FR2683785A1

FR2683785A1 - Rear suspension for cycles

Info

Publication number: FR2683785A1
Application number: FR9114459A
Authority: FR
Inventors: Greffeuille Guy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1993-05-21
Anticipated expiration: 2011-11-15
Also published as: FR2683785B1

Abstract

The invention relates to suspension for the rear wheels of cycles making it possible to solve the problem consisting in producing a device with which, on the one hand, shocks or defects in the surface being ridden over are damped out or absorbed and, on the other hand, the qualities of stiffness, responsiveness, accuracy, and output are retained. This rear suspension is made up of a non-deformable triangle 3, 4, 5 which can move about the lower articulation 1 of centre 0, concentric with the pedal box, and the fixed part of which is assembled to the tubes 6 and 7. At the upper part, the extension rods 9 or 9 bis of the stays 4, curved into a circular arc of centre 0, slide into the double circular arc-shaped guidance 8 and geometrically and mechanically control the displacements of the rear triangle. The elastic shock-absorbing element 10 is located between the top of the seat tube 7 and the upper part of the stays 4.

Description

SUSPENSION ARRIERE POUR CYCLES
La présente invention concerne une suspension pour les roues arrières de cycles.REAR SUSPENSION FOR CYCLES
The present invention relates to a suspension for the rear wheels of cycles.

Les suspensions arrières qui équipent actuellement les cycles présentent les inconvénients suivants:
- L'articulation inférieure n'est pas coaxiale avec le pédalier et elle est souvent placée trop haut ou trop en avant.The rear suspensions which currently equip cycles have the following drawbacks:
- The lower joint is not coaxial with the crankset and it is often placed too high or too far forward.

- Le dispositif fait appel à de trop nombreuses articulations. - The device uses too many joints.

- Le guidage de la partie supérieure mobile du triangle arrière du cycle est très mal assuré, cette fonction étant souvent remplie par l'élément élastique de la suspension dont ce n'est pas le rôle. - The guidance of the moving upper part of the rear triangle of the cycle is very poorly assured, this function often being fulfilled by the elastic element of the suspension, which is not the role.

Ces solutions techniques ne permettent pas d'obtenir les avantages souhaités car elles portent atteinte par ailleurs aux qualités de rigidité et de nervosité du cadre ainsi qu'à la précision de guidage de la roue arrière et au rendement. These technical solutions do not allow the desired advantages to be obtained because they also affect the rigidity and nervousness of the frame as well as the guiding precision of the rear wheel and the efficiency.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. L'invention, telle qu'elle est décrite ci-après, résoud le problème consistant à réaliser une suspension arrière pour les cycles avec laquelle d'une part les chocs ou défauts de la surface de roulement sont amortis ou absorbés et d'autre part les qualités de rigidité, de nervosité, de précision et de rendement sont préservées. The present invention aims to remedy these drawbacks. The invention, as described below, solves the problem of providing a rear suspension for cycles with which on the one hand the shocks or defects of the running surface are absorbed or absorbed and on the other hand the qualities of rigidity, nervousness, precision and performance are preserved.

La suspension selon l'invention comprend une articulation inférieure concentrique à la boîte de pédalier et dont les parties mobiles sont solidaires du triangle arrière du cycle, ainsi qu'un double guidage supérieur constitué de deux tiges, en arc de cercle de même rayon et dont le centre de pivotement est l'axe de l'articulation inférieure, qui coulissent de part et d'autre du tube de supportage de la selle dans des paliers solidaires du dit tube, I'une des extrémités des deux tiges comportant une butée de débattement et l'autre extrémité étant fixée à la partie supérieure du triangle arrière, un élément amortisseur venant s'interposer entre la partie supérieure de ce triangle arrière et le tube de selle. The suspension according to the invention comprises a lower articulation concentric with the bottom bracket and the moving parts of which are integral with the rear triangle of the cycle, as well as an upper double guide consisting of two rods, in an arc of a circle of the same radius and of which the pivot center is the axis of the lower articulation, which slide on either side of the saddle support tube in bearings integral with said tube, one of the ends of the two rods comprising a travel stop and the other end being fixed to the upper part of the rear triangle, a damping element which comes between the upper part of this rear triangle and the seat tube.

Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent en ceci:
- Tous les mouvements des pièces mobiles sont parfaitement coordonnés par l'utilisation d'un centre unique pour le pivotement de l'articulation inférieure et du double guidage supérieur en arc de cercle ainsi que pour la rotation du pédalier qui transmet l'effort de propulsion.The advantages obtained thanks to this invention consist in this:
- All the movements of the moving parts are perfectly coordinated by the use of a single center for the pivoting of the lower articulation and the upper double guide in an arc of a circle as well as for the rotation of the crankset which transmits the propulsion force .

