FR2878497A1 - Vehicule a deux roues, tel qu'une bicyclette de type vtt, comportant un systeme d'amortissement - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un véhicule à deux roues, tel qu'une bicyclette de type vélo tout-terrain, dont la suspension de roue arrière est pourvue d'un système d'amortissement des chocs et vibrations.Un véhicule (1) à deux roues selon l'invention comprend un cadre (2) qui comporte un tube supérieur (3), un tube de direction (4) et un tube de selle (5) montés aux extrémités respectives du tube supérieur, et un hauban (10) qui est couplé à la roue arrière et dont une extrémité supérieure est articulée sous la commande d'un système d'amortissement (20) de type à tige télescopique (21), le véhicule comportant en outre deux bras de liaison (6) couplant une boîte de pédalier (7) à un moyeu (8) de la roue arrière.Selon l'invention, ce véhicule est tel que le hauban présente une extrémité inférieure articulée sur les bras de liaison, de sorte que le hauban exerce sur ces bras une force de rappel (F) qui est fonction de la course de la tige.
Description
VEHICULE A DEUX ROUES, TEL QU'UNE BICYCLETTE DE TYPE VTT,
COMPORTANT UN SYSTEME D'AMORTISSEMENT.
La présente invention concerne un véhicule à deux roues, tel qu'une bicyclette de type vélo tout-terrain, dont la suspension de roue arrière est pourvue d'un système d'amortissement des chocs et vibrations.
D'une manière générale, un vélo-tout-terrain (VTT en abrégé) comprend un cadre qui comporte notamment un tube supérieur, un tube de direction et un tube de selle montés aux extrémités respectives du tube supérieur, un tube diagonal reliant le tube de direction à une boîte de pédalier, un hauban en forme de fourche relié en son extrémité inférieure au moyeu de la roue arrière, et deux bras de liaison reliés d'une manière indéformable à l'extrémité inférieure du hauban et à la boîte de pédalier.
Le document de Brevet W'O-A-03/010042 présente une telle structure de cadre de VTT dans lequel l'ensemble indéformable comprenant le hauban et les bras de liaison est agencé pour osciller via deux liaisons pivotantes de type à excentrique et à bielle, qui sont actionnées par un système d'amortissement de type vérin. Plus précisément, le corps du vérin est monté pivotant sur un support solidaire du tube supérieur, et la tige de ce vérin est articulée sur la liaison pivotante de la bielle où est également articulé l'ensemble indéformable précité.
Un inconvénient majeur de cette structure de cadre réside dans la complexité des articulations qui caractérisent ces liaisons pivotantes.
Un but de la présente invention est de proposer un véhicule à deux roues, tel qu'un VTT, comprenant un cadre qui comporte un tube supérieur, un tube de direction et un tube de selle montés aux extrémités respectives dudit tube supérieur, et un hauban qui est couplé à la roue arrière et dont une extrémité supérieure est articulée sous la commande d'un système d'amortissement de type à tige télescopique, ledit véhicule comportant en outre deux bras de liaison couplant une boîte de pédalier à un moyeu de ladite roue arrière, qui permette de remédier à cet inconvénient.
A cet effet, un véhicule selon l'invention est tel que ledit hauban présente une extrémité inférieure articulée sur lesdits bras de liaison, de sorte que ledit hauban exerce sur lesdits bras une force de rappel qui est fonction de la course de ladite tige.
Contrairement à l'état antérieur de la technique précité, on notera que l'ensemble constitué par le hauban et les bras de liaison selon l'invention présente une structure déformable, dans la mesure où le hauban peut former un angle variable avec les bras de liaison, et que cet ensemble n'est pas susceptible d'osciller d'un seul tenant, dans la mesure les bras de liaison sur lesquels est articulé le hauban sont fixes.
On notera également ce montage fixe des bras de liaison selon l'invention entre la boîte de pédalier et le moyeu de la roue arrière permet de réduire le risque de déraillement de la chaîne de la bicyclette, en comparaison du risque inhérent à un montage mobile de ces bras de liaison.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ladite extrémité inférieure peut être montée pivotante sur lesdits bras de liaison en un premier axe fixe de pivotement excentré à l'avant dudit moyeu.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ladite tige est montée pivotante sur un second axe fixe de pivotement prévu en avant et au-dessus d'un axe mobile de pivotement sur lequel est articulée ladite extrémité supérieure, ledit axe mobile étant monté sur au m oins une biellette qui est solidaire d'un logement à l'intérieur duquel est mobile ladite tige, ladite biellette reliant ledit axe mobile à un troisième axe fixe de pivotement autour duquel est montée pivotante ladite extrémité supérieure, et qui prévu en arrière et au-dessus dudit axe mobile.
