FR2890039A1

FR2890039A1 - Cadre de bicyclette a tubes multicouches.

Info

Publication number: FR2890039A1
Application number: FR0607550A
Authority: FR
Inventors: Simon I
Original assignee: Giant Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Giant Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2007-03-02
Also published as: TWI309213B; DE102006038812A1; US20060108768A1; NL1032355C2; NL1032355A1; CN1919683A; TW200714512A; JP2007062722A; US7597338B2

Abstract

Un dispositif de cadre (100) de bicyclette est présenté et comprend un ensemble de tubes reliés ensemble. Au moins une partie des tubes comporte au moins trois couches de matériaux. Par exemple, selon un mode de réalisation, le tube de selle comporte une couche intérieure (158) en fibre de carbone, une couche intermédiaire (154) en aluminium (ou autre métal), et une couche extérieure en fibre de carbone.

Description

2890039 1

CADRE DE BICYCLETTE À TUI3ES MULTICOUCHES DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention porte sur le domaine de la bicyclette et plus particulièrement sur les cadres de bicyclette.

ÉTAT DE L'ART Généralement, des cadres de bicyclette sont fabriqués à partir de tubes métalliques creux. Ces tubes sont reliés à leurs extrémités pour former un cadre sur lequel divers composants peuvent être montés. Les tubes métalliques sont reliés les uns aux autres à l'aide d'ergots, de croisillons ou de manchons rigides et assemblés par soudage, corroyage, abrasage ou équivalent.

Les récents progrès en sciences des matériaux ont rendu possible la construction de cadres utilisant des matériaux composites non métalliques légers, tels que la fibre de carbone. Les matériaux en fibre de carbone fournissent la résistance et l'élasticité nécessaires pour le cyclisme de haut niveau. L'utilisation de matériaux en fibre de carbone dans les cadres de bicyclette a permis de réduire le poids des bicyclettes, ce qui améliore également les performances.

Malgré les avantages des matériaux composites non métalliques légers, tels que la fibre de carbone, certains cyclistes préfèrent toujours les cadres métalliques parce que le métal procure de la rigidité et une bonne transmission de la puissance. Pour combiner les avantages du métal avec ceux des matériaux composites non métalliques légers, certains cadres de bicyclette ont été fabriqués à partir de matériaux composites métalliques et non métalliques. Par exemple, certains éléments tels que les tubes, supports, ou croisillons de cadre de bicyclette sont en métal tandis que d'autres parmi ces éléments sont en matériaux composites non métalliques.

Un exemple de tel cadre de bicyclette est le cadre Tarmac E5 de la société 35 "Specialized Bicycle Components", basée à Morgan Hill en Californie. Le cadre Tarmac E5 comprend un tube de direction, un tube oblique, un boîtier de pédalier, une partie inférieure du tube de selle, et des bases qui forment un groupe de transmission en alliage d'aluminium. Le tube horizontal, les haubans et la partie supérieure du tube de selle forme une structure monocoque en fibre de carbone. Les points de liaison sur le bloc de transmission en alliage sont co-moulés avec la structure monocoque en fibre de carbone. Ainsi, la partie inférieure du tube de selle est-elle en alliage d'aluminium tandis que la partie supérieure du tube de selle est en fibre de carbone. A la jonction de la partie inférieure et de la partie supérieure du tube de selle, une couche de fibre de carbone stratifié enveloppe l'extérieur du tube de selle (y compris une partie du tube en aluminium) et une autre couche en fibre de carbone recouvre l'intérieur du tube de selle (y compris la même partie du tube en aluminium). Bien que ce cadre combine aluminium et fibre de carbone, il n'est pas suffisamment rigide pour fournir un rendement en puissance optimal et autoriser des accélérations intensives.

Avec la démocratisation du sport cycliste, il existe une demande de cadres de bicyclette plus performants.

RÉSUMÉ DE LA PRÉSENTE INVENTION 20 Le cadre de bicyclette présenté comprend un ensemble de tubes reliés ensemble. Au moins une partie d'un premier tube comporte au moins trois couches de matériaux distinctes.

