FR2983822A1

FR2983822A1 - Ensemble bicyclette avec boitier de pedalier.

Info

Publication number: FR2983822A1
Application number: FR1261729A
Authority: FR
Inventors: Bradley L Paquin; Jean-Luc Callahan; Robb Jankura; Aluisio Christopher P D
Original assignee: Specialized Bicycle Components Inc
Current assignee: Specialized Bicycle Components Holding Co Inc
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-06-14
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: US20130147152A1; FR2983822B1; TW201336730A; US8882125B2; DE102012023321B4; DE102012023321A1; TWI519446B

Abstract

L'invention concerne un ensemble bicyclette comprenant un cadre principal comportant un boîtier de pédalier pour recevoir un jeu de pédalier. Le boîtier de pédalier peut être fait de fibre de carbone avec une ou plusieurs bagues métalliques pour servir de surfaces de palier à l'intérieur du boîtier de pédalier. Les bagues métalliques peuvent également être des bagues fendues métalliques (36) avec un espace entre deux extrémités espacées l'une de l'autre.

Description

La présente invention concerne généralement des systèmes bicyclettes et ensembles cadres. En particulier, la présente invention concerne un ensemble cadre pour recevoir un jeu de pédalier.

Un pédalier de bicyclette fait partie d'une transmission de bicyclette qui convertit le mouvement en va-et-vient des jambes du cycliste en mouvement de rotation utilisé pour entraîner la roue arrière. Il peut comprendre un ou plusieurs plateaux fixés à la manivelle de pédalier à laquelle les pédales se fixent. Le cycliste agit sur les pédales pour créer le mouvement de rotation. Un jeu de pédalier raccorde le pédalier à la bicyclette et permet au pédalier de tourner librement. Le jeu de pédalier peut comprendre un axe fixé au pédalier, et des paliers qui permettent à l'axe et aux manivelles du pédalier de tourner. Les plateaux et pédales se fixent à la manivelle de pédaliers. Le jeu de pédalier va à l'intérieur du boîtier de pédalier, qui peut raccorder des parties du cadre de bicyclette telles que le tube de selle, le tube diagonal et/ou les bases. L'amélioration de cadres de bicyclette, de jeux de pédalier, et d'autres ensembles associés à ceux-ci est continuellement nécessaire. Par conséquent, dans certains modes de réalisation de la présente invention, un boîtier extérieur de jeu de pédalier est configuré pour permettre l'utilisation d'un cadre de bicyclette en fibre de carbone qui reçoit un jeu de pédalier métallique.

La présente invention a pour objet un ensemble bicyclette pouvant comprendre un cadre. Le cadre peut comprendre un tube supérieur comportant une première extrémité et une seconde extrémité, un tube diagonal comportant une première extrémité et une seconde extrémité, un tube de direction raccordé à la première extrémité du tube supérieur et la première extrémité du tube diagonal, et un boîtier de pédalier en fibre de carbone, comportant une cavité intérieure pour recevoir un jeu de pédalier. Le boîtier de pédalier en fibre de carbone peut être raccordé à la seconde extrémité du tube diagonal. Le boîtier de pédalier peut comporter une région supérieure et une région inférieure. Une première bague fendue métallique peut être positionnée à l'intérieur du boîtier de pédalier en fibre de carbone. Une seconde bague fendue métallique peut être positionnée à l'intérieur du boîtier de pédalier en fibre de carbone et espacée de la première bague fendue métallique. Chacune des première et seconde bagues fendues métalliques peut comporter une région discontinue avec deux extrémités qui en réalité se font face mais ne se raccordent pas. Selon certains modes de réalisation, les régions discontinues peuvent être positionnées à l'intérieur du 1/3 supérieur du boîtier de pédalier en fibre de carbone et/ou sont sensiblement alignées. Les première 25 et seconde bagues métalliques fendues peuvent être formées de façon intégrée avec le boîtier de pédalier en fibre de carbone. L'au moins une bague fendue métallique peut comprendre deux bagues fendues métalliques, chacune 30 positionnée à l'intérieur de, et formées de façon intégrée avec, la fibre de carbone, les deux bagues fendues métalliques étant espacées l'une de l'autre à l'intérieur de la fibre de carbone. Les régions discontinues des deux bagues fendues métalliques peuvent être sensiblement alignées.

Un cadre de bicyclette peut comprendre un tube supérieur, un tube diagonal, un tube de direction raccordant le tube supérieur et le tube diagonal au niveau d'extrémités avant du tube supérieur ainsi que du tube diagonal, et un boîtier de pédalier. Le boîtier de pédalier peut comporter une cavité intérieure avec une région supérieure et une région inférieure, le boîtier de pédalier étant raccordé à une extrémité arrière du tube diagonal. Le boîtier de pédalier peut comprendre de la fibre de carbone et une paire de bagues métalliques positionnées à l'intérieur de, et formées de façon intégrée avec, la fibre de carbone pour former le boîtier de pédalier de sorte que chacune des bagues définisse une partie d'une surface intérieure du boîtier de pédalier.

