FR2762571A1 - Bicycle wheel fork with combined suspension and shock absorbing - Google Patents
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Abstract
Description
FOURCHE AVEC COMBINE SUSPENSION-AMORTISSEUR POUR ROUE DE VEHICULE. FORK WITH SUSPENSION AND SHOCK ABSORBER FOR VEHICLE WHEEL.
La présente invention a pour objet une fourche avec combiné suspension-amortisseur pour la suspension d'une roue de véhicule. par exemple une fourche avant de véhicule à deux roues tel qu'une bicyclette du genre tous terrains par exemple. comprenant au moins un montant recevant en extrémité inférieure l'axe de la roue et lié à un arbre support solidaire du châssis du véhicule. par un basculeur supérieur et un basculeur inférieur formant avec l'arbre support et le ou les montant(s) un quadrilatère déformable dans lequel. au moins cn partie, est monté un combiné suspension-amortisseur. l'arbre support dans le cas le cas d'une application de l'invention à la roue directrice véhicule, étant l'arbre de pivot de direction. The present invention relates to a fork with suspension-shock absorber combination for the suspension of a vehicle wheel. for example a front fork of a two-wheeled vehicle such as a bicycle of the all-terrain type for example. comprising at least one upright receiving at the lower end the axis of the wheel and linked to a support shaft secured to the chassis of the vehicle. by an upper rocker and a lower rocker forming with the support shaft and the upright (s) a deformable quadrilateral in which. at least one part, a suspension-shock absorber assembly is mounted. the support shaft in the case of an application of the invention to the vehicle steering wheel, being the steering pivot shaft.
Les combinés suspension-amortisseur utilisés pour ce genre d'application du type par exemple oléo-pneumatique. fonctionnent correctement dans une plage de fréquences moyennes ou basses mais ne sont pas conçus pour absorber des vibrations mécaniques de fréquences élevées. Pour cette raison, ces vibrations mécaniques, générées surtout par des terrains fortement irréguliers comme ceux sur lesquels sont amenées à évoluer les bicyclettes tous terrains. sont transmises intégralement aux éléments de direction ce qui accélère leur vieillissement et au guidon de direction ce qui peut entraîner chez le coureur cycliste des micro lésions dans les articulations de ses bras. ou pour le moins, une fatigue musculaire très prononcée. The suspension-shock absorber combinations used for this type of application, for example of the oleo-pneumatic type. work well in the mid to low frequency range but are not designed to absorb mechanical vibrations of high frequencies. For this reason, these mechanical vibrations, generated mainly by highly irregular terrain such as those on which are driven the all-terrain bicycles. are fully transmitted to the steering elements, which accelerates their aging, and to the steering handlebars, which can cause micro-lesions in the joints of the arms of the cyclist. or at the very least, very pronounced muscle fatigue.
Dans les configurations connues, le basculeur supérieur est articulé à une platine supérieure avec collier de fixation à l'arbre support. La liaison du collier avec l'arbre support est effectuée par serrage et le collier n'est immobilisé le long de l'arbre support que par les forces d'adhérence. Pour cette raison, sous l'effet de la répétition des chocs subis, la platine peut se déplacer par rapport à I 'arbre de pivot ce qui rend la suspension défectueuse en modifiant la configuration de base du quadrilatère déformable. In known configurations, the upper rocker is articulated to an upper plate with collar for fixing to the support shaft. The connection of the collar with the support shaft is effected by tightening and the collar is immobilized along the support shaft only by the adhesion forces. For this reason, under the effect of the repetition of the shocks undergone, the plate can move relative to the pivot shaft which makes the suspension defective by modifying the basic configuration of the deformable quadrilateral.
On connaît aussi des bicyclettes avec des fourches avant du genre précité dont les axes d'articulations horizontaux des basculeurs supérieur et inférieur sont soit sécants à l'axe géométrique du pivot de direction soit disposés en avant. De part cette configuration. pour conserver l'empattement de la bicyclette et pour conserver un angle de chasse adéquat, les montants dc la fourche, en extrémité inférieure sont prévus avec des pattes dc fixation disposées dc manière oblique par rapport à l'axe géométrique du montant et orientées vers l'arrière Une telle disposition complique la réalisation des montants de la fourche. Bicycles are also known with front forks of the aforementioned kind, the horizontal articulation axes of the upper and lower rockers being either intersecting the geometric axis of the steering pivot or disposed in front. Due to this configuration. to maintain the wheelbase of the bicycle and to maintain an adequate hunting angle, the uprights of the fork, at the lower end are provided with fixing lugs arranged obliquely to the geometric axis of the upright and oriented towards the 'rear Such an arrangement complicates the production of the amounts of the fork.
Le quadrilatère déformable formé par l'arbre support, le ou les montant(s) et les basculeurs. est dans les fourches connues, agencé en parallélogramme déformable. En position d'utilisation. les basculeurs du parallélogramme. depuis I 'arbre pivot de direction sont orientées de manière oblique vers le bas. Cet agencement. s'il conduit lors de la déformation vers le haut à augmenter la distance entre point d'appui dc la roue sur le sol et Ic point d'intersection dc 1 'axe géométrique de l'arbre pivot de direction avec le sol, ne permet pas d'absorber correctement les obstacles et les chocs. En effet, un choc tangent exercé par un obstacle sur la bande de roulement. à l'avant, se traduit par un déplacement de la roue, vers l'avant et donc vers l'obstacle ce qui conduit à augmenter l'importance du choc et non à l'absorber. The deformable quadrilateral formed by the support shaft, the upright (s) and the rockers. is in known forks, arranged in a deformable parallelogram. In use position. the parallelogram rockers. from the steering pivot shaft are oriented obliquely downwards. This arrangement. if it leads during the upward deformation to increase the distance between the fulcrum of the wheel on the ground and the point of intersection of the geometric axis of the steering pivot shaft with the ground, does not allow not absorb obstacles and shocks properly. Indeed, a tangent shock exerted by an obstacle on the tread. at the front, results in a displacement of the wheel, towards the front and therefore towards the obstacle, which leads to increasing the importance of the shock and not to absorbing it.
