FR2491858A1 - Fourche superieure de suspension avant de motocyclette resistante, rigide et d'un poids reduit - Google Patents

Abstract

FOURCHE SUPERIEURE DE SUSPENSION AVANT DE MOTOCYCLETTE RESISTANTE, RIGIDE ET D'UN POIDS REDUIT. ELLE COMPREND DEUX ENSEMBLES 40A, 40B ET UN PONT 50 POUR INTERCONNECTER CES DEUX ENSEMBLES 40A, 40B, CHACUN DESDITS ENSEMBLES DE FOURCHE 40, 40B COMPORTANT UNE PIECE ANTERIEURE 41 S'ETENDANT VERTICALEMENT, FORMEE D'UN TUBE, UNE PIECE ARRIERE 42 S'ETENDANT LE LONG DE LADITE PIECE AVANT 41 ET SOUDEE, A SES EXTREMITES SUPERIEURE ET INFERIEURE RESPECTIVEMENT, AUX EXTREMITES SUPERIEURE ET INFERIEURE DE LADITE PIECE AVANT 41, ET UNE PIECE TRANSVERSALE 45 OU UN "GOUSSET" SOUDE AUX PARTIES CENTRALES DE LADITE PIECE AVANT 41 ET DE LADITE PIECE ARRIERE 42 AFIN D'INTERCONNECTER LESDITES PIECES AVANT ET ARRIERE 41, 42, LEDIT PONT 50 ETANT SOUDE AUX PIECES AVANT 41, AUX PIECES ARRIERE 42 ET AUX PIECES TRANSVERSALES 45 DE LADITE PAIRE D'ENSEMBLES DE FOURCHE 40A, 40B.

Description

La présente invention se rapporte, d'une

manière générale, à la structure de la partie supé-

rieure de la fourche avant qui constitue une partie essentielle du système de suspension de la roue avant des motocyclettes et autres, système qui comporte des

leviers ou des biellettes articulés.

Dans les systèmes de suspension classiques

de la roue avant des motocycles, on utilise générale-

ment une fourche avant télescopique pour suspendre cette roue avant, cette fourche comprenant des tubes

et des bottiers coulissants, qui constituent des amor-

tisseurs hydrauliques. Un autre type de suspension utilisant des organes articulés est également connu, par exemple par le brevet des Etats-Unis d'Amérique

n0 4 212 481 de Valentino Ribi, du 15 juillet 1980.

Ce système de suspension à organes arti-

culés comprend une fourche supérieure supportée par

le châssis et une fourche inférieure pivotante sup-

portant la roue avant. Dans ce système de suspension, les actions d'amortissement sont obtenues au moyen d'un amortisseur dont l'une des extrémités est reliée à l'une des deux fourches et l'autre à l'autre d'entre

elles au moyen de leviers articulés ou de biel-

lettes. La fourche supérieure d'une telle fourche avant joue le rôle de support pour les mouvements de basculement de la fourche inférieure, ainsi que de support pour le mouvement de pivotement des bras, de support sur le corps de la motocyclette, et de support pour l'amortisseur: et est soumise, de ce fait, aux forces de réaction et aux chocs s'exerçant sur ces divers composants. En conséquence, elle doit avoir une grande résistance et rigidité. Or, pour augmenter sa résistance et sa rigidité, la fourche supérieure doit

avoir un profil plus trapu, ce qui augmente sont poids.

De plus, la production d'une telle fourche par une opé-

ration de découpage ou de coulée provoquerait des complications dans la fabrication et une élévation des coûts de production, ainsi qu'une augmentation du poids de la fourche. La présente invention se propose

d'apporter une solution à ces problèmes.

Selon la présente invention, une fourche supérieure pour une fourche avant d'une motocyclette

comprend deux ensembles et un pont pour interconnec-

ter ces deux ensembles, chacun desdits ensembles de fourche comportant une pièce antérieure s'étendant verticalement, formée d'un tube, une pièce arrière s'étendant le long de ladite pièce avant et soudée,

à ses extrémités supérieure et inférieure respecti-

vement,aux extrémités supérieure et inférieure de ladite pièce avant, et une pièce transversale ou un "gousset" soudée aux parties centrales de ladite pièce avant et de ladite pièce arrière afin d'interconnecter lesdites pièces avant et arrière, ledit pont étant soudé aux pièces avant, aux pièces arrière, et aux pièces transversales de ladite paire d'ensembles de

fourche.