Dans certains modes de réalisation, chacune de la paire de bagues métalliques peut comporter deux extrémités non raccordées espacées l'une de l'autre par un espace passant complètement à travers la bague. Chacune des bagues fendues métalliques peut être positionnée à l'intérieur de la cavité intérieure du boîtier de pédalier de sorte que les espaces soient positionnés dans la région supérieure. Il peut également y avoir un accessoire de positionnement de palier. L'accessoire de positionnement de palier peut comprendre au moins un élément parmi une rainure d'anneau élastique, un épaulement, une protubérance, un cran, et un diamètre non constant du boîtier de pédalier. L'ensemble bicyclette selon l'invention peut comprendre en outre un jeu de pédalier comportant des 5 paliers et un axe positionné à l'intérieur du boîtier de pédalier, les première et seconde bagues fendues métalliques étant configurées pour servir de bagues de palier pour les paliers. En outre, l'ensemble bicyclette de l'invention 10 comprend un jeu de pédalier positionné à l'intérieur du boîtier de pédalier et un pédalier fixé au jeu de pédalier. La présente invention a également pour objet un procédé de formage d'un cadre de bicyclette selon 15 certains modes de réalisation comprenant une ou plusieurs des étapes suivantes : la fourniture d'un mandrin ; le positionnement d'au moins une bague fendue métallique sur le mandrin, chacune de l'au moins une bague fendue métallique comportant un espace entre deux 20 extrémités espacées l'une de l'autre ; le positionnement de filaments imprégnés de résine autour du mandrin et de l'au moins une bague fendue métallique ; le durcissement des filaments combinés imprégnés de résine et d'au moins une bague fendue 25 métallique sur le mandrin ; la dépose du mandrin. Le procédé selon des modes de réalisation supplémentaires peut comprendre l'étape du positionnement d'au moins une bague fendue métallique sur le mandrin comprenant le positionnement d'une paire 30 de bagues fendues métalliques dans des emplacements espacés l'un de l'autre sur le mandrin. De même, le procédé peut comprendre le positionnement de chacune des bagues fendues métalliques de sorte que les espaces soient sensiblement alignés et/ou le positionnement de chacune des bagues fendues métalliques de sorte que les 5 espaces soient au sein de 15 degrés l'un de l'autre. Dans le procédé selon des modes de réalisation supplémentaires, le positionnement de filaments imprégnés de résine autour du mandrin et l'au moins une bague fendue métallique peut comprendre l'enroulement 10 de filaments imprégnés de résine autour du mandrin et de l'au moins une bague fendue métallique de sorte que le diamètre intérieur de l'au moins une bague se conforme au diamètre extérieur du mandrin. Le procédé de l'invention peut comprendre en outre 15 le positionnement des filaments imprégnés de résine, du mandrin et de l'au moins une bague fendue. De plus, le procédé de l'invention comprend la fermeture du moule. Dans le procédé de l'invention, le durcissement 20 des filaments combinés imprégnés de résine et de l'au moins une bague fendue métallique sur le mandrin comprend l'application de chaleur sur les filaments combinés imprégnés de résine et l'au moins une bague fendue métallique sur le mandrin. 25 Ces caractéristiques, aspects et avantages et d'autres sont décrits ci-dessous en faisant référence aux dessins, qui sont prévus pour illustrer, mais non pour limiter, l'invention. Sur les dessins, des caractères de référence identiques indiquent de façon 30 constante des caractéristiques correspondantes dans tous les modes de réalisation similaires.

La figure 1 est une vue latérale d'un mode de réalisation d'une bicyclette. La figure 2 illustre une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un cadre de bicyclette.

