partie centrale (1) dans laquelle est formé un conduit central (2) et deux bras (4) latéraux présentant chacun une portion distale (5) portant un conduit latéral (6), lesdits conduits latéraux et central s’étendant selon un axe vertical en débouchant chacun dans des orifices (2a, 2b, 6a, 6b) formés dans les faces respectivement supérieure et inférieure (7b) dudit té de fourche, lesdites faces étant séparées par une épaisseur de matière mesurée selon une direction verticale, au moins une cavité (16 i , 16 m , 16 e ) étant disposée entre deux zones verticalement opposées de respectivement une face (7b), en présentant une ouverture (17 i , 17 m , 17 e ) formée dans une desdites zones et s’étendant sur une profondeur mesurée selon une direction verticale qui est inférieure à 80% de l’épaisseur entre lesdites zones. Figure 3 Té de fourche pour vélo L’invention concerne un té de fourche pour vélo, ainsi qu’une fourche pour vélo comprenant un tel té de fourche. On connaît des fourches de vélo dont le té comprend une partie centrale dans laquelle est formée un conduit central de réception d’un pivot de la fourche, ainsi que, formés d’une seule pièce, deux bras qui s’étendent latéralement de part et d’autre de ladite partie centrale, en présentant chacun une portion distale portant un conduit latéral de réception d’une jambe de la fourche. Pour pouvoir supporter les contraintes mécaniques importantes auxquels les tés de fourche sont soumis en utilisation, il est connu de les réaliser en matériau métallique par usinage, soudage mécanique, estampage et/ou forgeage. La mise en œuvre de ces procédés présente l’inconvénient de nécessiter un temps de cycle important, ce qui augmente le coût de fabrication des tés de fourche. En outre, l’utilisation de matériaux métalliques, tels que les alliages d’acier ou d’aluminium, a un impact sur le poids du té de fourche, et ainsi sur le poids global du vélo. Le document EP-4 227 198 décrit un té de fourche réalisé en un alliage métallique, notamment en aluminium, suivant différents procédés comprenant le forgeage, la fabrication par conception assistée par ordinateur (CAO) ou le moulage. En particulier, le té de fourche présente des alésages qui peuvent être formés dans une face avant de chacun des bras, suivant une direction horizontale perpendiculaire à l’axe des conduits. Ces alésages permettent d’améliorer l’aérodynamisme du té de fourche, ainsi que d’en diminuer le poids, tout en garantissant une résistance suffisante aux contraintes mécaniques. Cet agencement ne donne pas entière satisfaction, en ce que la disposition des alésages n’est pas adaptée à une fabrication simple du té de fourche, notamment par moulage par injection sous pression d’un alliage d’aluminium. L’invention vise à perfectionner l’art antérieur en proposant une fourche de vélo agencée pour présenter à la fois un poids réduit et une solidité adaptée pour supporter les contraintes mécaniques requises, tout en étant facile à fabriquer, notamment par moulage par injection d’un matériau métallique (“high pressure die casting” en langue Anglaise). A cet effet, selon un premier aspect, l’invention propose un té de fourche pour vélo, comprenant une partie centrale dans laquelle est formé un conduit central de réception d’un pivot de ladite fourche et, formés d’une seule pièce, deux bras s’étendant latéralement de part et d’autre de ladite partie centrale, chacun desdits bras présentant une portion distale portant un conduit latéral de réception d’une jambe de ladite fourche, lesdits conduits latéraux et central s’étendant selon un axe vertical en débouchant chacun dans des orifices formés dans les faces respectivement supérieure et inférieure dudit té de fourche, lesdites faces étant séparées par une épaisseur de matière mesurée selon une direction verticale, ledit té de fourche présentant au moins une cavité qui est disposée entre deux zones verticalement opposées de respectivement une face, ladite cavité présentant une ouverture formée dans une desdites zones et s’étendant sur une profondeur mesurée selon une direction verticale qui est inférieure à 80% de l’épaisseur entre lesdites zones. Selon un deuxième aspect, l’invention propose une fourche pour vélo comprenant un tel té de fourche, dans laquelle un pivot est fixé dans le conduit central au-dessus de la face supérieure, et deux jambes sont fixées dans respectivement un conduit latéral en dessous de la face inférieure. D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : FIG. 1 représente partiellement et en perspective vue de dessous une fourche pour vélo équipée d’un té selon un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 2 et FIG. 3 représentent, respectivement en vue