Selon un mode de réalisation, au moins une majeure partie de la longueur du premier tube comprend au moins deux des trois couches de matériaux.

Un mode de réalisation du cadre de bicyclette comprend un tube de selle, un support avant, et un support croisé relié au support avant et au tube de selle. Le tube de selle comprend trois couches sur au moins une partie d'une section supérieure du tube de selle.

Dans un exemple de réalisation, les trois couches de matériaux comprennent une couche intérieure en fibre de carbone, une couche intermédiaire en aluminium (ou en autre métal), et une couche extérieure en fibre de carbone. D'autres dispositions pour trois couches ou plus peuvent également être utilisées.

Un mode de réalisation comprend un tube de selle comportant une première couche et une deuxième couche sur au moins une partie du tube. Le tube de selle est caractérisé par une longueur de tube de selle. La première couche est une couche métallique. La deuxième couche est constituée d'un matériau différent de celui de la première couche. La première couche couvre plus de 50% de la longueur du tube de selle.

Un mode de réalisation comprend un tube de selle ayant une première couche et une deuxième couche sur au moins une partie du tube de selle. Le tube de selle comporte une surface extérieure par rapport à la première et la deuxième couche. La première couche est une couche métallique. La deuxième couche est différente de la première couche. La première couche couvre plus de 50% de la surface extérieure. La surface extérieure peut également être peinte ou finie d'une autre manière.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

La figure 1 est une vue de côté d'un mode de réalisation d'un cadre de bicyclette. La figure 2 est une vue en perspective du cadre de bicyclette de la figure 1. 20 La figure 3 représente un mode de réalisation d'un tube de selle.

La figure 4A est une vue en coupe du tube de selle de la figure 3.

La figure 4B est une vue en coupe extraite de la figure 4A.

Les figures 5 à 7 représentent diverses vues d'un mode de réalisation d'un boîtier de pédalier.

Les figures 8 à 11 représentent diverses vues d'un mode de réalisation d'un tube de direction.

La figure 12 est un diagramme présentant un procédé de fabrication d'un cadre de bicyclette.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION

La figure 1 représente une vue de côté du cadre de bicyclette (100). La figure 2 fournit une vue en perspective du cadre de bicyclette (100). Le cadre de bicyclette 35 (100) comprend le tube de direction (102) à l'avant du cadre de bicyclette (100), le 2890039 -4 tube horizontal (104) relié au tube de direction (102), et le tube oblique (106) relié au tube de direction (102). Le boîtier de pédalier (108) est relié à l'extrémité arrière du tube oblique (106). Le cadre de bicyclette (100) comprend également le tube de selle (110) relié au tube horizontal (104) et au boîtier de pédalier (108). Le tube de selle (110) comporte un manchon de tube de selle (112) et un cylindre de tube de selle (114). Bien que le tube oblique (106) soit représenté par un tube droit, il peut également être courbé ou angulaire. Par exemple, le sommet du tube oblique (106) peut s'incurver en s'éloignant du tube horizontal (104) alors que la base du tube oblique (106) peut s'incurver vers le boîtier de pédalier (108). D'autres tubes du cadre de bicyclette (100) peuvent également être courbés ou angulaires.

Le cadre de bicyclette (100) comprend également les bases (120) et (122), toutes deux reliées au boîtier de pédalier (108) aux extrémités avant des bases (120) et (122). Les pattes (124) et (126) sont à l'arrière du cadre de bicyclette (100) et sont reliées aux extrémités arrière des bases (120) et (122). Les pattes (124) et (126) comprennent les encoches (125) et (127) pour accueillir un axe de roue arrière (non montré).

Le manchon de tube de selle (112) est relié au tube horizontal (104) et au tube de liaison de haubans (130). Le tube de liaison de haubans (130) est également relié aux haubans (132) et (134). L'extrémité inférieure du hauban (132) est reliée à la patte (126). L'extrémité inférieure du hauban (134) est reliée à la patte (124).