La présente invention a pour objet dc résoudre les problèmes suslvoqués en mettant en oeuvre une fourche pour roue de véhicule pourvue d'un combiné suspension-amortisseur apte à absorber les vibrations et chocs mécaniques de fréquences basses, moyennes et élevées, ce qui améliore grandement le confort d'utilisation du véhicule. The object of the present invention is to solve the abovementioned problems by implementing a fork for a vehicle wheel provided with a suspension-shock absorber assembly capable of absorbing vibrations and mechanical shocks of low, medium and high frequencies, which greatly improves the vehicle comfort.
Un autre but de la présente invention est de proposer des aménagements s'opposant au déplacement de la platine supérieure d'articulation du basculeur supérieur le long de l'arbre support afin de conserver intactes les caractéristiques de bases de la suspension en évitant toute modification inopinée de la géométrie initiale du quadrilatère déformable par rallongement de l'un de ses côtés. Another object of the present invention is to provide arrangements opposing the displacement of the upper hinge plate of the upper rocker along the support shaft in order to keep intact the basic characteristics of the suspension while avoiding any unexpected modification. of the initial geometry of the deformable quadrilateral by extension of one of its sides.
Un autre but de la présente invention est la misc en oeuvre d'une fourche dont le quadrilatère déformable de liaison du ou des montant(s) dc fourche à l'axe support est agencé pour provoquer sous l'effet d'un obstacle rencontré, dans un premier temps, le recul relatif de la roue avant, ce qui améliore grandement la capacité de franchissement de l'obstacle et dans un deuxième temps, le mouvement ascendant relatif de ladite roue pour franchir l'obstacle. Ces deux mouvements relatifs permettent de mieux absorber I'obstacle en diminuant l'importance du choc. Another object of the present invention is the misc implementation of a fork whose deformable quadrilateral connecting the upright (s) dc fork to the support axis is arranged to cause under the effect of an obstacle encountered, firstly, the relative recoil of the front wheel, which greatly improves the obstacle clearance capacity, and secondly, the relative upward movement of said wheel to overcome the obstacle. These two relative movements make it possible to better absorb the obstacle by reducing the impact.
Enfin, un autre but de la présente invention est de conserver quasi-constante la valeur de la chasse quelque soit le degré de déformation du quadrilatère. ce qui est garant et de la préservation des caractéristiques dynamiques de la suspension. Finally, another object of the present invention is to keep the value of the flush almost constant whatever the degree of deformation of the quadrilateral. which guarantees and preserves the dynamic characteristics of the suspension.
A cet effet la fourche pour roue de véhicule comprenant au moins un montant recevant en fixation en extrémité inférieure l'arbre de la roue et lié cinématiquement à un arbre support solidaire du châssis du véhicule par un basculeur supérieur et un basculeur inférieur formant avec l'arbre support et le ou les montants, un quadrilatère déformable. chaque basculeur étant monté de manière pivotante d'une part par rapport au(x) montant(s) et d'autre part par rapport à l'arbre support respectivement selon un premier axe géométrique horizontal fixe par rapport au(x) montant(s) et un second axe géométrique horizontal fixe par rapport à l'arbre support, lesdits axes d'articulation étant parallèles à l'axe de rotation de la roue et un combiné suspension-amortisseur, étant disposé au moins en partie dans le quadrilatère déformable et étant solidaire cinématiquement d'une part de l'arbre support et d'autre part du ou des montant(s), ledit combiné suspension-amortisseur. est constitué par deux éléments de corps d'amortisseur. For this purpose the fork for a vehicle wheel comprising at least one upright receiving in fixing at the lower end the shaft of the wheel and kinematically linked to a support shaft secured to the chassis of the vehicle by an upper rocker and a lower rocker forming with the support shaft and the upright (s), a deformable quadrilateral. each rocker being pivotally mounted on the one hand relative to the (x) upright (s) and on the other hand relative to the support shaft respectively along a first horizontal geometric axis fixed relative to the (x) upright (s) ) and a second horizontal geometric axis fixed relative to the support shaft, said articulation axes being parallel to the axis of rotation of the wheel and a suspension-shock absorber combination, being arranged at least partially in the deformable quadrilateral and being kinematically integral on the one hand with the support shaft and on the other hand with the upright (s), said suspension-shock absorber combination. consists of two damper body elements.
coaxiaux, mobiles l'un par rapport à l'autre sous l'effet de sollicitations mécaniques axiales et associés cinématiquement à un même dispositif de suspension et d'absorption et de dissipation d'énergie mécanique. se caractérise essentiellement en ce que le combiné suspension amortisseur est solidaire par l'un de ses éléments de corps d'amortisseur d'un premier élément dc suppon associé au(x) montant(s) de
la fourche et part l'autre de ses éléments de corps d'amortisseur. d'un second élément de support associé à l'arbre support, que dans chaque élément support est pratiqué un perçage traversant dans lequel est monté en force. par sa bague externe une rotule de guidage possédant une bague interne avec alésage traversant et que le combiné suspension-amortisseur comprend dans le prolongement axial de chacun de ses
éléments de corps d'amortisseur. une tige de guidage, lisse, engagée en ajustement glissant dans l'alésage
traversant de la bague interne de la rotule correspondante. un ressort d'élastomère, ou autre matière
appropriée, apte à absorber les vibrations de fréquences élevées étant disposé autour de la tige lisse. en compression entre l'élément de corps d'amortisseur correspondant et l'élément de support correspondant.coaxial, movable relative to each other under the effect of axial mechanical stresses and kinematically associated with the same device for suspension and absorption and dissipation of mechanical energy. is essentially characterized in that the combined shock absorber suspension is secured by one of its shock body elements of a first dc suppon element associated with the (x) amount (s) of
the fork and share the other of its damper body elements. of a second support element associated with the support shaft, that in each support element is made a through hole in which is force-fitted. by its outer ring a guide ball having an inner ring with through bore and that the combined shock absorber comprises in the axial extension of each of its
shock absorber body elements. a smooth guide rod engaged in sliding fit in the bore
through the inner ring of the corresponding ball joint. an elastomer spring, or other material
suitable, able to absorb vibrations of high frequencies being arranged around the smooth rod. in compression between the corresponding damper body element and the corresponding support element.