La figure 3 est une vue détaillée du cadre de bicyclette de la figure 2. La figure 4 représente une vue latérale d'un boîtier de pédalier. La figure 5 est une autre vue du boîtier de 10 pédalier de la figure 4. La figure 6 est une vue latérale schématique d'un boîtier de pédalier. La figure 7 est une coupe transversale de la vue latérale schématique du boîtier de pédalier de la 15 figure 6. La figure 7A est une coupe transversale d'une vue latérale schématique d'un autre mode de réalisation de boîtier de pédalier. La figure 7B est une coupe transversale d'une vue 20 latérale schématique d'encore un autre mode de réalisation de boîtier de pédalier. La figure 8 est un organigramme illustrant certaines étapes d'un procédé de fabrication un boîtier de pédalier. 25 La description suivante sera fournie dans des buts illustratifs par rapport à une bicyclette 10, telle qu'elle est représentée sur la figure 1, et plus particulièrement, à une bicyclette tout-terrain ou un VTT. L'homme du métier appréciera que les modes de 30 réalisation tels qu'ils sont décrits ici peuvent s'appliquer tout autant à d'autres types de véhicules entraînés par pédales, tels que des vélos de route, des vélos pour enfants, des vélos de tourisme, des vélos à position allongée, des tricycles, des quadricycles, des monocycles, des pédalos, ou d'autres véhicules entraînés par les pieds ou par les mains. Dans la présente invention, le terme « longitudinal » fait référence à une direction, une longueur ou un emplacement entre l'avant et l'arrière de la bicyclette 10. Le terme « latéral » fait référence à une direction, une longueur ou un emplacement entre les côtés de la bicyclette 10. Des hauteurs peuvent être décrites sous forme de distances relatives à partir d'une surface sur laquelle la bicyclette 10 est utilisée de manière normale. Ainsi, les termes « au-dessus » ou « en dessous » s'appliquent généralement à la bicyclette telle qu'elle est assemblée, et orientée lorsqu'elle est utilisée normalement, ou telle qu'elle est illustrée sur une quelconque des figures pertinentes. Les directions avant, arrière, gauche et droite font généralement référence aux directions du point de vue d'un cycliste normalement assis sur la bicyclette 10. En faisant référence à la figure 1, la bicyclette 10 comprend un ensemble cadre 12, une 25 fourche 14, une roue avant 16 et une roue arrière 18. L'ensemble cadre 12 supporte un ensemble selle 20 à un emplacement espacé vers l'arrière d'un ensemble guidon 21. L'ensemble guidon 21 est supporté de façon rotative par l'ensemble cadre 12 et est accouplé à la 30 fourche 14 et la roue avant 16 de sorte que le mouvement d'un côté à l'autre du guidon 20 entraîne un mouvement similaire de la fourche 14 et la roue avant 16. L'ensemble cadre 12 supporte également la roue arrière 18. Une transmission est configurée pour permettre à un cycliste du vélo 10 de fournir une puissance à une ou aux deux roues 16, 18. Dans l'agencement illustré, la transmission comprend des manivelles du pédalier 24 qui sont accouplées à la roue arrière 18 par une transmission à chaîne à vitesses multiples 22. La transmission à chaîne à vitesses multiples 22 peut comprendre un ou plusieurs éléments dentés, ou plateaux, accouplés à la manivelle de pédalier 24 et un ou plusieurs éléments dentés, ou roues dentées, accouplés à la roue arrière 18. Les plateaux et roues dentées sont accouplés par une chaîne d'entraînement sans fin qui est capable de transmettre un couple de la manivelle de pédalier 24 à la roue arrière 18. Un ou plusieurs mécanismes de changement de vitesses, tels qu'un dérailleur, peuvent être prévus pour changer la chaîne entre les plateaux ou roues dentées. Le mécanisme de changement de vitesses peut être commandé par des commandes cyclistes montées sur l'ensemble guidon 21. Le vélo 10 peut également comprendre des ensembles 25 freins avant et arrière associés aux roues avant et arrière 14, 16, respectivement. Les ensembles freins peuvent être commandés par un cycliste du vélo 10, typiquement par l'intermédiaire de commandes manuelles prévues sur le guidon 21. Les ensembles freins peuvent 30 être des freins à disque, des freins sur jante, ou d'autres types appropriés d'ensembles freins.

L'ensemble cadre 12 peut présenter une parmi de nombreuses différentes configurations. Par exemple, l'ensemble cadre peut comporter un cadre principal 2 et un sous-cadre 6. Le cadre principal 2 et le sous-5 cadre 6 peuvent être raccordés rigidement ou configurés pour un mouvement relatif, par exemple avec un ensemble suspension arrière 8, y compris un amortisseur de chocs 4. En raison de leurs formes typiques, le cadre principal 2 est souvent appelé triangle avant et le 10 sous-cadre 6 est souvent appelé triangle arrière. D'autres formes et configurations pour l'ensemble cadre 12 peuvent également être utilisées. La figure 2 illustre une configuration d'ensemble cadre de bicyclette 12 avec un système suspension 15 arrière. L'ensemble cadre de bicyclette 12 comporte un cadre principal 2, un amortisseur 4 et un sous-cadre 6. Comme on peut le voir, le cadre principal 2 peut être un cadre principal triangulaire. Un cadre principal 2 selon certains modes de réalisation comprend un tube de 20 selle 21, un tube supérieur 23 et un tube de direction 25. Le tube supérieur 23 peut raccorder le tube de selle 21 et le tube de direction 25. Une tige de selle avec une selle fixée 20 (représentée sur la figure 1) peut être installée dans le tube de selle 21. 25 Une tige ou colonne de direction qui raccorde le guidon et la fourche 14 (représentée sur la figure 1) peut être installée dans le tube de direction 25. Certains modes de réalisation peuvent en outre comprendre un tube diagonal 27 et un boîtier de pédalier 30. Le tube 30 diagonal 27 peut raccorder le boîtier de pédalier 30 et le tube de direction 25. Un jeu de pédalier 11 (représenté sur la figure 1) peut être installé dans le boîtier de pédalier 30 auquel des manivelles du pédalier 24 et des pédales peuvent être fixées (représentées sur la figure 1).