Le tube de direction (102) reçoit un bloc de fourche avant (non montrée) et un guidon (non montrée). Le bloc de fourche avant maintient la roue avant.

Selon un mode de réalisation, une première partie du cadre de bicyclette (100) est métallique et la deuxième partie du cadre de bicyclette (100) est en matériau non métallique. Différents types de métaux peuvent être utilisés pour la première partie du cadre de bicyclette. Selon un mode de réalisation, de l'aluminium est utilisé. Dans d'autres modes de réalisation, du titane ou de l'acier peuvent être utilisés. D'autres métaux peuvent également être utilisés. La deuxième partie du cadre de bicyclette peut être en matériau composite élastique renforcé. Un exemple de matériau approprié pour la deuxième partie du cadre de bicyclette est la fibre de carbone. D'autres matériaux non-métalliques peuvent également être utilisés. Dans d'autres modes de réalisation, d'autres matériaux peuvent être utilisés de sorte qu'au moins une partie de la bicyclette est constituée d'un premier matériau et au moins une deuxième partie de la bicyclette est constituée d'un deuxième matériau, où le premier matériau est différent du deuxième matériau, ce même si le premier matériau et le deuxième matériau comprennent un ou plusieurs composites / éléments communs.

Selon un mode de réalisation, le tube de direction (102), le tube oblique (106), le boîtier de pédalier (108), les bases (120) et (122), les pattes (124) et (126) sont métalliques (aluminium par exemple). Les composants métalliques peuvent être soudés ensemble, assemblés d'une autre façon, ou formés selon une structure monobloc. Le tube horizontal (104), le tube de liaison de haubans (130) et les haubans (132) et (134) sont en fibre de carbone. Selon un mode de réalisation, les composants en fibre de carbone sont collés ensemble. Dans d'autres modes de réalisation, d'autres moyens d'assemblage peuvent être utilisés. Dans d'autres modes de réalisation, au moins deux des composants en fibre de carbone peuvent être formés selon une 'structure monobloc. Dans d'autres modes de réalisation, des jeux de pièces autres que les jeux de pièces métalliques et en fibre de carbone identifiés ci-dessus, peuvent être métalliques ou non-métalliques.

Le tube de selle (110) est composé de trois couches de matériaux. Au moins une des couches de matériaux composant le tube de selle (110) est métallique et une deuxième couche est en fibre de carbone. Selon un mode de réalisation, le tube de selle (110) comprend une couche intérieure en fibre de carbone, une couche intermédiaire métallique (aluminium par exemple), et une couche extérieure en fibre de carbone. Dans d'autres modes de réalisation, les trois couches peuvent être composées de différents matériaux. Dans certains modes de réalisation, le tube de selle (110) peut comporter plus de trois couches.

Dans les figures 1 et 2, des hachures sont utilisées pour montrer les surfaces en fibre de carbone. Les surfaces hachurées sont en fibre de carbone, tandis que les surfaces non-hachuré.es sont métalliques. Les hachures n'ont pas pour but d'indiquer une couleur particulière. La fibre de carbone peut être peinte de n'importe quelle couleur. De même, les composants métalliques peuvent être peints de n'importe quelle couleur.

