FR2690127A1 - Cycle handlebar bends with shock absorbing variable stiffness - uses long continuous fibre composites providing intermediate sections stiff in the steering and less in the absorbing planes - Google Patents
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Abstract
Description
CINTRE DE GUIDON POURVU DE ZONES FORMANT ARTICULATIONS
POUR LES POIGNEES, ET CYCLE EQUIPE D'UN TEL CINTRE DE
GUIDON
La présente invention concerne le domaine technique général du cycle et elle vise, plus précisément, celui de la réalisation des guidons ou cintres pour cycles du type, en particulier, vélo tout terrain.HANDLEBAR HANGER WITH JOINTING AREAS
FOR HANDLES, AND CYCLE EQUIPPED WITH SUCH A HANGER OF
HANDLEBAR
The present invention relates to the general technical field of the cycle and it aims, more specifically, that of the production of handlebars or hangers for cycles of the type, in particular, mountain bike.
L'objet de l'invention vise un cintre de guidon pour cycle conçu pour filtrer les vibrations provoquées par l'état de la surface de roulement et pour atténuer les efforts apparaissant au niveau du guidon. The object of the invention is to provide a handlebar hanger for a cycle designed to filter the vibrations caused by the state of the running surface and to attenuate the forces appearing at the handlebars.
D'une manière générale, un cycle transmet directement à l'utilisateur, par l'intermédiaire de structures très rigides, les vibrations et les chocs. De tels efforts sont encaissés par les articulations de l'utilisateur dont la masse élevée ne peut pas répondre simultanément aux sollicitations qu'il subit. Generally speaking, a cycle transmits vibrations and shocks directly to the user, through very rigid structures. Such efforts are absorbed by the joints of the user whose high mass cannot simultaneously respond to the stresses which he undergoes.
La seule façon mécanique d'atténuer ces efforts est d'interposer entre le sol et l'utilisateur, des éléments élastiques qui se déforment pour encaisser au moins en partie les efforts perturbateurs. The only mechanical way of attenuating these forces is to interpose, between the ground and the user, elastic elements which deform to absorb at least part of the disturbing forces.
L'état de la technique a proposé de monter sur les cycles des fourches avant télescopiques ou à levier. Ces fourches présentent l'inconvénient de nécessiter la mise en oeuvre de nombreuses pièces mécaniques ajustées dont le coût de fabrication est onéreux pour de petites séries. The state of the art has proposed mounting on the cycles of the telescopic or lever front forks. These forks have the drawback of requiring the use of numerous adjusted mechanical parts whose manufacturing cost is expensive for small series.
L'état de la technique a proposé, également, notamment par le brevet
FR 1 009 638 un guidon pour cycle comportant une lame de ressort dont les deux extrémités libres comportent chacune une poignée et dont le milieu est assemblé avec la potence de la bicyclette. Un tel guidon présente une flexibilité continue créant un angle de déformation essentiellement croissant de la potence vers les poignées. Un tel guidon n'est pas à même d'assurer, à la fois, la filtration des vibrations, la reprise d'une partie du poids de l'utilisateur, notamment en descente, et un contrôle précis de la direction.The state of the art proposed, also, notably by the patent
FR 1 009 638 a cycle handlebar comprising a leaf spring, the two free ends of which each have a handle and the middle of which is assembled with the stem of the bicycle. Such a handlebar has continuous flexibility creating an essentially increasing deformation angle from the stem towards the handles. Such a handlebar is not capable of ensuring, at the same time, the filtration of vibrations, the recovery of part of the weight of the user, in particular when going downhill, and precise control of the direction.
L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un cintre de guidon pour cycle adapté pour présenter un pouvoir de filtration important tout en conservant une possibilité de contrôle précis de la direction et une reprise du poids de l'utilisateur, en particulier, dans les descentes. The object of the invention therefore aims to remedy the drawbacks stated above by proposing a handlebar hanger for cycle adapted to have a high filtration power while retaining a possibility of precise control of the direction and a resumption of the weight of the user, in particular, on descents.