Les ressorts d'élastomère permettent de filtrer les vibrations de fréquences élevées et le combiné
suspension-amortisseur. qui peut être du type oléo-pneumatique. absorbe les fréquences moyennes et basses. De cette façon. une gamme étendue de vibrations est absorbée par le montage de combiné suspension-amortisseur décrit. ce qui accroît de manière notable le confort d'utilisation du véhicule. Cet aspect est particulièrement intéressant pour un véhicule tous terrains du genre bicyclette ou analogue. en raison du fait que les vibrations subies par l'axe dc la roue. et notamment les vibrations de fréquences élevées dues à un terrain accidenté ou bien le cas échéant au moteur du véhicule. ne seront plus transmises. pour le moins avec la même intensité que pour les systèmes antérieurs. au guidon de direction du véhicule.Elastomer springs filter high frequency vibrations and the handset
suspension-shock absorber. which can be of the oleo-pneumatic type. absorbs medium and low frequencies. In this way. a wide range of vibrations is absorbed by the suspension-shock absorber assembly described. which significantly increases the comfort of using the vehicle. This aspect is particularly interesting for an all-terrain vehicle of the bicycle or similar type. due to the fact that the vibrations undergone by the axis dc the wheel. and in particular the vibrations of high frequencies due to uneven terrain or else, if necessary, to the vehicle engine. will no longer be transmitted. at least with the same intensity as for previous systems. on the vehicle's steering handle.
En raison de la déformation élastique qu'il peuvent subir. les ressorts d'élastomères peuvent remplir leur fonction quel que soit le degré de déformation du quadrilatère déformable. c'est à dire quel que soit le degré de déformation du combiné suspcnsion-amortisseur. Le montage glissant des tiges de guidage dans les bagues internes des rotules autorise un léger mouvement axial des éléments de corps d'amortisseur par rapport aux éléments de support auxquels ils sont associés. Enfin le montage dans des rotules permet l'auto-orientation du combiné dans l'axe des efforts et supprime. quel que soit le degré de déformation du quadrilatère. tout effort de flexion préjudiciable à un fonctionnement normal du combiné. Due to the elastic deformation it can undergo. the elastomer springs can fulfill their function whatever the degree of deformation of the deformable quadrilateral. that is to say whatever the degree of deformation of the suspension-shock absorber combination. The sliding mounting of the guide rods in the internal rings of the ball joints allows a slight axial movement of the damper body elements relative to the support elements with which they are associated. Finally the mounting in ball joints allows the self-orientation of the handset in the axis of the efforts and eliminates. whatever the degree of deformation of the quadrilateral. any bending force detrimental to normal operation of the handset.
Selon un autre aspect de l'invention le premier élément de support est fixe par rapport au(x) montant(s) de la fourche. Selon encore un autre aspect de l'invention. le second élément de support est fixe par rapport à l'arbre support. Ces dispositions permettent de diminuer le débattement angulaire du combiné suspension-amortisseur entre les positions extrêmes de déformation du quadrilatère et conduisent à diminuer l'importance des déformations que doivent subir les tampons d'élastomère. Cependant. en variante, selon un autre des aspects de l'invention le premier élément de support est constitué par le basculeur supérieur. On pourra prévoir également que le second élément soit constitué par le basculeur inférieur. De même on pourra prévoir aussi que les deux éléments de support soient constitués respectivement par le basculeur supérieur ct par le basculeur inférieur. Ces dispositions ne seront possibles que si les déformations que doivent subir les rcssons d'élastomère sont compatibles avec une utilisation normale de ces derniers ou si le débattement angulaire maximal du combiné suspensionamortisseur demeure relativement faible. According to another aspect of the invention, the first support element is fixed relative to the amount (s) of the fork. According to yet another aspect of the invention. the second support element is fixed relative to the support shaft. These provisions make it possible to reduce the angular movement of the suspension-shock absorber combination between the extreme deformation positions of the quadrilateral and lead to reducing the amount of deformation that the elastomer pads must undergo. However. alternatively, according to another aspect of the invention, the first support element is constituted by the upper rocker. Provision may also be made for the second element to be constituted by the lower rocker. Likewise, provision may also be made for the two support elements to be constituted respectively by the upper rocker and by the lower rocker. These arrangements will only be possible if the deformations that the elastomer rcssons must undergo are compatible with normal use of the latter or if the maximum angular clearance of the suspension-shock absorber remains relatively low.
Selon un autre aspect de l'invention particulièrement adapté à une fourche comportant deux montants. est prévue une traverse fixée rigidement au deux montants à laquelle s'articule. selon le premier axe géométrique d'articulation. le basculeur inférieur. Cette traverse à pour fonction de rigidifier la fourche au dessus de la roue et à pour effet d'absorber au moins en partie les flexions différentielles que subissent les montants. According to another aspect of the invention particularly suitable for a fork comprising two uprights. is provided a cross member rigidly fixed to the two uprights to which is articulated. along the first geometric axis of articulation. the lower rocker. This cross member has the function of stiffening the fork above the wheel and has the effect of absorbing at least in part the differential bending undergone by the uprights.