La figure 3 représente plus de détails du tube de selle (110). Comme indiqué ci-dessus, un mode de réalisation du tube de selle (110) est composé de trois couches: une couche extérieure (150), une couche intermédiaire (154) et une couche intérieure (158). La longueur de la couche extérieure (150) est indiquée par la flèche (152). La longueur de la couche intermédiaire (154) est indiquée par la flèche (156). La longueur de la couche intérieure (158) est indiquée par la flèche (160). Selon un mode. de réalisation, la couche extérieure (150) ne couvre pas la surface entière du tube de selle (110); elle recouvre seulement une partie (la partie supérieure par exemple) du tube de selle (110). Selon un mode de réalisation, la couche extérieure (150) couvre seulement le manchon de tube de selle (112). Selon un mode de réalisation, la couche intermédiaire (154) ne s'étend pas sur toute la longueur du tube de selle (110). Comme le montre la flèche (156), la couche intermédiaire (154) commence à la base du tube de selle (110) et va jusqu'à un endroit proche du sommet du tube de selle (110). La surface extérieure du cylindre de tube de selle (114) comporte une couche intermédiaire (154). La couche intérieure (158) commence au sommet du tube de selle (110) et va jusqu'à un endroit proche de la base de tube de selle (110). La longueur d'une couche intérieure (158) est montrée par la flèche (160). Comme on peut le voir, la couche intérieure (158) ne descend pas aussi bas que la couche intermédiaire (154). Les bases de la couche intermédiaire (154) et de la couche intérieure (158) sont emboîtées dans le boîtier de pédalier (108).

Selon un mode de réalisation, la couche intérieure (158) couvre environ 95% de la longueur du tube de selle (110), la couche intermédiaire (154) couvre environ 80% (ou au moins 80%) de la longueur du tube de selle (110) , et la couche extérieure (150) couvre environ 30% de la longueur du tube de selle (110). Ces longueurs peuvent être modifiées. Par exemple, dans d'autres modes de réalisation qui modifient ces longueurs, la couche intermédiaire (154) peut couvrir plus de 50% de la longueur du tube de selle (110), la couche intermédiaire (154) peut couvrir plus des 2/3 de la longueur du tube de selle (110), la couche intermédiaire (154) peut couvrir plus de 75 % de la longueur du tube de selle (110), ou bien la couche intermédiaire (154) peut couvrir plus de 80 9/o de la longueur du tube de selle (110). Dans d'autres modes de réalisation, la couverture de la couche intérieure (158) peut varier de 2/3 à 100% de la longueur du tube de selle (110), la couverture de la couche intermédiaire (154) peut varier de 2/3 à 100% de la longueur du tube de selle (110), et la couverture de la couche extérieure (158) peut varier de 30% à 100% de la longueur du tube de selle (110).

Selon un mode de réalisation, la couche extérieure (150) couvre environ 30% et la couche intermédiaire (154) couvre 70% de la surface extérieure du tube de selle (110) par rapport aux trois couches. Le taux de couverture de la surface extérieure 2890039 -7- du tube de selle (110) peut également être modifié. Par exemple, dans d'autres modes de réalisation, la couche intermédiaire (154) peut être configurée pour couvrir plus de 50%, plus de 2/3, ou plus de 70% de la surface extérieure du tube de selle (110) par rapport aux trois couches. Les longueurs des diverses couches, y compris la couverture de surface, sont dimensionnées pour allier de façon optimale rigidité et confort.

Dans certains modes de réalisation, le tube de selle (110) peut être peint et/ou recouvert d'un autre produit de finition. Le fait que la couche intermédiaire (154) (ou une autre couche) couvre une partie de la surface extérieure du tube de selle (110) par rapport aux trois couches (ou deux couches) est indépendant de la peinture ou d'autre produit de finition. Ainsi, la couche intermédiaire (154) peut-elle couvrir X% de la surface extérieure du tube de selle (110) par rapport aux trois couches, si elle est sur la surface extérieure par rapport aux trois couches (150), (154) et (158), que le tube de selle (110) soit peint ou fini d'une autre manière pour recouvrir la surface extérieure.