La présente invention apporte aussi une fourche supérieure dans laquelle chacune des pièces transversales ou chacun des "goussets" présente la forme d'un corps creux fermé comprenant, au moins, deux

plaques.

La présente invention apporte également une fourche supérieure dans laquelle le pont présente

la forme d'un corps creux fermé.

En conséquence, l'un des buts de la pré-

sente invention est de réaliser une fourche supérieure pour la fourche avant d'une motocyclette qui présente 249185w toute la résistance et la rigidité nécessaires, tout

en permettant une réduction du poids.

Un autre but de l'invention est d'apporter une fourche supérieure pour la fourche avant d'une motocyclette qui peut être produite facilement et à

meilleur marché.

D'autres caractéristiques et avantages de

la présente invention ressortiront de la description

qui va suivre-d'une mode de réalisation préféré de celle-ci, faite en référence aux différentes figures du dessin annexé, sur lesquelles

- la figure 1 est-..une vue latérale géné-

rale d'une motocyclette comportant une fourche avant pouvant être pourvue d'une fourche supérieure conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'une fourché avant comportant une fourche supérieure conforme à la présente invention; - la figure 3 est une vue en perspective agrandie de la partie de la fourche avant représentée sur la figure 2; la figure j est une vue en perspective d'une fourche supérieure conforme à l'invention; - la figure 5 est une vue en perspective partielle d'une partie de la fourche supérieure représentée sur la figure 4; - la figure 6 est une perspective éclatée illustrant les relations entre le pont et le gousset et la pièce avant d'un ensemble de fourche;

- la figure 7 est une vue de face, par-

tiellement en coupe, de la fourche supérieure de la figure 4; et - la figure 8 est une vue latérale de la

fourche supérieure de la figure 7. -

En se référant pour commencer à la figure 1, on voit une motocyclette 1 qui comporte une fourche avant désignée dans son ensemble par F. La fourche

avant F se compose d'une fourche supérieure 40 compre-

nant deux ensembles 40a et 40b et est montée à rota- tion sur le châssis 2 de la motocyclette 1 au moyen d'un pont supérieur 5 et d'un pont inférieur 50 qui sont

tous deux montés à pivotement sur un tube de tête 3 dis-

posé à l'extrémité antérieur du châssis 2. La roue avant 7 est supportée par une fourche inférieure 8 au

moyen d'un axe transversal 9 prévu à l'extrémité anté-

rieure de cette fourche 8. Les fourches supérieure 40 et inférieure 8 sont interconnectées par deux bras

avant et arrière 10 et 11 de façon à former un qua-

drilatère articulé 12 qui comporte la fourche supé-

rieure 40 comme branche fixe et la fourche inférieure

8, ainsi que les bras 10 et Il comme branches mobiles.

Comme on le voit sur la figure 2, un ensemble compre-

nant un bras 10 et un bras 11 est disposé de part et d'autre de la roue 7, de sorte que la motocyclette 1 possède deux de ces ensembles et, par conséquent, comporte deux quadrilatères articulés 12 disposés d'un

côté et de l'autre de la roue avant 7, les deux quadri-

latères articulés 12 ayant la même configuration et se

déformant de la même manière. Un amortisseur 13, des-

tiné à amortir les mouvements d'ascension et de des-

cente de la roue avant 7, est prévu à la partie supé-

rieure de la fourche supérieure 40, en avant du guidon 14. L'amortisseur 13 comporte un réservoir 13a qui est

monté sur l'une des branches 41 de la fourche supé-

rieure 41 au moyen d'un support. L'extrémité supérieure de l'amortisseur 13 est montée à rotation sur et autour d'un pivot 15 qui s'étend transversalement entre les ensembles 40a et 40b de la fourche supérieure 40. Les premiers bras oscillants 16 sont reliés, par leurs extrémités libres, à l'extrémité inférieure de l'amortisseur 13, Les extrémités inférieures des bras oscillants 16 sont reliées aux extrémités inférieures de seconds bras oscillants 18 au moyen de pivots 17 qui s'étendent transversalement entre les éléments 41 de la fourche supérieure. Les extrémités postérieures des seconds bras oscillants 18 sont reliées par des tirants 19 aux extrémités loc des bras 10 qui s'élèvent au-dessus de leurs axes d'articulation constitués par les pivots lOa sur lesquels les bras 10 sont montés à

pivotement.