Selon une autre caractéristique de l'invention. le basculeur supérieur. par son second axe. est articulé à une platine supérieure fixée rigidement à l'arbre support et bloquée en translation le long dudit arbre. According to another characteristic of the invention. the upper rocker. by its second axis. is articulated to an upper plate rigidly fixed to the support shaft and locked in translation along said shaft.
La traverse inférieure et la platine supérieure sont fermement immobilisees le long des montants et le long de l'arbre suppon et constituent avantageusement les éléments de support sus évoqués. Ainsi selon un autre caractéristique de l'invention. le combiné suspension-amortisseur est solidaire d'une part de la platine supérieure et d'autre part de la traverse et plus précisément d'oreilles de support que ces dernières comportent. The lower cross member and the upper plate are firmly immobilized along the uprights and along the suppon shaft and advantageously constitute the abovementioned support elements. Thus according to another characteristic of the invention. the combined suspension-shock absorber is secured on the one hand to the upper plate and on the other hand to the cross member and more specifically to the support ears that the latter comprise.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, en position déployée. c'est à dire en position normale d'utilisation, le basculeur supérieur. par rapport à l'horizontale. est plus incliné que ne l'est le basculeur inférieur si bien que lors du mouvement ascendant relatif de la roue par rapport au châssis du véhicule. dans la première phase de ce mouvement, le ou les montant(s) sont amenés à pivoter vers l'arrière du véhicule. According to yet another characteristic of the invention, in the deployed position. that is to say in the normal position of use, the upper rocker. with respect to the horizontal. is more inclined than is the lower rocker so that during the relative upward movement of the wheel relative to the vehicle chassis. in the first phase of this movement, the upright (s) are made to pivot towards the rear of the vehicle.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le second axe géométrique d'articulation du basculeur supérieur est disposé en avant de l'axe géométrique longitudinal médian de l'arbre support tandis que le second axe géométrique d'articulation du basculeur inférieur est disposé en arrière de l'axe géométrique longitudinal médian de l'arbre support. According to yet another characteristic of the invention, the second geometric axis of articulation of the upper rocker is arranged in front of the median longitudinal geometric axis of the support shaft while the second geometric axis of articulation of the lower rocker is arranged behind the median longitudinal geometric axis of the support shaft.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la valeur de la distance normale entre les premier et second axes d'articulation du basculeur supérieur est plus faible que la valeur de la distance normale entre les premier et second axe d'articulation. According to another characteristic of the invention, the value of the normal distance between the first and second axes of articulation of the upper rocker is lower than the value of the normal distance between the first and second axes of articulation.
Ces dispositions. lors d'un choc tangent en avant de la roue autorisent dans un premier temps, un mouvement relatif de recul de la roue combiné à un mouvement relatif ascendant et dans un seconde temps seulement un mouvement relatif ascendant de façon à franchir l'obstacle. Préférentiellement. selon une autre caractéristique de l'invention, le mouvement ascendant de la roue est rectiligne ou quasirectiligne et la chasse demeure constante ou quasitonstante . These provisions. during a tangent impact in front of the wheel initially allow a relative movement of the wheel backward combined with an upward relative movement and in a second time only an upward relative movement so as to overcome the obstacle. Preferably. according to another characteristic of the invention, the upward movement of the wheel is rectilinear or almost direct and the flush remains constant or almost constant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les premiers axes d'articulation des basculeurs supérieur et inférieur et l'axe géométrique de rotation de la roue sont tous contenus dans un même plan géométrique (P). According to another characteristic of the invention, the first articulation axes of the upper and lower rockers and the geometric axis of rotation of the wheel are all contained in the same geometric plane (P).
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'axe longitudinal médian du ou des montant(s) est ou sont contenu(s) dans le plan géométrique (P). According to yet another characteristic of the invention, the median longitudinal axis of the upright (s) is or are contained (s) in the geometric plane (P).
Ces deux dernières dispositions. prises en combinaison. permettent l'utilisation de tubes du commerce pour la réalisation du ou des montants de la fourche. These last two provisions. taken in combination. allow the use of commercial tubes for the realization of the upright (s) of the fork.
Selon une autre caractéristique de l'irnention. I'arbre support est constitué de deux tronçons d'arbre. axialement alignés. dont un est supérieur et l'autre inférieur, solidarisés l'un à l'autre par vissage d'une zone du tronçon inférieur ou zone contenue dans une zone tubulaire du tronçon supérieur ou zone contenante, les deux tronçons étant immobilisés l'un par rapport à l'autre par serrage et déformation radiale de la portion inférieure de la zone contenante sur une portée cylindrique de la zone contenue. la paroi de la portion inférieure de ladite zone contenante comportant selon son épaisseur au moins deux fentes radiales pour pouvoir être déformée sur la portée cylindrique de la zone contenue. De plus, selon une caractéristique additionnelle de 1 'invention, la platine supérieure comporte un collier de fixation à l'arbre support, ce collier de fixation étant monté autour dc la portion fendue de la zone contenante du tronçon supérieur et par déformation radiale. étant amené en pression contre la dite portion fendue pour presser cette dernière contre la portée cylindrique de la zone contenue du tronçon inférieur. En outre, le tronçon supérieur immédiatement au dessus de la portion fendue présente un épaulement de blocage contre lequel est amené en butée le collier de serrage, ledit épaulement assurant l'immobilisation axiale de la platine supérieure le long de l'arbre support. According to another characteristic of the invention. The support shaft is made up of two shaft sections. axially aligned. one of which is upper and the other lower, secured to each other by screwing an area of the lower section or area contained in a tubular area of the upper section or containing area, the two sections being immobilized one by relative to the other by clamping and radial deformation of the lower portion of the containing zone on a cylindrical surface of the contained zone. the wall of the lower portion of said containing zone having, depending on its thickness, at least two radial slots so as to be able to be deformed on the cylindrical surface of the contained zone. In addition, according to an additional characteristic of the invention, the upper plate comprises a collar for fixing to the support shaft, this collar for fixing being mounted around the split portion of the containing area of the upper section and by radial deformation. being brought into pressure against said split portion to press the latter against the cylindrical surface of the contained area of the lower section. In addition, the upper section immediately above the slotted portion has a locking shoulder against which the clamping collar is brought into abutment, said shoulder ensuring the axial immobilization of the upper plate along the support shaft.