- Toutes les réactions parasites, dues aux actions simultanées de l'effort de propulsion et des mouvements de suspension, sont supprimées grâce à la concentricité de l'articulation inférieure et de la boîte de pédalier. De plus, le grand diamètre des flans de guidage axiaux, assure à cette articulation les qualités d'antivrillage recherchées. - All the parasitic reactions, due to the simultaneous actions of the propulsion effort and the suspension movements, are suppressed thanks to the concentricity of the lower articulation and the bottom bracket. In addition, the large diameter of the axial guide blanks provides this joint with the desired anti-warping qualities.

- Une excellente rigidité, comparable à celle d'un cadre non suspendu, est apportée par le double guidage supérieur en arc de cercle qui réalise, malgré les mouvements, un véritable encastrement de la partie supérieure du traingle arrière s'opposant à toute déformation. - Excellent rigidity, comparable to that of an unsprung frame, is provided by the upper double guiding in a circular arc which, despite the movements, really embeds the upper part of the rear rail opposing any deformation.

L'invention est exposée ci-après plus en détails à l'aide de dessins représentant seulement une manière de l'exécuter. The invention is set out below in more detail with the aid of drawings showing only one way of carrying it out.

Les figures 1 à 10 représentent différents dessins de la suspension, réalisée conformément à la présente invention. Figures 1 to 10 show different drawings of the suspension, produced in accordance with the present invention.

La figure 1 représente sous forme de tracé d'épure, la vue de face de l'ensemble de la suspension comprenant:
- L'articulation inférieure 1 de centre O, contenant concentriquement la boîte de pédalier 2. La partie mobile de l'articulation 1 est assemblée rigidement sur les bases 3 en tubes qui forment avec les haubans 4 et le renfort 5 également tubulaires ce qu'il est convenu d'appeler le triangle arrière indéformable. La partie fixe de l'articulation 1 comporte en plus de la boîte de pédalier 2, des attentes de fixations pour le tube diagonal 6 et le tube de selle 7.FIG. 1 shows in the form of a sketch of the front view of the whole of the suspension comprising:
- The lower articulation 1 of center O, concentrically containing the bottom bracket 2. The mobile part of the articulation 1 is rigidly assembled on the bases 3 in tubes which form with the shrouds 4 and the reinforcement 5 also tubular what it is agreed to call the non-deformable rear triangle. The fixed part of the articulation 1 comprises, in addition to the bottom bracket 2, mounting expectations for the down tube 6 and the seat tube 7.

- Le double guidage en arc de cercle 8 à la partie supérieure constitué d'une partie fixe portant les paliers et assemblée au tube de selle 7 et d'une partie mobile 9 cintrée en arc de cercle de rayon R et de centre O, prolongeant les haubans 4 et coulissant dans les paliers de la partie fixe lors des mouvements de la suspension. - The double guiding in a circular arc 8 at the upper part consisting of a fixed part carrying the bearings and assembled to the seat tube 7 and of a movable part 9 curved in an arc of a circle of radius R and of center O, extending the shrouds 4 and sliding in the bearings of the fixed part during the movements of the suspension.

- L'élément amortisseur 10 interposé entre le tube de selle 7 et la partie supérieure des haubans 4. - The damping element 10 interposed between the seat tube 7 and the upper part of the seat stays 4.

La figure 2 représente la coupe AA vue de dessus de l'articulation inférieure 1 comportant:
- Le boîtier carter 11 qui reçoit en son centre O la boîte de pédalier 2 et, orientés convenablement sur sa périphérie, les attentes de fixations 16 pour le tube de selle 7 et le tube diagonal 6 ainsi que les nervures 19. Les pièces fixes 11, 2, 16 et 19 constituant l'ensemble du boîtier carter, en acier ou aluminium par exemple, seront assemblées par soudure ou brasage haute température par exemple.FIG. 2 represents the section AA seen from above of the lower joint 1 comprising:
- The casing 11 which receives in its center O the bottom bracket 2 and, suitably oriented on its periphery, the fixing expectations 16 for the seat tube 7 and the down tube 6 as well as the ribs 19. The fixed parts 11 , 2, 16 and 19 constituting the whole casing housing, made of steel or aluminum for example, will be assembled by welding or high temperature brazing for example.