Pour atteindre cet objectif, le cintre de guidon pour cycle est du type comportant deux demi-cintres comprenant chacun une partie de liaison avec la potence du cycle, et une partie centrale prolongée par une partie terminale formant une poignée. To achieve this objective, the handlebar hanger for cycle is of the type comprising two half-hangers each comprising a connecting part with the stem of the cycle, and a central part extended by a terminal part forming a handle.
Selon l'invention, le cintre de guidon pour cycle est caractérisé en ce que:
- les parties de liaison et les parties terminales de chaque demi-cintre
constituent des zones rigides,
- les régions centrales de chaque demi-cintre possèdent chacune, dans
un plan donné, une raideur adaptée pour assurer, en service, le
contrôle directionnel du guidon et, dans un plan sensiblement
perpendiculaire, une raideur inférieure conférant une capacité de
déformation élastique aux régions centrales qui jouent ainsi le rôle
d'articulations pour les parties terminales,
- et au moins les régions centrales sont réalisées en un matériau
composite à fibres longitudinales continues.According to the invention, the handlebar hanger for cycle is characterized in that:
- the connecting parts and the end parts of each half-hanger
constitute rigid zones,
- the central regions of each half-hanger each have, in
a given plan, a suitable stiffness to ensure, in service, the
directional control of the handlebars and, in a plane substantially
perpendicular, a lower stiffness giving a capacity of
elastic deformation in the central regions which thus play the role
joints for the end parts,
- and at least the central regions are made of a material
composite with continuous longitudinal fibers.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which show, by way of non-limiting examples, embodiments and implementation of the subject of the invention.
La fig. 1 est une vue en perspective montrant un guidon de cycle susceptible d'etre équipé d'un cintre conforme à l'invention. Fig. 1 is a perspective view showing a cycle handlebar capable of being fitted with a hanger according to the invention.
La fig. 2 est une vue de face d'un cintre de guidon conforme à l'invention. Fig. 2 is a front view of a handlebar hanger according to the invention.
La fig. 3 est une vue de dessus d'un cintre de guidon illustré à la fig. 2. Fig. 3 is a top view of a handlebar hanger illustrated in FIG. 2.
La fig. 4 illustre les mouvements pris par le cintre de guidon conforme à l'invention. Fig. 4 illustrates the movements taken by the handlebar hanger according to the invention.
La fig. 5 est une vue en coupe transversale prise sensiblement selon les lignes V-V de la fig. 3. Fig. 5 is a cross-sectional view taken substantially along the lines V-V of FIG. 3.
La fig. 6 est une vue illustrant un détail caractéristique d'un exemple de mise en oeuvre du cintre de guidon conforme à l'invention. Fig. 6 is a view illustrating a characteristic detail of an exemplary implementation of the handlebar hanger according to the invention.
La fig. 1 illustre un guidon 1 équipant un cycle de tout type connu en soi et, en particulier, un vélo tout terrain. Le guidon 1 est constitué par un cintre 2 adapté part tous moyens convenables sur une potence 3 appartenant à un cadre non représenté du cycle. D'une manière classique, le cintre 2 est réalisé symétriquement par rapport à un plan sagittal P choisi pour correspondre au plan du cadre du cycle passant par la potence 3. Fig. 1 illustrates a handlebar 1 equipping a cycle of any type known per se and, in particular, a mountain bike. The handlebar 1 is constituted by a handlebar 2 adapted from any suitable means on a bracket 3 belonging to a frame not shown of the cycle. In a conventional manner, the hanger 2 is produced symmetrically with respect to a sagittal plane P chosen to correspond to the plane of the frame of the cycle passing through the stem 3.