La figure 4A est une vue en coupe du tube de selle (110) montrant l'intérieur du tube de selle (110). La couche extérieure (150) constitue une surface extérieure du manchon de tube de selle (112) et, en conséquence, de la partie supérieure du tube de selle (110). Le manchon de tube de selle (112) reçoit le tube horizontal (104) à l'intérieur du manchon de tube de selle (112). Le tube horizontal (104) est collé à l'intérieur du manchon de tube de selle (112) selon la ligne (170). Le manchon de tube de selle (112) reçoit également le tube de liaison de haubans (130) à l'intérieur du tube de selle (112). Le tube de liaison de haubans (130) est collé à l'intérieur du manchon de tube de selle (112) selon la ligne (172). A noter que la figure 4A montre des lignes de colle (170) et (172) courbes; cependant, ces lignes peuvent également être des lignes droites ou d'autre forme. D'autres moyens d'assemblage peuvent également être utilisés. La figure 4A montre la couche extérieure (150) recouvrant une partie du cylindre de tube de selle (114). Dans la zone de recouvrement de la couche extérieure (150) et du cylindre de tube de selle (114), la couche intermédiaire (154) est située sous la couche extérieure (150). Dans la zone où le cylindre de tube de selle (114) n'est pas recouvert par la couche extérieure (150), la couche intermédiaire (154) constitue la surface extérieure du tube de selle (110) . La couche intermédiaire (154) est de forme cylindrique. Dans certains modes de réalisation, les extrémités de la couche extérieure (150) sont effilées pour réaliser une transition progressive vers la couche intermédiaire (154). La couche intérieure (158) est située à l'intérieur de la couche intermédiaire (154). Selon un mode de réalisation, la couche intérieure (158) est de forme cylindrique constituant une doublure intérieure de la couche intermédiaire (154). Comme le montre la figure 4A, la couche intermédiaire (154) descend plus bas que la couche intérieure 158. La figure 4A représente également la surface intérieure (162) d'une couche intérieure (158). Le cylindre de tube de selle (114) s'emboîte clans le boîtier de pédalier (108). Le boîtier de pédalier (108) comprend une butée (180), qui aboute la base de la couche intermédiaire (154) pour positionner correctement le cylindre de tube de selle (114) à l'intérieur du boîtier de pédalier (108). A la base de la couche intermédiaire (154), le cylindre de tube de selle (114) est collé au boîtier de pédalier (108).

La figure 4B est une vue en coupe du tube de selle (110) selon la ligne pointillée AA. Les trois couches de matériaux (150), (154) et (158) sont représentées en contact les unes aux autres. La figure 4B montre également la surface intérieure (162) d'une couche intérieure (158).

Les figures 5 à 7 fournissent diverses vues d'un mode de réalisation du boîtier de pédalier (108). Dans ces figures, le boîtier de pédalier (108) comporte un cylindre (200) qui délimite une ouverture (202). L'ouverture (202) reçoit un groupe de pédalier. Un côté du cylindre (200) comporte une ouverture (204) qui définit une position pour assembler (souder par exemple) le tube oblique (106). Un autre côté du cylindre (200) comporte deux plus petites ouvertures (220) et (222) pour définir les positions pour assembler (souder par exemple) les bases (120) et (122). Le tube de selle recevant le cylindre (206) est monté sur le cylindre (200). Le tube de selle (110) s'emboîte dans le tube de selle recevant le cylindre (206) de sorte que l'extrémité inférieure de la couche intermédiaire (154) soit positionnée contre (aboute, par exemple) la butée (180). La couche intérieure (158) n'aboute pas la butée (180). Le rebord du cylindre (206) comporte une grande section (208) et une petite section (210).

Les figures 8 à 11 représentent diverses vues d'un mode de réalisation du tube de direction (102). Dans ces figures, le tube de direction (102) comprend un tube principal (302) et une section de raccord de tube horizontal (304). Une partie de la section de raccord de tube horizontal (304) s'emboîte dans une ouverture du tube principal (302) et peut y être collée ou soudée à l'intérieur. La figure 9 fournit une vue montrant l'intérieur de la section de raccord de tube horizontal (304) selon la flèche (306). La section (304) comporte une coque (308) munie de butées (310), (312), (314) et (316) qui dépassent de la surface intérieure de la coque (308).