de face et en perspective vue de dessous, le té de fourche de la FIG. 1 , FIG. 3 étant une vue agrandie de la partie droite de la FIG. 3 ; FIG. 4 et FIG. 5 représentent le té de fourche des figures précédentes, respectivement en perspective vue de dessus et suivant deux plans de coupe longitudinaux et verticaux différents, FIG. 4 et FIG. 5 étant des vues agrandies de la partie droite de respectivement la FIG. 4 et la FIG. 5 . En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un té de fourche pour vélo, ainsi qu’une fourche pour vélo comprenant un tel té. De façon avantageuse, le té de fourche est fabriqué par moulage par injection sous pression (“high pressure die casting” en langue Anglaise) d’un alliage d’aluminium, notamment choisi parmi l’alliage AlSi10MnMg et l’alliage EN AC 43500, du fait de leur bonne capacité à être ainsi moulé et à leur résistance adaptée pour supporter les sollicitations mécaniques supportées par les tés de fourche. Cet alliage peut également être soumis à un traitement thermique adapté, notamment après fabrication du té de fourche, de manière à conférer à cette dernière des propriétés mécaniques améliorées, selon le type de vélo devant être équipé de ledit té. Le té de fourche comprend une partie centrale 1 dans laquelle est formé un conduit central 2 de réception d’un pivot 3 de la fourche, ainsi que, formés d’une seule pièce avec ladite partie centrale, deux bras 4 qui s’étendent latéralement de part et d’autre d’elle, en présentant chacun une portion distale 5 portant un conduit latéral 6 de réception d’une jambe 8 de ladite fourche. Les conduits latéraux 6 et central 2 s’étendent selon un axe vertical V, en débouchant chacun dans des orifices 2a, 2b, 6a, 6b formés dans les faces respectivement supérieure 7a et inférieure 7b du té de fourche. Dans la description, les termes de positionnement dans l’espace sont pris en référence à la position verticale du té de fourche telle que représentée sur la FIG. 2 . Ainsi : les termes « horizontal », « vertical », « supérieur » et « inférieur » sont pris par rapport à l’axe vertical V ; les termes « longitudinal » et « transversal » sont pris en référence à une dimension maximale du té de fourche, et font référence à des directions respectivement parallèle et perpendiculaire à cette dimension maximale ; les termes « avant » et « arrière » sont pris en référence à la direction de déplacement d’un vélo équipé du té de fourche. Comme représenté sur la FIG. 1 , la fourche de vélo comprend un pivot 3 qui est fixé dans le conduit central 2 et au-dessus de la face supérieure 7a, ainsi que deux jambes 8 qui sont fixées dans respectivement un conduit latéral 6 en dessous de la face inférieure 7b. Le pivot 3 comprend un corps tubulaire 9 dont l’extrémité inférieure est fixée dans le conduit central 2, ledit corps étant destiné à être monté en rotation dans un tube de direction formé à cet effet à l’avant d’un cadre de vélo. En relation avec la fourche télescopique représentée, chacune des jambes 8 comprend un plongeur 10 formé d’un corps tubulaire dont l’extrémité supérieure est fixée dans un conduit latéral 6, ainsi qu’un fourreau d’amortissement 11 dans lequel ledit plongeur est monté en translation. Les fourreaux 11 sont reliés en leurs extrémités supérieures par une arche 12 en forme de U renversé qui est décalée vers l’avant pour ne pas entrer en contact avec le té de fourche lors des mouvements d’amortissement, et présentent chacun une extrémité inférieure pourvue d’une encoche 13 pour y permettre le montage réversible du moyeu d’une roue avant. Comme représenté notamment sur les figures 2, 4 et 5, la face supérieure 7a – respectivement inférieure 7b – présente une section arquée qui s’étend entre les orifices supérieurs 6a – respectivement inférieurs 6b – des conduits latéraux 6. En particulier, la section de la face supérieure 7a présente une convexité, et la section de la face inférieure 7b présente une concavité. Les orifices 6a, 6b des conduits latéraux 6 sont entourés chacun par un méplat 14, afin d’apporter de la matière autour de la portion de tube 9, 10 fixée à l’intérieur de chacun desdits conduits latéraux. L’orifice supérieur 2a du conduit central 2 est surmonté par une embase 15 destinée à entourer la portion du pivot 3 fixée dans ledit conduit central. En relation avec les figures 2 à 5, le conduit central 2 présente un plan vertical et transversal T de symétrie, les bras 4 s’étendant longitudinalement de part et d’autre dudit plan vertical. Dans la description, les termes « interne » et « externe » sont pris en référence à ce plan vertical T, et font référence à des positions respectivement proche et éloignée de ce plan T. De façon avantageuse, le