Quand la roue avant 7 s'élève sous l'effet

d'une chaussée irrégulière, chacun des deux quadrila-

tères articulés 12 se déforme, de sorte que la fourche inférieure 8 se déplace autour d'un centre instantané

qui est le point d'intersection-A (figure 1) du.pro-

longement des axes longitudinaux des deux bras 10 et 11 qui sont inclinés de façon à converger en arrière et vers le bas, tandis que l'axe 9 de la roue avant 7

s'élève le long d'une trajectoire pratiquement recti-

ligne C-C, sensiblement parallèle à l'axe B-B autour

duquel le guidon 14 tourne. Par suite de la déforma-

tion du quadrilatère 12, une tension s'exerce sur la tige 19, de sorte que-les premiers et seconds bras oscillants 16 et 18 tournent ensemble dans le sens des aiguilles d'une montre, selon la figure 1, ce qui a pour conséquence de-comprimer l'amortisseur 13 en

développant une force-d'amortissement tendant à s'op-

poser au mouvement d'ascension dé. la roue avant 7.

La fourche supérieure 40 de la fourche

avant F décrite ci-dessus est représentée plus parti-

culièrement sur les figures 3 à 6.

La fourche supérieure 40 comporte deux ensembles 40a et 40b. Ces ensembles 40a et 40b ont la même structure et comprennent chacun une pièce avant 41 constituée par un tube allongé verticalement, et une pièce arrière 42 formée d'un tube similaire et s'étendant le long de la pièce avant 41 avec une partie centrale incurvée en arrière. L'extrémité supérieure

42a de la pièce arrière 42 est soudée au dos de l'ex-

trémité supérieure 41a de la pièce avant 41. Un palier

43 constitué par un court tube est soudé aux extrémi-

tés supérieures des deux pièces 41 et 42 ainsi soudées et s'étend parallèlement à l'axe transversal 9. Les deux paliers 43 supportent le pivot 15,déjà mentionné, au moyen duquel les deux bras 13b sont supportés de manière à s'étendre de part et d'autre du sommet de

l'amortisseur 13.

Un support en U inversé 44 est soudé aux extrémités inférieures des pièces avant et arrière 41 et 42 et, par conséquent, en est solidaire. Le support 44 est articulé au bord supérieur du bras 10,

déjà-ment;ionné, au moyen d'un pivot lOa.

Un gousset 45 est soudé entre les parties

intermédiaires des pièces avant et arrière 41 et 42.

Comme on le voit clairement sur les figures 5 et 6, le gousset 45 comporte une partie intérieure composée

d'une-partie supérieure 46 et inférieure 47.

Le gousset 45 comporte, en outre, une partie inter-

médiaire allongée verticalement 48, ayant une moitié inférieure apparente extérieurement et une courte partie extérieure 49. Ces parties sont formées par une opération d'estampage ou d'emboutissage d'une plaque d'acier. Un pont inférieur 50 est disposé entre les deux goussets 45 des ensembles de gauche et de droite 40a et 40b. Le pont inférieur 50 comprend une moitié supérieure 51

et inférieure 52.

Les deux moitiés 51 et 52 du pont infé-

rieur 50 sont produites par une opération d'estampage ou d 'tt'ou-

tissage. d'une plaque d'acier. Les deux moitiés 51 et 52 ont des configurations symétriques et comprennent des membrures applaties 51a, 52a, qui ont, à leurs 249185i extrémités avant et arrière, des parties pliées vers

le bas et vers le haut 51d, 51c et 52b, 52c, respec-

tivement. Les membrures 51a, 52a des moitiés supé-

rieure et inférieure 51 et 52 présentent des découpes ouvertes extérieurement 51d et 52d formées à leurs quatre coins. Les parties antérieures pliées 51d et 52d et les parties pliées arrière 51c et 52c sont soudées entre elles bord à bord afin de solidariser

les moitiés supérieure et inférieure 51 et 52. La tota-

lité des quatre pièces 41 et 42 des deux ensembles 40a et 40b sont tenues à leurs parties intermédiaires par

les découpes 51d, 52d des moitiés supérieure et infé-

rieure 51 et 52 à leurs quatre coins, et sont soudées aux moitiés 51, 52. Il est donc clair que le pont inférieur 50 est creux et est disposé entre les ensembles de gauche et de droite 40a et 40b et parmi leurs composants 41 et 42. Un collier 53 destiné à recevoir une colonne de direction 54 est prévu pour être installé verticalement à travers les parties centrales arrière des membrures 51a et 52a des moitiés supérieure et inférieure 51 et 52 du pont inférieur 50. Les bords latéraux opposés 51e et 52e des membrures 51a et 52a des moitiés supérieure et inférieure 51 et 52 ont une forme rectiligne suivant les directions

avant et arrière.