La figure 10 fournit une vue de dessus de la section de raccord de tube horizontal (304) en regardant la surface supérieure (320) de la section de raccord de tube supérieur (304) vers le bas. La figure 11 fournit une vue en coupe de la section de raccord de tube horizontal (304) selon la ligne pointillée BB de la figure 10. Le tube horizontal (104) s'emboîte dans la coque (308). L'extrémité avant du tube horizontal (104) est en contact avec les butées (310), (312), (314) et (316). Comme le montre la figure 11, les butées (310) à (316) forment des échancrures. Par exemple, la figure 11 montre l'échancrure (334) formée par la butée (310) et l'échancrure (336) formée par la butée (314). L'extrémité avant du tube horizontal (104) aboute contre ces échancrures. Selon un mode de réalisation, le tube horizontal (104) est collé à la section de raccord (304) sur ou à côté des échancrures, ou bien à un autre endroit de la section de raccord de tube horizontal (304).

Le cadre de bicyclette décrit ci-dessus comporte un design optimal pour le tube de selle (110). La couche intérieure (158) et la couche intermédiaire (154) fournissent un bon équilibre entre confort (provenant de la fibre de carbone par exemple) et rigidité (provenant de l'aluminium par exemple). L'aluminium et la fibre de carbone ont des élasticités différentes. L'utilisation de la couche extérieure (150) ajoutera de la résistance selon la différence en élasticité.

La figure 12 est un diagramme décrivant un mode de réalisation d'un procédé de fabrication de cadre de bicyclette muni des caractéristiques décrites ci-dessus. A l'étape (402), le tube de direction (102) est fabriqué. A l'étape (404), le tube horizontal (104) est fabriqué. A l'étape (406), vers le tube oblique (106) est fabriqué. A l'étape (408), le tube de selle (110) est fabriqué. A l'étape (410), le boîtier de pédalier (108) est fabriqué. A l'étape (412), les bases (120) et (122) sont fabriquées. A l'étape (414), les haubans (132) et (134), ainsi que le tube de liaison de haubans (130) sont fabriqués. A l'étape (416), les pattes (124) et (126) sont fabriquées.

A l'étape (418), les éléments des cadres fabriqués lors des étapes (402) à (416) sont assemblés. Par exemple, le tube horizontal (104) et le tube de liaison de haubans (130) sont collés au manchon de tube de selle (112). Le tube horizontal (104) est collé au tube de direction (102). Le cylindre de tube de selle (114) est collé au boîtier de pédalier (108). Le tube oblique (106) est soudé au tube de direction (102) et au - 10- boîtier de pédalier (108). Les bases (120) et (122) sont également soudées au boîtier de pédalier (108). Les haubans (132) et (134) sont collés au tube de liaison de haubans (130) et aux pattes (124) et (126). Les bases (120) et (122) sont soudées aux pattes (124) et (126).

La figure 12 montre que l'étape de fabrication du tube de selle (110) comporte trois sous-étapes. A l'étape (420), la couche intérieure (158) est créée. A l'étape (422), la couche intermédiaire (154) est adjointe au tube de selle (110). A l'étape (424), la couche extérieure (150) est adjointe au tube de selle (110). A noter que l'ordre de réalisation des étapes (402) à (424) peut changer de l'ordre présenté en figure 12.

Plutôt que de fabriquer et assembler séparément des composants en fibre de carbone, tout ou partie des tubes en fibre de carbone peuvent être fabriqués concurremment et/ou intégralement selon une structure monobloc. Par exemple, une structure de couches directionnelles en fibre de carbone peut être imprégnée d'époxy et placé dans un moule à réservoir souple. Le réservoir souple est relié à un montage à air pressurisé. Le moule est de la forme du tube horizontal, du hauban et de la structure de hauban (par exemple, le tube de liaison de haubans et les deux haubans). Le moule est alors placé dans un four à haute température pour que l'époxy devienne liquide et se mélange à la fibre de carbone. Après chauffage suffisant, le moule est refroidi et l'époxy est évacué de sorte qu'une structure monobloc comportant le tube horizontal, le hauban et la structure de hauban soit créée. Ainsi, les tubes sont-ils fabriqués et assemblés en même temps. Avant de placer le moule dans le four, la fibre de carbone imprégnée d'époxy pour la couche intérieure (158) est insérée dans uni tube en aluminium. Le tube en aluminium constitue la couche intermédiaire (154). La fibre de carbone imprégnée d'époxy pour la couche supérieure 150 est alors nappée autour du tube en aluminium. Le hauban est alors positionné à côté du tube horizontal et de la structure de hauban. Cuit au four, l'époxy provenant des deux couches en fibre de carbone provoque la liaison des couches en fibre de carbone avec la couche en aluminium et les pièces adjacentes.