té de fourche est symétrique par rapport au plan vertical T. Les faces supérieure 7a et inférieure 7b du té de fourche sont séparées par une épaisseur de matière E mesurée selon une direction verticale. En relation avec la FIG. 5 , l’épaisseur E est sensiblement constante le long des bras 4 latéraux du té de fourche. Le té de fourche présente au moins une cavité 16 i , 16 m , 16 e qui est disposée entre deux zones verticalement opposées de respectivement une face 7a, 7b, ladite cavité présentant une ouverture 17 i , 17 m , 17 e formée dans une desdites zones et s’étendant sur une profondeur P i , P m , P e mesurée selon une direction verticale qui est inférieure à 80% de l’épaisseur E entre lesdites zones. Une telle cavité 16 i , 16 m , 16 e permet de réduire l’épaisseur E du té de fourche dans une zone où les contraintes mécaniques subies par ledit té sont réduites, ce qui permet d’en alléger le poids total sans compromettre sa résistance mécanique. Par ailleurs, la disposition verticale de la cavité 16 i , 16 m , 16 e permet de faciliter la fabrication par moulage du té de fourche, et notamment son démoulage axial. Dans le mode de réalisation représenté, le té de fourche comprend deux ensembles de cavités 16 i , 16 m , 16 e disposés symétriquement de part et d’autre du plan vertical T, l’ouverture 17 i , 17 m , 17 e de chaque cavité 16 i , 16 m , 16 e étant formée dans respectivement une zone de la face inférieure 7b. Chaque ensemble présente un groupe interne d’au moins une cavité 16 i dont l’ouverture 17 i s’étend à cheval sur la partie centrale 1 et sur le bras 4 adjacent. En relation avec les figures 3, 3a, 4 et 4a, chaque groupe interne comprend deux cavités 16 i dont les ouvertures 17 i sont écartées selon une direction transversale D. Les deux cavités internes 16 i d’un même groupe sont symétriques par rapport à un plan longitudinal L, correspondant au plan de coupe des figures 4 et 4a, et présentent chacune une ouverture 17 i de géométrie globalement triangulaire, notamment équilatérale, dont le sommet 23 est orienté vers l’intérieur du té de fourche. Chaque ensemble présente également un groupe central d’au moins une cavité 16 m dont l’ouverture 17 m est formée sur le bras 4 correspondant. Sur les figures, chaque groupe central comprend une unique cavité 16 m dont l’ouverture 17 m est positionnée longitudinalement en partie médiane du bras 4. En particulier, chaque ouverture centrale 17 m présente une géométrie pentagonale dont un sommet 18 est orienté vers le conduit central 2. De façon avantageuse, chacune des cavités internes 16 i présente un bord qui est disposé en regard d’un bord de la cavité 16 m en définissant entre eux une nervure 24 de rigidification qui fiabilise la reprise d’effort par le té de fourche. En particulier, les deux nervures 24 ainsi formées sont sécantes dans le plan longitudinal L en étant inclinées par rapport au plan vertical T en direction du conduit latéral 6 correspondant, par exemple d’un angle compris entre 20° et 60°, de préférence entre 40° et 55°. En outre, la largeur minimale des nervures 24 mesurée entre les bords des cavités 16 i , 16 m est au moins égale à 25% de la dimension maximale des ouvertures 17i, 17 m desdites cavités, par exemple en étant comprise entre 6 mm et 10 mm, avantageusement de l’ordre de 9 mm. Chaque ensemble présente également un groupe externe d’au moins une cavité 16 e dont l’ouverture 17 e est formée sur le bras 4 et à proximité du conduit latéral 6 correspondant. En relation avec les figures 1, 3, 3a et 4, chaque groupe externe comprend une unique cavité 16 e dont l’ouverture 17 e est positionnée en partie avant du bras 4, l’ouverture pentagonale 17 m de la cavité centrale 16 m présentant un côté 19 qui est orienté transversalement vers ladite ouverture externe. En outre, chaque ouverture externe 17 e présente une géométrie sensiblement cylindrique qui définit avec un bord de la cavité centrale 16 m une nervure 25 de rigidification du té de fourche. De façon avantageuse, chaque cavité 16 i , 16 m , 16 e présente une bordure rayonnée 20 de raccordement avec son ouverture 17 i , 17 m , 17 e qui est formée par la matrice de formation par moulage de la cavité. Par ailleurs, chaque ouverture 17 i , 17 m , 17 e présente une dimension maximale qui est suffisamment importante pour pouvoir permettre le démoulage du té de fourche, ladite dimension maximale pouvant pour ce faire être comprise entre 50% et 150% de la profondeur de la cavité. Chaque cavité 16 i , 16 m , 16 e présente en outre un puits 21 i , 21 m , 21 e dont la périphérie s’étend globalement verticalement jusqu’à un fond 22 i , 22 m , 22 e . Comme représenté sur les figures 4, 4a, 5 et 5a, chaque fond 