Ces caractéristiques techniques s'opposent à la modification de la géométrie générale du quadrilatère déformable. ce qui est garant de la conservation des caractéristiques dynamiques de la suspension.These technical characteristics are opposed to the modification of the general geometry of the deformable quadrilateral. which guarantees the conservation of the dynamic characteristics of the suspension.
En outre. dans le cas de l'application de la fourche à la roue directrice du véhicule. par exemple, la roue avant d'un engin à deux roues possédant un guidon de direction. le couple transmis par l'utilisateur sur le guidon, de part le montage particulier des deux tronçons d'arbre sera transmis intégralement au basculeur supérieur et au basculeur inférieur et donc au(x) montants de la fourche.In addition. in the case of the application of the fork to the steering wheel of the vehicle. for example, the front wheel of a two-wheeled vehicle having a steering handlebar. the torque transmitted by the user on the handlebars, due to the particular mounting of the two shaft sections will be transmitted in full to the upper rocker and to the lower rocker and therefore to the (x) amounts of the fork.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation donnée à titre d'exemple purement indicatif en se référant aux dessins annexés en lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une fourche selon l'invention en position déployée. Other advantages and characteristics of the invention will appear on reading the description of a preferred embodiment given by way of purely indicative example with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a perspective view a fork according to the invention in the deployed position.
- la figure 2 est une vue de côté d'une fourche selon l'invention en position déployée, - la figure 3 est une vue de côté d'une fourche selon l'invention en position extrême haute d'amortissement.- Figure 2 is a side view of a fork according to the invention in the deployed position, - Figure 3 is a side view of a fork according to the invention in the extreme high damping position.
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale de la fourche selon l'invention,
Telle que représentée. la fourche selon l'invention, avec combiné suspension-amortisseur 11 pour roue de véhicule, par exemple, pour roue directrice d'un véhicule à deux roues, par exemple. la roue avant d'une bicyclette qui peut être du genre tous terrains, comprend deux montants 1 rigides, tubulaires, rectilignes, recevant chacun en extrémité inférieure de manière coaxiale, un embout avec une fente dans laquelle se loge l'axe de la roue avant, la fixation dudit axe étant assurée de manière connue par un écrou vissé sur une portion filetée de l'axe et amené en pression contre un méplat de l'embout. Cet embout pourra comporter une portée cylindrique filetée pour s'engager en vissage dans un taraudage pratiqué en extrémité inférieure du montant tubulaire. l'immobilisation de l'embout par rappon au montant étant assurée par apposition de colle sur les filets.FIG. 4 is a view in longitudinal section of the fork according to the invention,
As shown. the fork according to the invention, with suspension-shock absorber combination 11 for a vehicle wheel, for example, for a steering wheel of a two-wheeled vehicle, for example. the front wheel of a bicycle which may be of the all-terrain type, comprises two rigid uprights 1, tubular, rectilinear, each receiving at the lower end coaxially, an end piece with a slot in which the axis of the front wheel is housed , the fixing of said axis being ensured in a known manner by a nut screwed onto a threaded portion of the axis and brought into pressure against a flat portion of the nozzle. This end piece may include a threaded cylindrical seat for engaging in screwing in a thread formed at the lower end of the tubular upright. immobilization of the nozzle by rappon the amount being ensured by affixing glue on the threads.
Les deux montants de fourche 1 sont liés cinématiquement à un arbre support 4, en l'espèce,
I'arbre de pivot de direction. par un quadrilatère déformable formé par un basculeur supérieur 2 et un basculeur inférieur 3.The two fork uprights 1 are kinematically linked to a support shaft 4, in this case,
The steering pivot shaft. by a deformable quadrilateral formed by an upper rocker 2 and a lower rocker 3.
Le basculeur supérieur 2, selon un premier axe d'articulation AA', est articulé aux deux montants 1 en extrémité de ces derniers et par un second axe d'articulation BB' à une platine supérieure 5 avec collier 6 de fixation à l'arbre pivot de direction 4. Le basculeur inférieur 3. est articulé selon un premier axe d'articulation CC' à une traverse 7 avec collier d'extrémité 8 de fixation aux montants I et selon un second axe d'articulation DD' à une platine inférieure 9 dotée d'un collier 10 de fixation à l'arbre pivot de direction A. The upper rocker 2, along a first articulation axis AA ', is articulated to the two uprights 1 at the end of the latter and by a second articulation axis BB' to an upper plate 5 with collar 6 for fixing to the shaft steering pivot 4. The lower rocker 3. is articulated along a first articulation axis CC 'to a cross member 7 with end collar 8 for fixing to the uprights I and along a second articulation axis DD' to a lower plate 9 provided with a collar 10 for fixing to the steering pivot shaft A.
Comme on peut le voir en figure 2. l'axe d'articulation BB est situé en avant de l'axe longitudinal médian de l'arbre pivot tandis que l'axe DD' est situé en arrière de cet axe. En outre les basculeur inférieur 3 et supérieur 2 sont de longueur inégale, la distance normale entre les axes d'articulation AA' ct BB' étant inférieure à la distance normale entre les axes d'articulation CC' et DD'. As can be seen in Figure 2. the hinge axis BB is located in front of the median longitudinal axis of the pivot shaft while the axis DD 'is located behind this axis. In addition, the lower 3 and upper 2 rocker are of unequal length, the normal distance between the hinge axes AA 'ct BB' being less than the normal distance between the hinge axes CC 'and DD'.