- La boîte de pédalier 2 reçoit l'équipage mobile, roulements 22, axe 23, manivelles 24 et pédales 21. - The bottom bracket 2 receives the mobile assembly, bearings 22, axle 23, cranks 24 and pedals 21.

- Le boîtier carter 11 reçoit les pièces articulées 12 en acier ou aluminum par exemple, guidées radialement et axialement par les bagues et couronnes anti-friction 13 en PTFE de préférence et dont le jeu de fonctionnement est réglé par les butées 15, immobilisées par les contre écrous 14. Ces pièces articulées 12 reçoivent les bases 3 en acier ou aluminium par exemple qui seront assemblées par soudure, brasage ou autre procédé, le dispositif de liaison démontable 17 venant renforcer l'ensemble. - The casing 11 receives the articulated parts 12 made of steel or aluminum for example, guided radially and axially by the anti-friction rings and rings 13 made of PTFE preferably and whose operating clearance is regulated by the stops 15, immobilized by the against nuts 14. These articulated parts 12 receive the bases 3 of steel or aluminum for example which will be assembled by welding, brazing or other process, the removable connection device 17 coming to reinforce the assembly.

- Les parties creuses du boîtier carter 11 seront remplies après montage, de
e matériaux légers, mousse expansée de préférence et fermées par un bandau d'étanchéité 18 en matière plastique par exemple.
- The hollow parts of the housing 11 will be filled after assembly, with
e light materials, preferably expanded foam and closed with a sealing strip 18 made of plastic for example.

Les figures 3 et 4 représentent vue de face et en coupe vue de dessus l'ensemble du dispositif du double guidage en arc de cercle 8 équipé de l'élément élastique amortisseur 10. Les figures 5 et 6 complètent les figures 3 et 4 du double guidage en arc de cercle 8 qui comprend:
Les deux tiges d'extension 9 cintrées en arc de cercle de même rayon R1, dont le centre de pivotement O est l'axe de l'articulation inférieure 1, qui coulissent de part et d'autre du support 82 fixé au tube de selle 7 par soudure ou brasage par exemple, dans les paliers 82, en matériaux anti friction ou revêtus de matériaux anti friction, dont les alésages sont usinés avec un rayon R3 pour absorber un léger défaut de positionnement angulaire, réglés par les systèmes 85, I'une des extrémités des deux tiges 9 comportant une butée de débattement démontable 84 munie d'un plot élastique 83, L'autre extrémité étant fixée à la partie supérieure des haubans 4.Figures 3 and 4 show front view and in section view from above the entire device of the double guiding in an arc 8 equipped with the elastic damping element 10. Figures 5 and 6 supplement Figures 3 and 4 of the double guiding in an arc 8 which includes:
The two extension rods 9 bent in an arc of the same radius R1, the pivot center O of which is the axis of the lower articulation 1, which slide on either side of the support 82 fixed to the seat tube 7 by welding or soldering, for example, in the bearings 82, made of anti-friction materials or coated with anti-friction materials, the bores of which are machined with a radius R3 to absorb a slight defect in angular positioning, adjusted by systems 85, I ' one of the ends of the two rods 9 comprising a removable clearance stop 84 provided with an elastic stud 83, the other end being fixed to the upper part of the shrouds 4.

L'élément amortisseur 10, fixé d'une part à l'articulation 94 portée par le tube de selle 7 et d'autre part à l'articulation 95 portée par l'entretoise 96 des haubans 4, est constituée de ressorts interchangeables 91 en acier ou de préférence en polyuréthane, dont la dureté est choisie en fonction des besoins, mais il peut également être précontraint par la molette 92 se vissant sur la tige 93 pour parfaire le réglage. The damping element 10, fixed on the one hand to the articulation 94 carried by the seat tube 7 and on the other hand to the articulation 95 carried by the spacer 96 of the shrouds 4, consists of interchangeable springs 91 in steel or preferably polyurethane, the hardness of which is chosen according to requirements, but it can also be prestressed by the thumb wheel 92 screwing onto the rod 93 to perfect the adjustment.