La partie supérieure intérieure 46 du gous-

set 45 comporte une membrure aplatie 46a et une par-

tie bordée 46b qui est pliée vers l'extérieur au sommet de la membrure 46a. Une découpe semi-circulaire 46c

est formée dans une partie intermédiaire du bord anté-

rieur de la membrure 46a. De plus, chaque pièce 41

présente une découpe s'ouvrant vers l'arrière 41a for-

mée dans la partie située au-dessus du pont inférieur 50. La découpe 46c de la membrure 46a de la partie 46 et la découpe 41a de la pièce avant 41 coopèrent pour

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définir un trou traversant orienté transversalement.

L'extrémité arrière 46d et l'extrémité avant 46e de la partie supérieure 46 sont soudées aux pourtours extérieurs intérieurs respectivement de la pièce arrière 42 et de la pièce avant 41, de façon à s'étendre entre lesdites pièces avant et arrière 41

et 42. L'extrémité inférieure 46f de la partie supé-

rieure 46 est soudée à la face supérieure de la mem-

brure 51a. La partie inférieure intérieure 47 comporte une membrure bordée 47a et une partie bordée incurvée

47b qui est pliée vers l'extérieur à l'extrémité infé-

rieure de la membrure 47a. La partie inférieure 47 présente un trou circulaire bordé 47c formé à la partie

centrale de la membrure 47a afin de l'alléger. L'ex-

trémité arrière 47d et l'extrémité avant 47e de la par-

tie inférieure 47 sont respectivement soudées aux pourtours extérieurs intérieurs de la pièce arrière 42 et de la pièce avant 41, de manière à s'étendre

entre ces pièces arrière-et avant 41 et 42. L'extré-

mité supérieure 47f de la partie inférieure 47 est soudée à la face inférieure de la membrure 52a du

pont inférieur 50.

La partie intermédiaire 48 comporte une membrure 48a, une partie supérieure bordée 48b qui est pliée à l'extérieur du sommet de la membrure 48a et une seconde partie bordée 48e qui est pliée vers l'intérieur à son extrémité inférieure. La partie intermédiaire 48 présente une découpe 48c semblable à la découpe 46c de la partie supérieure 46, formée

dans une partie antérieure de celle-ci, sous la par-

tie supérieure bordée 48b, et un trou bordé 48d formé au centre d'une partie inférieure de celle-ci, en

face du trou bordé circulaire 47c de la partie infé-

rieure intérieure 47. Les bords avant et arrière 48f et 48g de la partie intermédiaire 48 sont, en outre, soudés respectivement aux pourtours extérieurs des pièces avant et arrière 41 et 42 de manière à s'étendre entre ces pièces avant et arrière 41 et 42. Les parties intermédiaire. 48 et inférieure 47 sont soudées l'une à l'autre le long des bordures de leurs trous bordés

respectifs 48d et 48c et de leurs parties bordées infé-

rieures 48e et 47b. La membrure 48a de la pièce inter-

médiaire 48 est soudée, le long du bord de sa découpe 48c, aux bords latéraux 51e et 52e des membrures 5la, 52a du pont inférieur 50. Ainsi, le pont inférieur 50 se présente sous la forme d'un corps poreux fermé qui est défini à l'avant et à l'arrière par les parties bordées 51b, 52b et 51c, 52c, et aux quatre coins, par les pièces avant-et arrière 41 et 42, et à ses

côtés opposés, par les-parties intermédiaires 48.

La partie extérieure 49 est disposée le long et à l'extérieur d'une région supérieure de la partie intermédiaire 48,et comporte une membrure 49a, une partie supérieure bordée 49b qui est pliée vers l'intérieur au sommet de la membrure 49a, et une courte

partie inférieure bordée 49d qui est pliée vers l'in-

térieur à l'extrémité inférieure de la membrure 49a.

Les bords avant et arrière 49e et 49f de la partie extérieure 49 sont soudés respectivement aux pièces avant et arrière 41 et 42 de façon à s'étendre entre ces pièces 41, 42. La bordure supérieure 49d de la

partie extérieure 49 est, en outre, soudée à la bor-

dure 46b de la partie supérieure intérieure 46, tandis que sa partie inférieure bordée 49d est soudée à la surface latérale extérieure de la membrure 48a de la

partie intermédiaire 48. En outre, la partie intermé-

diaire comporte, au sommet, une partie supérieure bordée, pliée vers l'extérieur, qui est soudée à la surface intérieure du corps 49a de la partie extérieure

49.