Avantageusement, ladite tige est mobile réversiblement d'une manière télescopique sensiblement dans le prolongement dudit hauban et à angle droit par rapport à ladite ou chaque biellette.
Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, ledit 30 système d'amortissement est de type pneumatique, ladite tige étant reliée à un piston coulissant à l'intérieur dudit logement.
De préférence, ledit système d'amortissement comporte une valve d e gonflage communiquant avec 1 edit logement à l'arrière d e celui-ci, ledit logement comportant, de part et d'autre dudit piston, une première chambre communiquant avec ladite valve et une seconde chambre traversée par ladite tige, ledit logement étant adapté pour permettre l'obtention d'une même pression d'équilibre dans ces deux chambres.
On notera que la suspension de la roue arrière de la bicyclette selon l'invention sera d'autant plus dure que la longueur de la tige comprise entre ledit logement et ledit second axe fixe sera plus grande, i.e. que la pression de l'air dans ladite première chambre sera plus élevée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit hauban comporte une fourche e ntourant 1 ibrement I edit t ube d e s elle, de t elle sorte que ledit axe mobile soit prévu en avant dudit tube de selle.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, 15 ledit axe mobile et ledit second axe fixe sont situés e n dessous dudit tube supérieur.
Selon un exemple préférentiel de réalisation de l'invention, ledit cadre comporte en outre un tube oblique qui est monté à ses extrémités respectives sur ledit tube de direction et sur ledit tube de selle audessus de ladite boîte de pédalier, et un tube inférieur qui est monté à ses extrémités respectives sous ledit tube oblique et sur ladite boîte de pédalier, ledit second axe fixe de pivotement étant monté transversalement à travers deux montants parallèles reliant chacun ledit tube supérieur audit tube oblique.
Egalement à titre préférentiel, ledit troisième axe fixe de 25 pivotement est monté à travers une patte d'angle solidaire à la fois dudit tube supérieur et dudit tube de selle.
D'autres caractéristiques, avantages et détails de la présente invention ressortiront à la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif, ladite description étant réalisée en référence avec les dessins joints, parmi lesquels: la figure 1 est une vue latérale schématique et partielle d'une bicyclette de type VTT selon l'invention, la figure 2 est une vue en perspective d'un système d'amortissement selon l'invention dont est pourvue la bicyclette de la figure 1, 5 et la figure 3 est une vue en coupe partielle de ce système d'amortissement selon l'invention.
La bicyclette 1 selon l'invention qui est illustrée à la figure 1 comprend un cadre 2 qui comporte essentiellement: - un tube supérieur 3, - un tube de direction 4 qui est pourvu d'une suspension avant (non représentée) et qui est monté à l'extrémité avant du tube supérieur 3, - un tube de selle 5 monté à l'extrémité arrière du tube supérieur 3, -deux bras de liaison 6 fixes reliant une boîte de pédalier 7 de la bicyclette 1 à un moyeu 8 de la roue arrière (non représentée), - une suspension arrière 9 comportant un hauban 10 en forme de fourche qui entoure librement le tube de selle 5 en le chevauchant et dont les extrémités inférieure et supérieure sont respectivement couplées à la roue arrière et à un système d'amortissement 20 solidaire du cadre 2, -un tube oblique 11 qui est monté à ses extrémités respectives sur le tube de direction 4 et sur le tube de selle 5 au-dessus de la boîte de pédalier 7 et qui est relié au tube supérieur 3 par deux montants parallèles 12, et - un tube inférieur 13 qui est monté à ses extrémités respectives sous le tube oblique 11 et sur 0a boîte de pédalier 7.
L'extrémité supérieure du hauban 10 est constituée d'une patte avant 10a prolongeant vers le haut et en son plan médian de symétrie la fourche formée par le hauban 10, et cette patte avant 10a est articulée par un pivot mobile 14 au système d'amortissement 20, de sorte à former un axe mobile de pivotement pour le hauban 10.
Selon l'invention, l'extrémité inférieure du hauban 10 est constituée de deux pivots fixes 10b (un seul est visible à la figure 1) prolongeant respectivement vers le bas les deux branches de la fourche formée par le hauban 10, et chaque pivot fixe 10b est articulé via une patte arrière 15 sur un bras de liaison 6 en formant un premier axe fixe de pivotement. Comme illustré à la figure 1, chaque pivot fixe 10b est monté excentré sur le bras de liaison correspondant 6 à l'avant du moyeu 8.
Egalement selon l'invention, le système d'amortissement 20 est de type à tige télescopique 21 qui est montée pivotante, entre le tube supérieur 3 et le tube oblique 11, sur un pivot fixe 22 qui est lui-même monté à travers les deux montants 12 en regard de sorte à former un second axe fixe de pivotement en avant et au-dessus du pivot mobile 14.