Les figures 7 et 8 représentent également le double guidage en arc de cercle 8 vue de face et en coupe vue de dessus selon une variante de construction dite "Wishbone" dont les 2 extensions 9 sont réunies pour ne former qu'une seule tige 9bis avant son passage dans les paliers 81. L'ensemble de l'extension, partie 9 + partie 9bis, est cintrée en arc de cercle de rayon RI de centre O, qui est le centre de l'articulation inférieure 1. La partie mono-tubulaire 9bis de l'extension 9 traversera donc le tube de selle 7 et le support 82 avec un jeu suffisant pour permettre le réglage des paliers 81 en matériaux anti friction ou revêtus de matériaux anti-friction dont les alésages sont usinés avec un rayon R3 pour absorber un léger défaut de positionnement angulaire, par les systèmes 85 et recevra la butée démontable 84 et un manchon élastique 83 alors que l'autre extrémité comportant les deux tubes 9 sera fixée à la partie supérieure des haubans*,
Selon une autre variante de conception du double guidage en arc de cercle 8 présentée sur les figures 9 et 10, I'élément amortisseur 10 est intégré aux deux tiges d'extension 9 ou à la tige 9bis dans la construction du type "Wishbone", en emboitant sur les dites tiges 9 ou 9bis les ressorts 91 en acier ou de préférence en polyuréthane dont le réglage fin est effectué par la molette 92.Figures 7 and 8 also show the double guiding in an arc of a circle 8 seen from the front and in section seen from above according to a construction variant known as "Wishbone", the 2 extensions 9 of which are joined together to form only one single rod 9bis before its passage through the bearings 81. The entire extension, part 9 + part 9bis, is curved in an arc of a circle of radius RI with center O, which is the center of the lower articulation 1. The mono-tubular part 9bis of the extension 9 will therefore pass through the seat tube 7 and the support 82 with sufficient clearance to allow adjustment of the bearings 81 made of anti-friction materials or coated with anti-friction materials whose bores are machined with a radius R3 to absorb a slight defect in angular positioning, by the systems 85 and will receive the removable stop 84 and an elastic sleeve 83 while the other end comprising the two tubes 9 will be fixed to the upper part of the shrouds *,
According to another design variant of the double guiding in a circular arc 8 shown in FIGS. 9 and 10, the damping element 10 is integrated into the two extension rods 9 or the rod 9bis in the construction of the "Wishbone" type, by fitting on said rods 9 or 9bis the springs 91 of steel or preferably of polyurethane, the fine adjustment of which is carried out by the wheel 92.

Cette description de la suspension arrière pour cycles correspond à une fabrication par des procédés courants de mécano-soudure mais d'autres variantes de construction sont exposées ci-après. This description of the rear suspension for cycles corresponds to manufacture by common mechanical welding methods, but other construction variants are set out below.

- Selon une variante, pour fabrication en grande série en acier ou aluminium, la partie fixe du boîtier carter comprenant les pièces 11, 2, 16 et 19, les parties mobiles 12 de l'articulation 1, le support 82 et les paliers 81 du double guidage en arc de cercle 8, peuvent être réalisées par moulage ou par micro fusion. - According to a variant, for mass production in steel or aluminum, the fixed part of the casing housing comprising the parts 11, 2, 16 and 19, the mobile parts 12 of the joint 1, the support 82 and the bearings 81 of the double guiding in an arc of a circle 8, can be produced by molding or by micro-fusion.

- Selon une autre variante pour fabrication de qualité très performante en matériaux composites à matrice organique ou résines thermoplastiques par exemple, les parties fixes du boîtier carter comprenant les pièces 11, 2, 16 et 19 ainsi que les pièces fixes 82 du double guidage en arc de cercle 8 peuvent être construites au cours de la même opération de fabrication que le cadre dont elle font intégralement partie et il en est de même pour les parties mobiles 12 et 9 qui peuvent être construites elles aussi au cours de la même opération de fabrication que le triangle arrière. - According to another variant for manufacturing high-quality quality composite materials with an organic matrix or thermoplastic resins for example, the fixed parts of the casing housing comprising the parts 11, 2, 16 and 19 as well as the fixed parts 82 of the double arc guide of circle 8 can be built during the same manufacturing operation as the frame of which it is an integral part and it is the same for the moving parts 12 and 9 which can also be built during the same manufacturing operation as the rear triangle.

- Selon une autre variante de construction en matériaux composites, les pièces fixes du boîtier carter Il et 2 ainsi que les pièces fixes 82 du guidage en arc de cercle 8, les pièces mobiles 12, 17 et 9 du triangle arrière sont introduites sous forme d'inserts métalliques, ou en autres matériaux, pendant la construction des sous ensembles cadre et triangle arrière. - According to another variant of construction in composite materials, the fixed parts of the casing housing II and 2 as well as the fixed parts 82 of the guiding in a circular arc 8, the moving parts 12, 17 and 9 of the rear triangle are introduced in the form of '' metal inserts, or other materials, during the construction of the frame and rear triangle sub-assemblies.