De plus les axes AA'. CC', l'axe géométrique de la roue et les axes géométriques longitudinaux médians des montants 1 sont contenus dans un même plan. De part ces configuralions sont obtenues d'une part une meilleure compacité de la fourche et d'autre part, lors d'un choc sur la roue, le mouvement de recul relatif de la roue combiné au mouvement relatif ascendant de cette dernière dans un premier temps et seulement le mouvement ascendant relatif de la roue dans un second temps. ce qui permet une bien meilleure absorption du choc et un bien meilleur franchissement de l'obstacle que les systèmes antérieurs.In addition the axes AA '. CC ', the geometrical axis of the wheel and the median longitudinal geometrical axes of the uprights 1 are contained in the same plane. On the one hand these configurations are obtained on the one hand a better compactness of the fork and on the other hand, during an impact on the wheel, the relative recoil movement of the wheel combined with the relative upward movement of the latter in a first time and only the relative upward movement of the wheel in a second time. which allows a much better shock absorption and a much better obstacle clearance than the previous systems.
En outre, de part la configuration particulière du quadrilatère déformable. le mouvement ascendant est un mouvement rectiligne et la chasse au cours de ce mouvement demeure sensiblement constante.In addition, due to the particular configuration of the deformable quadrilateral. the upward movement is a rectilinear movement and the chase during this movement remains substantially constant.
A titre d'exemple purement indicatif. la distance normale entre les axes AA' et BB' est de 83 mm, la distance normale entre les axes CC' et DD' est de 102 mm. la distance normale entre les axes
AA' et CC' est de 152 mm tandis que la distance normale entre les axes BB' et DD' est de 155 mm. En outre la distance normale entre l'axe BB' et l'axe longitudinal de l'arbre de pivot de direction est de 22 mm et la distance normale entre l'axe DD et l'axe longitudinal médian de l'arbre pivot est de 22 mm.As a purely indicative example. the normal distance between the axes AA 'and BB' is 83 mm, the normal distance between the axes CC 'and DD' is 102 mm. the normal distance between the axes
AA 'and CC' is 152 mm while the normal distance between the axes BB 'and DD' is 155 mm. Furthermore, the normal distance between the axis BB 'and the longitudinal axis of the steering pivot shaft is 22 mm and the normal distance between the axis DD and the median longitudinal axis of the pivot shaft is 22 mm.
Selon une autre forme de réalisation. on pourra prévoir que la valeur de la distance normale entre les premier (AA') et second (BB') axes d'articulation du basculeur supérieur (2) est égale à la valeur de la distance normale entre les (CC') et second (DD') axes d'articulation du basculeur inférieur (3). According to another embodiment. we can predict that the value of the normal distance between the first (AA ') and second (BB') axes of articulation of the upper rocker (2) is equal to the value of the normal distance between (CC ') and second (DD ') articulation axes of the lower rocker (3).
Chaque montant 1 comporte en extrémité supérieure un embout d'articulation comprenant une portée cylindrique engagée en force dans l'alésage du montant et un corps de palier solidaire de l'embout, doté selon l'axe AA', d'un alésage dans lequel est engagé un palier du type roulement à billes. Dans la bague interne du roulement à billes est engagé un tourillon fixé par vissage au basculeur supérieur 2. Each upright 1 has at the upper end an articulation end piece comprising a cylindrical bearing engaged in force in the bore of the upright and a bearing body integral with the end piece, provided along the axis AA ′, with a bore in which a bearing of the ball bearing type is engaged. In the inner ring of the ball bearing is engaged a pin fixed by screwing to the upper rocker 2.
Le basculeur supérieur 2 présente deux branches entre lesquelles est montée en articulation selon l'axe BB' la platine supérieure 5. Chaque branche, selon I'axe BB' est pourvue d'un alésage traversant dans lequel est montée en force une bague dc friction recevant en ajustement glissant un tourillon fixé par vissage à la platine supérieure 5. The upper rocker 2 has two branches between which is articulated along the axis BB 'the upper plate 5. Each branch, along the axis BB' is provided with a through bore in which is mounted in force a friction ring receiving in sliding adjustment a pin fixed by screwing to the upper plate 5.
Le basculeur inférieur 3 présente deux branches entre lesquelles est montée en articulation la platine inférieure 9. A cet effet, chaque branche selon l'axe géométrique DD' est percé de part en part d'un alésage dans lequel est engagé en force une bague de friction recevant en ajustement glissant un tourillon fixé par vissage à la platine inférieure. Le basculeur inférieur 3 s'articule également par deux branches à la traverse 7. Dans la forme préférée dc réalisation, la traverse 7 de liaison des deux montants
I. comprend un corps allongé aux extrémités duquel sont ménagés les deux colliers 8 de fixation aux deux montants. Le corps de la traverse est décalé vers 1 'avant par rapport à un plan géométrique P' contenant les axes longitudinaux médians des deux montants I ce qui permet d'aniculer entre les colliers 8 et à ces derniers le basculeur inférieur 3. Dans la forme préférée dc réalisation, les deux colliers 8 de fixation de la traverse 7, en vis à vis l'un de l'autre, présentent deux bossages dans chacun desquels. selon le premier axe géométrique d'articulation CC' du second basculeur 3. est pratiqué un alésage traversant débouchant dans le collier 8 correspondant. Dans cet alésage traversant est engagée en force une bague de frottement prévue avec un alésage traversant dans lequel est engagé un ajustement glissant un tourillon fixé par vissage au basculeur inférieur. Ce tourillon est équipée d'une tête cylindrique dont la surface externc cylindrique constitue surface de portée et de guidage en rotation dans la bague de frottement, ainsi que d'un embout fileté. coaxial à la tête et de plus faible diamètre que cette dernière. Cet embout fileté est destiné à être engagé en vissage dans un taraudage pratiqué dans le basculeur. La tête du tourillon. après montage de ce dernier. est totalement logée dans l'alésage de la bague et est positionnée à faible distance de l'alésage du collier. De part cette disposition. le montant une fois en place dans le collier s'opposera efficacement au mouvement de dévissage du tourillon.The lower rocker 3 has two branches between which is mounted in articulation the lower plate 9. For this purpose, each branch along the geometric axis DD 'is drilled right through a bore in which is engaged in force a ring of friction receiving in sliding adjustment a pin fixed by screwing to the lower plate. The lower rocker 3 is also articulated by two branches to the cross member 7. In the preferred embodiment, the cross member 7 for connecting the two uprights
I. comprises an elongated body at the ends of which the two collars 8 for fixing to the two uprights are formed. The body of the cross member is offset towards the front with respect to a geometric plane P 'containing the median longitudinal axes of the two uprights I, which makes it possible to articulate between the collars 8 and to these the lower rocker 3. In the form preferred embodiment, the two collars 8 for fixing the cross member 7, facing one another, have two bosses in each of which. along the first geometric axis of articulation CC ′ of the second rocker 3. a through bore is made opening into the corresponding collar 8. In this through bore is forcibly engaged a friction ring provided with a through bore in which is engaged a sliding adjustment a pin fixed by screwing to the lower rocker. This trunnion is equipped with a cylindrical head whose cylindrical external surface constitutes a bearing surface and a guide in rotation in the friction ring, as well as a threaded end piece. coaxial to the head and smaller in diameter than the latter. This threaded end piece is intended to be engaged in screwing in a thread made in the rocker. The head of the trunnion. after mounting the latter. is completely housed in the bore of the ring and is positioned a short distance from the bore of the collar. Because of this provision. the amount once in place in the collar will effectively oppose the unscrewing movement of the journal.