Le pivot mobile 14 est monté sur deux biellettes 23 (une seule est visible à la figure 1) qui sont chacune articulées sur un embout arrière 24 d'un logement cylindrique 25 à l'intérieur duquel est mobile la tige 21, et chaque biellette 23 relie le pivot mobile 14 à un pivot fixe 26 monté sur une patte d'angle 27 qui est solidaire à la fois du tube supérieur 3 et du tube de selle 5. Ce pivot fixe 26 forme un troisième axe fixe de pivotement autour duquel est montée pivotant le pivot mobile 14. Comme illustré à la figure 1, le pivot mobile 14 est prévu en avant et au-dessous de ce troisième axe fixe de pivotement 26.
La tige 21 est prévue mobile d'une manière télescopique pratiquement dans le prolongement du hauban 10 et sensiblement à angle droit par rapport à chaque biellette 23.
Les figures 2 et 3 détaillent la structure d'un système d'amortissement 20 selon un exemple de réalisation de l'invention, qui est comprise entre le pivot fixe 22 et le pivot mobile 14.
Ce système d'amortissement 20 est avantageusement de type pneumatique, la tige 21 étant reliée à un piston 28 (voir figure 3) coulissant à l'intérieur du logement 25 sous l'effet de la pression d'air introduite dans ce dernier.
A cet effet, le logement 25 comporte, de part et d'autre du piston 28, une première chambre 29 communiquant avec une valve de gonflage 30 montée à l'arrière du logement 25 et une seconde chambre 31 traversée par la tige télescopique 21. Plus précisément, la figure 2 montre l'extrémité libre de la tige 21 qui est pourvue d'une attache 32 présentant un orifice traversant 33 adapté pour recevoir transversalement le pivot fixe 22, de sorte à permettre le montage pivotant du système d'amortissement 20 entre les montants 12.
Le logement 25 est pourvu, à son extrémité avant, d'un embout périphérique 34 qui est monté de manière étanche autour de la tige 21 et sur le fond du logement 25 via des joints d'étanchéité toriques 35a et 35b séparés par un évidement circonférentiel 36 (voir figure 3) et, à son extrémité arrière, de l'embout arrière 24 qui présente également un orifice traversant 38 adapté pour recevoir transversalement le pivot mobile 14, de sorte à permettre le montage pivotant des biellettes 23 de chaque côté des deux faces latérales de l'embout 24. Cet embout arrière 24 est pourvu d'un joint torique 39 pour son montage étanche autour du logement 25.
Le piston 28 est monté solidaire en translation de la tige 21 au contact de la face interne du logement 25, via deux joints d'étanchéité toriques 40 qui sont axialement séparés par un évidement circonférentiel 41 sur la surface cylindrique du piston 28. Ce dernier est monté à l'intérieur du logement 25 de manière à permettre l'obtention d'une même pression d'équilibre dans les deux chambres 29 et 31.
Plus précisément, on réalise l'étanchéité entre les deux 25 chambres 29 et 31 du logement 25 en procédant comme suit.
On commence par monter le piston 28 sur la tige 21 au moyen d'une colle étanche, par exemple de type Loctite , puis on monte la valve 30 sur l'embout arrière 24 en y adjoignant le joint torique 39 et un peu d'huile. On monte ensuite les deux joints toriques 40 sur le piston 28, que l'on lubrifie avec de l'huile. Puis, en ayant pris soin de disposer le logement 25 en position verticale, on y introduit le piston 28 en remplissant l'évidement circonférentiel 4 1 d 'huile d e g raissage avant d 'engager le s econd des d eux joints 40 dans le logement 25.
On monte ensuite l'embout arrière 24 sur le logement 25 par vissage et blocage manuel, et l'on pousse via la tige 21 le piston 28 tout au fond de la première chambre 29 pour en évacuer l'air. Puis on monte les joints toriques 35a et 35b sur la face cylindrique interne de l'embout avant 34 en y ajoutant un peu d'huile.
On monte ensuite cet embout avant 34 autour de la tige 21 en remplissant l'évidement circonférentiel 36 d'huile de graissage, puis on monte par vissage et blocage manuel cet embout 34 sur le logement 25.
On fixe ensuite par collage, par exemple au moyen d'une colle Loctite , l'attache 32 sur l'extrémité libre de la tige 21.
En référence aux figures 1 et 3, le système d'amortissement 20 selon l'invention fonctionne de la manière suivante.
Lorsqu'on introduit de l'air dans la première chambre 29 du logement 25 via la valve 30, selon une pression qui est fonction de la charge prévue sur la bicyclette 1, le piston 28 se déplace d'arrière en avant dans le sens de la flèche A (voir figure 3) et comprime l'air se trouvant dans la seconde chambre 31, pour l'obtention d'une même pression d'équilibre dans les deux chambres 29 et 31. Ce déplacement du piston 28 se traduit par une extension de la tige télescopique 21 hors du logement 25 et, par conséquent, par un pivotement des biellettes 23 dans le sens de la flèche C (voir figure 1) ayant pour effet d'exercer sur le hauban une force F dirigée vers le bas dont l'intensité est d'autant plus élevée que la course de la tige 21 est plus grande.