Claims

1) Rear suspension for cycles comprising a non-deformable triangle, consisting of main parts 3, 4 and 5, mobile around a lower articulation 1 and guided in the upper part by a device 8 provided with a damping element 10, characterized in that that it comprises a lower articulation 1, concentric with the bottom bracket 2, of center O, the moving parts 12 and 17 of which are integral with the rear triangle of the cycle, as well as a double guiding in an arc of a circle 8 of the 2 rods 9, bent in an arc of a radius R1 and with the same center O as the lower articulation 1, which extend the upper part of the shrouds 4 and of a damping element 10 coming to be interposed between the movable upper part of the rear triangle and the seat tube 7.

2) Rear suspension according to claim 1 characterized in that the lower articulation 1 of center O is built at the periphery and concentrically with the bottom bracket 2 and whose fixed parts 11, 2, 16 and 19 together constitute the casing It, assembled to the frame by tubes 6 and 7 and of which the moving parts 12, assembled to the rear triangle 3, 4, 5, are guided axially er radially by the rings and crowns 13 carried by the casing housing li and whose clearance operation is regulated by the stops 15 immobilized by the lock nuts 14.

3) Rear suspension according to claim 1 characterized in that the upper double guide in an arc 8 consists of two rods 9, bent in an arc of the same radius R1, whose pivot center O is the axis of l 'lower joint 1, which slide on either side of the support 82 fixed to the seat tube 7, in the bearings 81, made of anti-friction materials or coated with anti-friction materials, the bores of which are machined with a radius R3 for absorb a slight defect in angular positioning, regulated by the systems 85, one of the ends of the two rods 9 comprising a removable travel stop 84 provided with an elastic stud 83, the other end being fixed to the upper part of the shrouds 4.

4) Rear suspension according to claim 1 characterized in that the elastic damping element 10 is adjustable by replacing the springs 91, preferably made of polyurethane and by screwing or unscrewing the thumb wheel 92, and that it is placed between the joint 94 carried by the seat tube 7 and the articulation 95 carried by the spacer 96 of the seat stays 4.

5) Rear suspension according to claims 1 and 3 characterized in that the upper double guiding in a circular arc 8, according to a construction variant known as * Wishbone "comprises a meeting of the 2 extension rods 9 to form only a single 9bis before passing through the bearings 81, the whole of the extension, consisting of the rods 9 assembled on the rod 9bis being curved in an arc of a circle of radius R1 and of center O which is also the center of the articulation lower 1. The mono-tubular part 9bis will therefore pass through the seat tube 7 and the support. 82 with sufficient clearance to allow adjustment of the bearings 81, made of anti-friction materials or coated with anti-friction materials whose bores are machined with a radius R3 to absorb a slight angular positioning defect, by systems 85,

The end 9bis comprising a removable travel stop 84 provided with an elastic sleeve 83, the 2 ends 9 being fixed to the upper part of the shrouds 4.

6) Rear suspension according to claims 1, 3, 4 and 5 characterized in that the elastic damping element 10 is integrated in the double guide 8, by directly fitting the springs 91, preferably made of polyurethane, on the extension rods 9 or on the rod 9bis in the construction of the "Wishbone" type and that it is adjustable by the wheel 92.

7) Rear suspension according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing-casing of the articulation 1 consisting of the fixed parts 11, 2, 16 and 19, as well as the moving parts 12 and 17 of this articulation 1 and the supports 82 and 94 as well as the moving parts 9, 9bis, 95 and 96 of the double guiding in an arc of a circle 8 are produced by molding or by microfusion before assembly on the frame or the rear triangle by welding, brazing or other process.

8) Rear suspension according to claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, characterized in that the casing 11 comprising the bottom bracket 2, the fixed parts 82 of the double guiding in an arc of a circle 8, the moving parts of joint 1 comprising parts 12 and 17, extensions 9 and 9bis are made directly from composite materials during the same manufacturing operation as the frame (parts 11, 2, 16, 19, 94 and 82) or the rear triangle (parts 12,17, 9, 9bis, 95 and 96).

9) Rear suspension according to claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6 characterized in that the bolt casing 1 1 comprising the bottom bracket 2, the fixed parts 82 of the double guiding in an arc of a circle 8, the moving parts of the joint 1 comprising the parts 12 and 17, the extensions 9 and 9bis are incorporated in the form of metallic inserts or of other compatible materials (finished machining or to be resumed) during the manufacture of the frame or the rear triangle in composite materials,