Selon un mode de réalisation, le tube de direction, le tube oblique, le boîtier de pédalier et les bases sont soudés, alignés, soumis à un traitement thermique et usinés en une seule structure en aluminium. Cette structure en aluminium peut être traitée avec un revêtement non-oxydable. Dans certains modes de réalisation, plutôt que de coller la structure en aluminium à la structure en fibre de carbone, la structure -11 - en aluminium peut être positionnée sur les pièces adéquates de la structure en fibre de carbone et une couche stratifiée en fibre de carbone peut être nappée autour de la jonction entre la structure en fibre de carbone et la structure en aluminium. Ces jonctions avec la fibre de carbone stratifiée sont placées dans le moule et chauffées pour relier la structure en aluminium à la structure en fibre de carbone. D'autres technologies pour combiner les structures peuvent également être utilisées. Le concept de cadre décrit ci-dessus utilisant une combinaison de métal et de fibre de carbone fournit une combinaison optimale alliant rigidité et confort. Le tube oblique, la base et le boîtier de pédalier métalliques apportent de la rigidité. Le tube horizontal et les haubans en fibre de carbone apportent du confort. De plus, les matériaux en fibre de carbone sont légers. Le tube de selle de l'invention comporte de la rigidité via la couche intermédiaire en aluminium, et du confort via la couche intérieure en fibre de carbone. Du fait que la couche intermédiaire en aluminium soit plus longue et présente un plus grand ratio de longueur du tube de selle que dans les précédentes combinaisons de cadres, la couche intermédiaire en aluminium procure un tube de selle plus rigide. Un tube de selle plus rigide autorise un meilleur rendement en puissance et des accélérations iintensives, de même qu'un meilleur guidage en descente. La couche intérieure en fibre de carbone, ici plus longue et plus couvrante, équilibre la couche en aluminium en absorbant les vibrations et accroît le confort.

La couche extérieure du tube de selle aide à prévenir le craquelage du cadre. Si le tube de selle comprend seulement une couche intermédiaire métallique et une couche intérieure en fibre de carbone, il est alors possible qu'il se produire une craquelure à la jonction supérieure du tube de selle avec les autres composants du cadre, à cause de l'effort de cisaillement focalisé sur la jonction. En couvrant la jonction d'une couche extérieure en fibre de carbone et en recouvrant les trois couches, l'effort peut être dissipé pour éviter la craquelure à la zone de jonction. Le design de cadre compact décrit ci-dessus procure une bicyclette plus légère et plus rigide que les cadres de bicyclette à géométrie classique. Le tube horizontal en pente utilise moins de matière et forme un triangle arrière plus petit, ce qui minimise la flexion en phases d'accélération, de descente et d'attaque.

La technologie d'utilisation de trois couches pour former un tube de selle peut également être utilisée pour former d'autres éléments du cadre de bicyclette. Par - 12 - exemple, le tube oblique, le tube horizontal, le tube de direction ou d'autres parties du cadre peuvent également comporter trois couches ou plus.

La description détaillée qui précède a été présentée à des fins d'illustration et de description. Elle n'a pas été conçue pour êtreexhaustive ni pour limiter l'invention telle que présentée. Nombre de modifications et de variantes sont possibles à la lumière de ce qui précède. Les modes de réalisation décrits ont été choisis pour fournir la meilleure explication des principes de l'invention et de sa mise en oeuvre pratique, devant permettre à tout homme de l'art d'exploiter au mieux l'invention selon différents modes de réalisation et avec les modifications nécessaires à son utilisation prévue.