On notera que le hauban 10 pivote alors légèrement autour du troisième axe fixe 26, via le pivot mobile 14 dont il est pourvu à son extrémité supérieure, ce qui modifie l'angle a qu'il forme avec les bras de liaison 6.
On notera également que la suspension arrière 9 de la bicyclette 1 sera d'autant plus dure que la pression d'air introduite via la valve 30 dans la première chambre 29 sera plus élevée.
A titre exemplatif et nullement limitatif, la course maximale du piston 28 peut être réglée à environ 40 mm, et l'on peut prévoir une pression relative d'air réglable dans la première chambre 29 pouvant aller jusqu'à 13 bars, cette pression d'air étant notamment choisie en fonction du poids du cycliste et du caractère plus ou moins accidenté des terrains à parcourir, de sorte à amortir d'une manière satisfaisante les chocs et vibrations.
Claims (10)
1. Véhicule (1) à deux roues, tel qu'une bicyclette de type VTT, comprenant un cadre (2) qui comporte un tube supérieur (3), un tube de direction (4) et un tube de selle (5) montés aux extrémités respectives dudit tube supérieur, et un hauban (10) qui est couplé à la roue arrière et dont une extrémité supérieure est articulée sous la commande d'un système d'amortissement (20) de type à tige télescopique (21), ledit véhicule comportant en outre deux bras de liaison (6) couplant une boîte de pédalier (7) à un moyeu (8) de ladite roue arrière, caractérisé en ce que ledit hauban présente une extrémité inférieure articulée sur lesdits bras de liaison, de sorte que ledit hauban exerce sur lesdits bras une force de rappel (F) qui est fonction de la course de ladite tige.
2. Véhicule (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité inférieure est montée pivotante sur lesdits bras de liaison (6) en un premier axe fixe de pivotement (10b) excentré à l'avant dudit moyeu (8).
3. Véhicule (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite tige (21) est montée pivotante sur un second axe fixe de pivotement (22) prévu en avant et au-dessus d'un axe mobile de pivotement (14) sur lequel est articulée ladite extrémité supérieure, ledit axe mobile étant monté sur au moins une biellette (23) qui est solidaire d'un logement (25) à l'intérieur duquel est mobile ladite tige, ladite biellette reliant ledit axe mobile à un troisième axe fixe de pivotement (26) autour duquel est montée pivotante ladite extrémité supérieure, et qui prévu en arrière et au-dessus dudit axe mobile.
4. Véhicule (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite tige (21) est mobile réversiblement d'une manière télescopique, sensiblement dans le prolongement dudit hauban (10) et sensiblement à angle droit par rapport à ladite ou chaque biellette (23).
5. Véhicule (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit système d'amortissement (20) est de type pneumatique, ladite tige (21) étant reliée à un piston (28) coulissant à l'intérieur dudit logement (25).
6. Véhicule (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit système d'amortissement (20) comporte une valve de gonflage (30) communiquant avec ledit logement (25) à l'arrière de celui-ci, ledit logement comportant, de part et d'autre dudit piston (28), une première chambre (29) communiquant avec ladite valve et une seconde chambre (31) traversée par ladite tige (21), ledit logement étant adapté pour permettre l'obtention d'une même pression d'équilibre dans ces deux chambres.
7. Véhicule (1) selon une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ledit hauban (10) comporte une fourche entourant librement ledit tube de selle (5), de telle sorte que ledit axe mobile (14) soit prévu en avant dudit tube de selle.
8. Véhicule (1) selon une des revendications 3 à 7, 15 caractérisé en ce que ledit axe mobile (14) et ledit second axe fixe (22) sont situés en dessous dudit tube supérieur (3).
9. Véhicule (1) selon une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que ledit cadre (2) comporte en outre un tube oblique (11) qui est monté à ses extrémités respectives sur ledit tube de direction (4) et sur ledit t ube d e s elle (5) a u-dessus d e l adite boîte d e pédalier (7), et u n t ube inférieur (13) qui est monté à ses extrémités respectives sous ledit tube oblique et sur ladite boîte de pédalier, ledit second axe fixe de pivotement (22) étant monté transversalement à travers deux montants (12) parallèles reliant chacun ledit tube supérieur (3) audit tube oblique.
10. Véhicule (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit troisième axe fixe de pivotement (26) est monté à travers une patte d'angle (27) solidaire à la fois dudit tube supérieur (3) et dudit tube de selle (5).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20140731 |