Tel que cela apparaît plus précisément aux fig. 2 et 3, le cintre 2 selon l'invention comporte, par rapport au plan P de symétrie, deux demi-cintres 21 et 22 comprenant chacun, respectivement, une partie de liaison 519 52 avec la potence 3 et une partie centrale 61 et 62 prolongée par une partie terminale 71, 72 destinée à formée une poignée. Selon une caractéristique de l'invention, la partie de liaison 51, 52 et la partie terminale 7,, 7 de chaque cintre constituent des régions ou zones rigides par rapport à la partie centrale 61, 62 qui possède, dans un plan P1 sensiblement perpendiculaire au plan P, une raideur inférieure leur conférant une capacité de déformation élastique dans le plan P1. Les parties centrales 61, 62, situées entre les parties rigides respectivement 51-71 et 52-72, jouent le rôle d'articulations ou de charnières pour les parties terminales 719 72. Chaque partie centrale 61, 62 comporte, dans un plan P2 sensiblement perpendiculaire aux plans P et P1, une raideur supérieure à celle apparaissant dans le plan P1, en vue d'assurer la reprise d'une partie du poids de l'utilisateur et le contrôle directionnel du guidon. As shown more precisely in Figs. 2 and 3, the hanger 2 according to the invention comprises, with respect to the plane P of symmetry, two half-hangers 21 and 22 each comprising, respectively, a connecting part 519 52 with the stem 3 and a central part 61 and 62 extended by an end portion 71, 72 intended to form a handle. According to a characteristic of the invention, the connecting part 51, 52 and the terminal part 7 ,, 7 of each hanger constitute regions or regions rigid with respect to the central part 61, 62 which has, in a plane P1 substantially perpendicular in plane P, a lower stiffness giving them an elastic deformation capacity in plane P1. The central parts 61, 62, located between the rigid parts 51-71 and 52-72 respectively, play the role of articulations or hinges for the terminal parts 719 72. Each central part 61, 62 comprises, in a plane P2 substantially perpendicular to the planes P and P1, a stiffness greater than that appearing in the plane P1, with a view to ensuring the recovery of part of the weight of the user and the directional control of the handlebars.
Dans l'exemple de réalisation illustré, la raideur différente présentée par les parties centrales 61, 62, selon les plans P1 et P2, est obtenue en jouant sur l'inertie géométrique. Ainsi, les parties centrales 61, 62 présentent, dans le plan de flexion P1, une épaisseur e réduite par rapport à la profondeur d s'étendant dans le plan P2. Les parties centrales 61, 62 sont ainsi amincies en étant raccordées par des régions à section de géométrie évolutive, respectivement aux parties 51-71 et 52-72 qui présentent, dans l'exemple, une section droite transversale sensiblement circulaire. In the illustrated embodiment, the different stiffness presented by the central parts 61, 62, according to the planes P1 and P2, is obtained by playing on the geometrical inertia. Thus, the central parts 61, 62 have, in the bending plane P1, a thickness e reduced with respect to the depth d extending in the plane P2. The central parts 61, 62 are thus thinned by being connected by regions with a section of evolving geometry, respectively to the parts 51-71 and 52-72 which have, in the example, a substantially circular cross section.
De préférence, les parties centrales 61, 62 sont amincies de manière que la mesure d selon le plan P2, est sensiblement égale au diamètre des parties de liaison et terminales en vue d'autoriser, pour son montage, le passage du cintre à travers une noix fermée de raccordement.Preferably, the central parts 61, 62 are thinned so that the measurement d along the plane P2, is substantially equal to the diameter of the connecting and terminal parts in order to allow, for its mounting, the passage of the hanger through a closed connection nut.
Bien entendu, il peut être envisagé d'obtenir la différence de raideur dans les deux plans pour les parties centrales 61, 62, en jouant également, en combinaison ou exclusivement, sur le module d'élasticité E du ou des matériaux utilisés. Le module d'élasticité E peut ainsi être modulé dans les deux plans P1 et P2, en intercalant une épaisseur de carbone dans l'un des plans de symétrie. Of course, it can be envisaged to obtain the difference in stiffness in the two planes for the central parts 61, 62, also by playing, in combination or exclusively, on the modulus of elasticity E of the material or materials used. The elastic modulus E can thus be modulated in the two planes P1 and P2, by inserting a thickness of carbon in one of the planes of symmetry.