Claims

REVENDICATIONS

1) Un dispositif de cadre de bicyclette (100) comprenant un ensemble de tubes reliés ensemble, au moins une partie d'un premier tube dudit ensemble de tubes comportant au moins trois couches de matériaux distinctes et au moins une majorité dudit ensemble de tubes comprenant au moins deux desdites trois couches de matériaux distinctes.

2) Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 1, où : lesdites trois couches de matériaux distinctes comprennent une couche intérieure (158) comportant de la fibre de carbone, une couche intermédiaire (154) comportant un matériau métallique et une couche extérieure (150) comportant de la fibre de carbone.

3) Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 1, où : une desdites trois couches de matériaux distinctes comporte de la fibre de carbone et une autre desdites trois couches de matériaux distinctes comporte de l'aluminium; et au moins un sous-ensemble dudit ensemble de tubes forment intégralement une structure monobloc.

4) Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 3, où : lesdites trois couches de matériaux distinctes comprennent une couche comportant de la fibre de carbone et une couche métallique, ladite couche métallique couvrant plus de 50% d'une surface extérieure par rapport aux dites trois couches de matériaux distinctes.

5) Un dispositif de cadre de bicyclette (100) comprenant: un tube de selle (110) comportant une section supérieure et une section inférieure, ladite section supérieure ayant trois couches distinctes sur au moins une première partie de ladite section supérieure; un support avant; et un support croisé relié au dit support avant et au dit tube de selle (110).

6) Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 5, où : - 14 - lesdites trois couches distinctes comprennent au moins une couche de matériau en carbone et au moins une couche de matériau métallique.

7) Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 5, où : lesdites trois couches distinctes comprennent une couche intérieure (158) comportant de la fibre de carbone, une couche intermédiaire (154) comportant un matériau métallique et une couche extérieure (150) comportant de la fibre de carbone.

8) Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 5, où : lesdites trois couches distinctes comprennent une couche intérieure (158) comportant de la fibre de carbone, une couche intermédiaire (154) comportant de l'aluminium et une couche extérieure (150) comportant de la fibre de carbone; et une partie dudit tube de selle (110), qui reçoit un groupe de selle, comprend ladite couche intérieure (158) et ladite couche extérieure (150) sans comprendre ladite couche intermédiaire (154).

9) Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 5, où : ledit tube de selle (110) est caractérisé par une longueur; lesdites trois couches distinctes comprennent une couche intérieure (158), une couche intermédiaire (154) métallique et une couche extérieure (150) ; ladite couche intermédiaire (154) métallique couvre plus de la moitié de ladite longueur.

10)Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 5, comprenant en outre: un boîtier de pédalier (108) relié à ladite section inférieure dudit tube de selle (110), ledit support avant étant un tube de direction (102), ledit support croisé étant un tube horizontal (104) ; et un tube oblique (106) relié au dit tube de direction (102) et au dit boîtier de pédalier (108), ladite section supérieure dudit tube de selle (110) étant relié au dit tube horizontal (104).

11)Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 7, où : ladite couche intermédiaire (154) est en contact avec ledit boîtier de pédalier (108) ; et ladite couche intérieure (158) n'est pas en contact avec ledit boîtier de pédalier (108).

12)Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 7, où : ladite section supérieure comprend une couche intérieure (158) comportant de la fibre de carbone, une couche intermédiaire (154) comportant du métal et une couche extérieure (150) comportant de la fibre de carbone; ledit tube horizontal (104) est en fibre de carbone; ledit tube de direction (102) et ledit tube oblique (106) sont en métal; ledit cadre de bicyclette comprend en outre des haubans (132) et (134) et des bases (120) et (122) reliées aux dits haubans; lesdits haubans (132) et (134) sont en fibre de carbone; et lesdites bases (120) et (122) sont en métal.

13)Le dispositif de cadre de bicyclette (100) selon la revendication 7, où : ladite couche intérieure (158) couvre plus des 2/3 de ladite longueur dudit tube de selle (110).