22 i , 22 m , 22 e s’étend globalement parallèlement à la zone de la face 7a opposée à l’ouverture 17 i , 17 m , 17 e de la cavité 16 i , 16 m , 16 e correspondante (soit la face supérieure), de sorte à former une épaisseur e i , e m , e e sensiblement constante entre ledit fond et ladite face supérieure. Dans le mode de réalisation représenté, les cavités centrales 16 m et externes 16 e présentent des profondeurs P m , P e sensiblement identiques, et notamment supérieures aux profondeurs P i des cavités internes 16 i . Té de fourche pour vélo, comprenant une partie centrale (1) dans laquelle est formé un conduit central (2) de réception d’un pivot (3) de ladite fourche et, formés d’une seule pièce, deux bras (4) s’étendant latéralement de part et d’autre de ladite partie centrale, chacun desdits bras présentant une portion distale (5) portant un conduit latéral (6) de réception d’une jambe (8) de ladite fourche, lesdits conduits latéraux et central s’étendant selon un axe vertical (V) en débouchant chacun dans des orifices (2a, 2b, 6a, 6b) formés dans les faces respectivement supérieure (7a) et inférieure (7b) dudit té de fourche, lesdites faces étant séparées par une épaisseur de matière (E) mesurée selon une direction verticale, ledit té de fourche étant caractérisé en ce qu’il présente au moins une cavité (16 i , 16 m , 16 e ) qui est disposée entre deux zones verticalement opposées de respectivement une face (7a, 7b), ladite cavité présentant une ouverture (17 i , 17 m , 17 e ) formée dans une desdites zones et s’étendant sur une profondeur (P i , P m , P e ) mesurée selon une direction verticale qui est inférieure à 80% de l’épaisseur (E) entre lesdites zones. Té de fourche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (16 i , 16 m , 16 e ) présente une bordure rayonnée (20) de raccordement avec l’ouverture (17 i , 17 m , 17 e ) et un puits (21 i , 21 m , 21 e ) dont la périphérie s’étend globalement verticalement jusqu’à un fond (22 i , 22 m , 22 e ). Té de fourche selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond (22 i , 22 m , 22 e ) s’étend globalement parallèlement à la zone de la face (7a) opposée de sorte à former une épaisseur (e i , e m , e e ) sensiblement constante entre ledit fond et ladite face. Té de fourche selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’ouverture (17 i , 17 m , 17 e ) de la cavité (16 i , 16 m , 16 e ) est formée dans une zone de la face inférieure (7b). Té de fourche selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le conduit central (2) présente un plan vertical (T) de symétrie, ledit té de fourche présentant deux ensembles de cavités (16 i , 16 m , 16 e ) disposés de part et d’autre dudit plan. Té de fourche selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’il est symétrique par rapport au plan vertical (T) de symétrie du conduit central (2). Té de fourche selon l’une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque ensemble présente un groupe interne d’au moins une cavité (16 i ) dont l’ouverture (17 i ) s’étend à cheval sur la partie centrale (1) et sur le bras (4). Té de fourche selon la revendication 7, caractérisé en ce que le groupe interne comprend deux cavités (16 i ) dont les ouvertures (17 i ) sont écartées selon une direction transversale (D). Té de fourche selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux cavités (16 i ) sont symétriques par rapport à un plan longitudinal (L). Té de fourche selon l’une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que chaque ensemble présente un groupe central d’au moins une cavité (16 m ) dont l’ouverture (17 m ) est formée sur le bras (4). Té de fourche selon la revendication 10, caractérisé en ce que le groupe central comprend une cavité (16 m ) dont l’ouverture (17 m ) est positionnée en partie médiane du bras (4). Té de fourche selon l’une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que chaque ensemble présente un groupe externe d’au moins une cavité (16 e ) dont l’ouverture (17 e ) est formée sur le bras (4) à proximité du conduit latéral (6). Té de fourche selon la revendication 12, caractérisé en ce que le groupe externe comprend une cavité (16 e ) dont l’ouverture (17 e ) est positionnée en partie avant du bras (4). Té de fourche selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu’elle est fabriquée par moulage par injection sous pression d’un alliage d’aluminium. Fourche pour vélo comprenant un té de fourche selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle un pivot (3) est fixé dans le conduit central (2) au-dessus de la face supérieure (7a), et deux jambes (8) sont fixées dans respectivement un conduit latéral (6) en dessous de la face inférieure (7b).