Les parties centrales 61, 4 possèdent une inertie de flexion très faible visà-vis de celle des parties rigides 51-52 71-72 situées de part et d'autre, de façon à créer, entre deux zones rigides, un effet de charnière ou d'articulation pour les poignées. Tel que cela apparaît à la fig. 4, les parties centrales 61, 62 sont donc aptes, en position de service ou d'utilisation, à se déformer élastiquement dans le plan P1 pour prendre diverses positions illustrées en traits interrompus. Un tel cintre de guidon est apte à présenter une flexion ou souplesse adaptée pour obtenir le filtrage des vibrations tout en permettant de conserver les fonctions classiques attribuées au guidon. The central parts 61, 4 have a very low bending inertia with respect to that of the rigid parts 51-52 71-72 located on either side, so as to create, between two rigid zones, a hinge effect or of articulation for the handles. As shown in fig. 4, the central parts 61, 62 are therefore able, in the service or use position, to deform elastically in the plane P1 in order to assume various positions illustrated in broken lines. Such a handlebar hanger is capable of presenting a bending or flexibility adapted to obtain filtering of the vibrations while making it possible to preserve the conventional functions attributed to the handlebars.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, au moins les parties centrales 61 et 62 sont réalisées en un matériau composite à fibres longitudinales non coupées noyées dans un liant, comme illustré à la fig . 5. De préférence, le cintre de guidon 2 est réalisé en une pièce unique constituée en un matériau composite à fibres longitudinales continues d'une partie terminales 71 à l'autre 72. A titre d'exemple, une telle pièce peut comprendre des fibres de verre placées sensiblement parallèlement les unes aux autres et noyées dans une résine synthétique, telle qu'une résine époxy. La portion en volume des fibres de verre est de l'ordre, par exemple, de 50 à 60 %. Un tel cintre peut être réalisé dans un moule chauffant pendant l'application d 'une pression permettant d'essorer la résine en surplus pour obtenir le taux de verre choisi. Selon cette variante, la géométrie de la section transversale du cintre varie en épanouissant à plat les fibres du cintre dans les deux parties centrales 61 et 62 et en la rassemblant dans une section de forme compacte dans les parties de liaison 51 et 52 et les parties terminales 71 et 72. Ainsi, les fibres constitutives d'un tel cintre présentent une section droite transversale possédant une surface sensiblement constante sur toute la longueur du cintre, avec une géométrie variable pour les parties centrales. According to an advantageous characteristic of the invention, at least the central parts 61 and 62 are made of a composite material with uncut longitudinal fibers embedded in a binder, as illustrated in FIG. 5. Preferably, the handlebar hanger 2 is produced in a single piece made of a composite material with continuous longitudinal fibers from one end portion 71 to the other 72. By way of example, such a piece may comprise fibers of glass placed substantially parallel to each other and embedded in a synthetic resin, such as an epoxy resin. The volume portion of the glass fibers is of the order, for example, of 50 to 60%. Such a hanger can be produced in a heating mold during the application of a pressure allowing the excess resin to be wrung to obtain the chosen level of glass. According to this variant, the geometry of the cross section of the hanger varies by spreading the fibers of the hanger flat in the two central parts 61 and 62 and by bringing them together in a section of compact shape in the connecting parts 51 and 52 and the parts terminals 71 and 72. Thus, the constituent fibers of such a hanger have a cross section having a substantially constant surface over the entire length of the hanger, with a variable geometry for the central parts.
Les parties centrales 4 et 62 sont amincies dans le plan de flexion P1, tandis que les parties de liaison et terminales forment des éléments tubulaires de section droite transversale circulaire. The central parts 4 and 62 are thinned in the bending plane P1, while the connecting and end parts form tubular elements of circular cross section.
Bien entendu, il peut être envisagé de choisir un matériau composite fibreux se présentant sous la forme de nappe, de fils, d'étoffes tissées ou non tissées en matière organique ou minérale. Of course, it can be envisaged to choose a fibrous composite material in the form of a sheet, threads, woven or nonwoven fabrics of organic or mineral material.
Avantageusement, il peut être envisagé de placer des inserts de renforcement dans les parties terminales 71 et 72 destinées à former les poignées et dans les parties 51 et 52 de liaison avec la potence 3. I1 est à noter qu'un insert commun peut être placé pour constituer le renforcement des parties de liaison 51 et 52. De tels inserts de renforcement peuvent être avantageusement montés et noyés lors de l'opération de moulage. Advantageously, it can be envisaged to place reinforcing inserts in the end parts 71 and 72 intended to form the handles and in the parts 51 and 52 of connection with the bracket 3. It should be noted that a common insert can be placed to constitute the reinforcement of the connecting parts 51 and 52. Such reinforcement inserts can advantageously be mounted and embedded during the molding operation.