La traverse 7 est positionnée immédiatement au dessus de la roue et son corps est arqué de façon à former un passage de roue. La traverse 7 en étant fixée rigidement aux deux montants 1, entretoise parfaitement ces dernier et rigidifie la fourche à ce niveau. Par ailleurs la traverse 7. grâce à sa fixation rigide aux deux montants 1. encaisse les flexions différentielles subies par ces derniers, ces flexions différentielles générant des effets de torsion dans le corps de la traverse. Le corps de la traverse, taillé dans la masse, présente une section droite polygonale ce qui facilite sa réalisation.. Pour alléger l'ensemble. le corps de la traverse est tubulaire. Dans l'exemple préféré de réalisation. le corps de la traverse présente un évidement longitudinal de section droite en U. l'ouverture du U étant orientée vers l'avant du véhicule et ledit évidement étant recouvert par une plaque de rigidification (non représentée) fixée rigidement sur le corps de façon accroître la résistance à la torsion de ce dernier en augmentant le moment quadratique de ses sections droites. The cross member 7 is positioned immediately above the wheel and its body is arched so as to form a wheel arch. The cross member 7 being rigidly fixed to the two uprights 1, perfectly spacing the latter and stiffens the fork at this level. Furthermore the cross 7. thanks to its rigid attachment to the two uprights 1. cash differential bending suffered by them, these differential bending generating torsional effects in the body of the cross. The body of the cross member, cut in the mass, has a polygonal cross section which facilitates its realization. To lighten the whole. the cross member body is tubular. In the preferred embodiment. the body of the cross member has a longitudinal recess of U-shaped cross section. the opening of the U being oriented towards the front of the vehicle and said recess being covered by a stiffening plate (not shown) rigidly fixed on the body so as to increase the torsional strength of the latter by increasing the quadratic moment of its cross sections.
Dans le quadrilatère déformable formé par les basculeurs 2 et 3. le ou les montant(s) 1 et l'arbre pivot de direction l est monté en partie ou en totalité le combiné suspension-amortisseur 11. In the deformable quadrilateral formed by the rockers 2 and 3. the upright (s) 1 and the steering pivot shaft l is partially or entirely mounted the suspension-shock absorber combination 11.
Le combiné suspension-amortisseur 11 est solidaire d'une part de la platine supérieure 5 et d'autre part de la traverse 7. A cet effet la platine 5 et la traverse 7 présentent chacune une oreille support 12, 13 et le combiné suspension-amortisseur 11 est monté entre les deux oreilles support 12, 13. Dans chaque oreille support 12, 13 est pratiqué un perçage traversant dans lequel est monté en force par sa bague externe une rotule de guidage 14 possédant une bague interne avec alésage traversant. cette bague interne étant montée dans la bague externe et étant solidaire de cette dernière. Le combiné suspension-amortisseur il, constitué essentiellement par deux éléments coaxiaux montés de manière mobile l'un par rapport à l'autre et associés cinématiquement à un dispositif d'absorplion et de dissipation de l'énergie mécanique, est solidaire par l'un de ses éléments de la platine supérieure 5 et par son autre élément de la traverse inférieure 7 et comprend dans le prolongement axial dc chacun de ses éléments une tige de guidage 15.The combined shock absorber 11 is secured on the one hand to the upper plate 5 and on the other hand to the cross member 7. For this purpose the plate 5 and the cross member 7 each have a support lug 12, 13 and the combined suspension- shock absorber 11 is mounted between the two support ears 12, 13. In each support ear 12, 13 is made a through hole in which is force-fitted by its outer ring a guide ball 14 having an inner ring with through bore. this inner ring being mounted in the outer ring and being integral with the latter. The suspension-damper combination il, consisting essentially of two coaxial elements mounted movably with respect to each other and kinematically associated with a device for absorbing and dissipating mechanical energy, is secured by one of its elements of the upper plate 5 and by its other element of the lower cross member 7 and comprises in the axial extension dc each of its elements a guide rod 15.