Il est à noter que les découpes 46c, 48c et 49c des parties 46, 48 et 49 décrites ci-dessus sont

alignées concentriquement afin de délimiter, en coopé-

ration avec la découpe 41a de la pièce avant 41, un trou traversant qui s'étend dans le sens de la largeur. Un coussinet 55 est logé dans le trou traversant ainsi défini et est soudé au gousset 45 et à la pièce avant 41. Chacun des axes d'articulation 17 est supporté par le coussinet 55 disposé respectivement dans l'ensemble de gauche et de droite 40a et 40b. Comme indiqué, le pont inférieur 50 est disposé de manière à s'étendre entre les pièces avant et arrière 41 et 42 et entre les ensembles de gauche et de droite 40a et 40b et est soudé de manière à être solidaire des pièces 41, 42 et des ensembles 40a,-40b. En outre, les goussets

sont des corps creux fermés.

Ainsi, on-voit que la fourche supérieure peut être réalisée avec des pièces découpées et

estampées et des tuyaux en acier.

Les figures 7 et 8 sont respectivement une vue de face et de côté d'un mode de réalisation de la présente Invention. Comme on le voit également sur les figures 3 et 4, une console 56 destinée à supporter le réservoir 13a mentionné est soudée à l'avant sur le côté de la pièce antérieure 41 de l'un des ensembles a au-dessus du pont 50. Des montures de métal 58 sont

prévues à l'extérieur de la partie supérieure de cha-

cune des pièces avant 41 des ensembles de gauche et de droite 40a et 40b. Une plaquette numérique 57 est fixée à l'avant de la fourche supérieure 40 au moyen des montures 58. Un support 59 pour fixer le pont supérieur

à la fourche avant est soudé à une partie arrière supé-

rieure de chacune des pièces arrière 42 des ensembles

de gauche et de droite 40a et 40b.

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Il convient de noter que,si dans le mode de réalisation représenté et décrit, le pont inférieur comprend deux plaques d'acier soudées et le gousset se compose de quatre parties, la structure de ces éléments pourrait être différente, le cas échéant.

Il ressort clairement de la description

qui précède que du fait que la fourche supérieure

conforme à la présente invention a une structure ccWo-

sée de pièces estamdpes ou embouties, et de tubes en acier soudés ensemble et qu'en outre, ses goussets et son pont inférieur se présentent respectivement sous la

forme d'un corps creux fermé, on obtient une résis-

tance et une rigidité suffisante en particulier du fait de l'utilisation des tubes. Notamment, du fait de la structure creuse fermée utilisée pour le pont inférieur et les goussets, les contraintes agissant

sur le pont peuvent être dispersées entre ces compo-

sants, de sorte qu'il devient capable de supporter les chocs, les forces de réaction et autres qui

s'exercent sur lui. Ainsi, on voit donc que la pré-

sente invention représente un progrès en ce qui con-

cerne la structure de la fourche avant qui a une

grande rigidité, est plus légère et peut être pro-

duite facilement et à meilleur marché.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Fourche supérieure (40) pour la fourche avant (F) d'une motocyclette (1), caractérisée en ce qu'elle comprend deux ensembles (40a, 40b) et un pont (50) pour interconnecter ces deux ensembles (40a, 40b) chacun desdits ensembles de fourche (40a, 40b)compor-

tant une pièce antérieure (41) s'étendant verticale-

ment, formée d'un tube,. une pièce arrière (42) s'éten-

dant le long de ladite pièce avant (41) et soudée,

à ses extrémités supérieure et inférieure respective-

ment, aux extrémités supérieure et inférieure de ladite pièce avant (41), et une pièce transversale (45) ou un "gousset" soudé aux parties centrales de ladite pièce

avant (41) et de ladite pièce arrière (42) afin d'in-

terconnecter lesdites pièces avant et arrière (41, 42), ledit pont (50) étant soudé aux pièces avant (41), aux pièces arrière (42) et aux pièces transversales (45)

de ladite paire d'ensembles de fourche (40a, 40b).

2. Fourche supérieure selon la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que chacune desdites pièces transversales ou "goussets" (45) présente la forme d'un corps creux fermé comprenant, au moins, deux plaques.

3. Fourche supérieure selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit pont (50) présente la

forme d'un corps creux fermé.