Avantageusement aussi, au moins les parties terminales 71 et 72 des demicintres sont renforcées par une armature de reprise des efforts de torsion susceptibles de s'exercer sur les parties terminales formant les poignées. Par exemple, cette armature peut être réalisée par l'intermédiaire d'une tresse en verre enfilée sur la structure de fibres de verre. Advantageously also, at least the end parts 71 and 72 of the half-hangers are reinforced by a reinforcement for taking up the torsional forces liable to be exerted on the end parts forming the handles. For example, this frame can be produced by means of a glass braid threaded onto the glass fiber structure.
Les parties terminales 71 et 72 sont destinées à recevoir divers équipements connus en soi pour constituer des poignées 9 (fig. 1). I1 est à noter, également, que les parties centrales 61 et 62 peuvent recevoir une gaine 10 permettant l'adaptation de divers équipements utiles pour l'utilisateur. The end parts 71 and 72 are intended to receive various equipment known per se to constitute handles 9 (fig. 1). It should also be noted that the central parts 61 and 62 can receive a sheath 10 allowing the adaptation of various pieces of equipment useful for the user.
Dans certaines applications sportives, il peut être avantageux d'équiper un tel cintre à l'aide de moyens limitant son mouvement vers le haut. A cet effet, une ou plusieurs contre-lames 11 sont placées en contact avec les parties de liaison 5,, 52 et en recouvrant partiellement les parties centrales 61, 62, tel qu'illustré à la fig. 6. Ces contre-lames il peuvent être précambrées, afin de garder le contact avec le cintre. Dans le même but, il peut être envisagé de conformer le cintre afin qu'il présente dans un plan de symétrie parallèle au plan P2, une face inférieure concave et une face supérieure convexe. In certain sports applications, it may be advantageous to equip such a hanger with means limiting its upward movement. To this end, one or more counterblades 11 are placed in contact with the connecting parts 5 ,, 52 and partially covering the central parts 61, 62, as illustrated in FIG. 6. These counter-blades can be pre-cambered, in order to keep contact with the hanger. For the same purpose, it can be envisaged to conform the hanger so that it has, in a plane of symmetry parallel to the plane P2, a concave lower face and a convex upper face.
Bien entendu, le cintre 2 peut recevoir diverses formes ou profils sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le cintre peut présenter une forme convexe ou concave par rapport au plan P2 ou un profil à double courbure, afin de réhausser ou d'abaisser l'appui des mains. D'une manière générale, le cintre 2 est monté sur la potence 3, de manière que le plan d'extension P2 des parties centrales 61, 62 se trouve sensiblement parallèle au sol. il est à noter que le montage du cintre peut être tel, que le plan d'extension P2 des parties centrales 61, 62 forme un angle donné par rapport au plan du sol, afin de satisfaire à certaines conditions d'utilisation. Of course, the hanger 2 can receive various shapes or profiles without departing from the scope of the invention. Thus, the hanger can have a convex or concave shape with respect to the plane P2 or a profile with double curvature, in order to raise or lower the support of the hands. Generally, the hanger 2 is mounted on the bracket 3, so that the extension plane P2 of the central parts 61, 62 is substantially parallel to the ground. it should be noted that the mounting of the hanger can be such that the extension plane P2 of the central parts 61, 62 forms a given angle with respect to the ground plane, in order to satisfy certain conditions of use.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9304723A FR2690127B1 (en) | 1992-04-16 | 1993-04-16 | Handlebar hanger provided with zones forming articulations for the handles, and cycle equipped with such handlebar hanger. |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR9205033A FR2690128A1 (en) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | Semi-flexible handlebar for mountain cycles |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2690127A1 true FR2690127A1 (en) | 1993-10-22 |
| FR2690127B1 FR2690127B1 (en) | 1995-01-13 |
Family
ID=26229414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9304723A Expired - Fee Related FR2690127B1 (en) | 1992-04-16 | 1993-04-16 | Handlebar hanger provided with zones forming articulations for the handles, and cycle equipped with such handlebar hanger. |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2690127B1 (en) |
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1993
- 1993-04-16 FR FR9304723A patent/FR2690127B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| FR2690127B1 (en) | 1995-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse | ||
| ST | Notification of lapse |