lisse, engagée un ajustement glissant dans l'alésage traversant de la bague interne de la rotule 11 correspondante. Dc plus un ressort d'élastomère 1 1 est disposé autour de la tige lisse 15 entre l'élément correspondant et l'oreille correspondante. Ce ressort d'élastomère 16 est adapté à absorber et dissiper les vibrations de fréquences élevées communiquées par l'axe de la roue aux montants I de la fourche tandis que le combiné suspension-amortisseur 1 1 absorbe et dissipe les fréquences plus faibles. Dans la configuration précédemment décrite les oreilles 12. 13 sont disposées toutes deux dans le quadrilatère déformable. le combiné suspension-amortisseur étant logé totalement dans ce dernier. En variante le combiné suspension-amortisseur n'est logé qu'en partie dans le quadrilatère déformable. I'oreille de fixation que comporte la traverse 7 s'étendant en avant du corps de cette dernière.smooth, engaged in a sliding fit in the through bore of the inner ring of the corresponding ball joint 11. Dc plus an elastomer spring 1 1 is disposed around the smooth rod 15 between the corresponding element and the corresponding ear. This elastomer spring 16 is adapted to absorb and dissipate the vibrations of high frequencies communicated by the axis of the wheel to the uprights I of the fork while the combined suspension-shock absorber 11 absorbs and dissipates the lower frequencies. In the configuration described above, the ears 12, 13 are both arranged in the deformable quadrilateral. the suspension-shock absorber combination being completely housed therein. As a variant, the suspension-shock absorber combination is only partially housed in the deformable quadrilateral. The fixing lug which the cross member 7 extends in front of the body of the latter.
L'arbre support 4 est constitué de deux tronçons d'arbre 4a, 4b axialement alignés, dont un est supérieur et l'autre inférieur, solidarisés l'un à l'autre par vissage d'une zone du tronçon inférieur ou zone contenue dans une zone tubulaire du tronçon supérieur ou zone contenante. les deux tronçons étant immobilisés l'un par rapport à l'autre par serrage et déformation radiale de la ponion inférieure de la zone contenante sur une portée cylindrique dc la zone contenue, la paroi de la portion inférieure de ladite zone contenante comportant selon son épaisseur au moins deux fentes radiales pour pouvoir être déformée sur la portée cylindrique de la zone contenue. Préférentiellement sont prévues trois fentes radiales pour former trois pattes élastiques destinées à être amenées. par compression radiale, en serrage contre la portée cylindrique de la zone contenue. Le diamètre interne de la partie fendue sera proche du diamètre de la portée de cylindrique de la zone contenue afin de réaliser avec cette dernière un ajustement glissant. La panie filetée du tronçon inférieur 4b sera pratiquée au dessus de la portée cylindrique, et la partie taraudée du tronçon supérieur 4a sera pratiquée au dessus de la partie fendue. The support shaft 4 consists of two axially aligned shaft sections 4a, 4b, one of which is upper and the other lower, secured to one another by screwing an area of the lower section or area contained in a tubular zone of the upper section or containing zone. the two sections being immobilized relative to each other by clamping and radial deformation of the lower ponion of the containing zone on a cylindrical bearing dc the contained zone, the wall of the lower portion of said containing zone comprising according to its thickness at least two radial slots to be able to be deformed on the cylindrical surface of the contained area. Preferably, three radial slots are provided to form three elastic tabs intended to be brought. by radial compression, tightening against the cylindrical surface of the contained area. The internal diameter of the split part will be close to the diameter of the cylindrical seat of the contained area in order to make a sliding adjustment with the latter. The threaded part of the lower section 4b will be made above the cylindrical seat, and the threaded part of the upper section 4a will be made above the split part.
Dans la forme préférée de réalisation. le collier 6 de fixation de la platine supérieure 5 à l'arbre support, est monté autour de la portion fendue de la zone contenante du tronçon supérieur. Par déformation radiale, ce collier est amené cn pression contre la portion fendue pour presser cette dernière contre la portée cylindrique de la zone contenue du tronçon inférieur. In the preferred embodiment. the collar 6 for fixing the upper plate 5 to the support shaft is mounted around the split portion of the containing area of the upper section. By radial deformation, this collar is brought under pressure against the split portion to press the latter against the cylindrical surface of the contained area of the lower section.
Le tronçon supérieur 4a. immédiatement au dessus de la portion fendue, présente un épaulement de blocage 17 contre lequel est amené en butée l The upper section 4a. immediately above the split portion, has a blocking shoulder 17 against which is brought into abutment l
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|---|---|---|---|
| FR9705524A FR2762571B1 (en) | 1997-04-29 | 1997-04-29 | FORK WITH SUSPENSION AND SHOCK ABSORBER FOR VEHICLE WHEEL |
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|---|---|---|---|
| FR9705524A FR2762571B1 (en) | 1997-04-29 | 1997-04-29 | FORK WITH SUSPENSION AND SHOCK ABSORBER FOR VEHICLE WHEEL |
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| FR2762571A1 true FR2762571A1 (en) | 1998-10-30 |
| FR2762571B1 FR2762571B1 (en) | 1999-09-24 |
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|---|---|---|---|
| FR9705524A Expired - Fee Related FR2762571B1 (en) | 1997-04-29 | 1997-04-29 | FORK WITH SUSPENSION AND SHOCK ABSORBER FOR VEHICLE WHEEL |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2762571B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB191016077A (en) * | 1910-07-06 | 1911-06-29 | Archibald Sharp | Improvements in Spring Forks for Motor and other Cycles. |
| GB421538A (en) * | 1933-05-16 | 1934-12-17 | Colin Roy Barty | Improvements to the spring forks of motor-cycles and the like |
| US5462302A (en) * | 1991-10-25 | 1995-10-31 | Leitner; Horst | Double swingarm front suspension for bicycles and motorcycles |
-
1997
- 1997-04-29 FR FR9705524A patent/FR2762571B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| US5462302A (en) * | 1991-10-25 | 1995-10-31 | Leitner; Horst | Double swingarm front suspension for bicycles and motorcycles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2762571B1 (en) | 1999-09-24 |
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