Selon certains modes de réalisation, le cadre principal 2 peut en outre comprendre un ou plusieurs goussets ou traverses 31, 29. Les traverses peuvent raccorder diverses parties du cadre principal 2. Par exemple, sur la figure 2, la traverse 31 raccorde le 10 tube de selle 21 et le tube supérieur 23 et la traverse 29 raccorde le tube supérieur 23 et le tube diagonal 27. La traverse 29 peut raccorder le tube supérieur 23 et le tube diagonal 27 dans un emplacement espacé des extrémités du tube supérieur 23 et du tube 15 diagonal 27. Les traverses 31, 29 peuvent augmenter la stabilité du cadre et permettre des caractéristiques de conception supplémentaires, telles qu'un tube supérieur en pente vers le bas 23. Dans d'autres modes de réalisation, une seule traverse comprend les deux 20 traverses 31 et 29 associées en une pièce et le cadre principal 2 n'utilise pas de tube supérieur 23. Dans d'autres modes de réalisation, un tube supérieur est utilisé mais seulement une traverse 31 ou 29 est présente. 25 Le sous-cadre 6 de l'ensemble cadre 12 peut comprendre une paire de haubans 33 et une paire de bases 35. Chaque hauban 33 peut se raccorder avec une base correspondante 35 au niveau ou près d'une patte arrière 28. Ce raccord peut être fixé ou coincé pour 30 permettre une rotation. Dans certains modes de réalisation, les bases 35 sont raccordées de façon articulée au cadre principal au niveau ou près du boîtier de pédalier 30. Un amortisseur de chocs 4 peut être raccordé de façon pivotante au cadre principal 2 à une extrémité et au sous-cadre 6 à l'autre extrémité. L'amortisseur de chocs 4 peut être utilisé pour commander la quantité de mouvement entre le cadre principal 2 et le sous-cadre 6 et la vitesse de changement de leurs relations. Dans certains modes de réalisation, l'ensemble cadre 12 peut également comprendre une tringlerie 26. La tringlerie 26 est représentée raccordant le cadre principal 2, l'amortisseur de chocs 4 et le sous-cadre 6. De cette manière, la tringlerie 26 peut être utilisée conjointement avec l'amortisseur de chocs 4 pour commander la plage de mouvement et les relations entre le cadre principal 2 et le sous-cadre 6. Dans certains modes de réalisation, l'amortisseur 4 peut se raccorder directement au sous-cadre 6, avec ou sans l'utilisation d'une tringlerie 26. De même, comme cela est représenté, l'amortisseur 4, le cadre principal 2 et le sous-cadre 6 se fixent tous à la tringlerie dans des emplacements différents. Dans certains modes de réalisation, certains de ces raccords sont associés dans un emplacement.

En faisant à présent référence à la figure 3, une vue détaillée de l'ensemble cadre 12 est représentée. L'ensemble cadre 12 comporte un boîtier de pédalier 30 qui, typiquement, raccorde le tube diagonal 27 et le tube de selle 21. Le boîtier de pédalier 30 peut être un boîtier monopièce ou à deux pièces. Comme cela est illustré, le boîtier de pédalier 30 est un boîtier à deux pièces avec un boîtier extérieur 32 et un boîtier intérieur 34. Le fait que le boîtier de pédalier 30 est un boîtier monopièce ou à deux pièces peut dépendre de 5 divers facteurs y compris le procédé de fabrication et le type de construction de cadre. L'ensemble cadre 12 peut être fait de polymère renforcé de fibre de carbone (fibre de carbone) ou d'autres matériaux synthétiques et/ou composites. Des ensembles cadres en fibre de 10 carbone peuvent être fabriqués de nombreuses manières différentes. Par exemple, des tubes cylindriques peuvent être joints avec des adhésives et des raccords de fixation, dans un procédé quelque peu analogue à un cadre en 15 acier à raccords de fixation. Ce type de construction pourrait utiliser un boîtier monopièce de pédalier 30 qui se fixe à un tube de selle 21 et/ou un tube diagonal 27 avec les raccords de fixation mentionnés ci-dessus. 20 À titre d'autre exemple, des ensembles cadres en fibre de carbone peuvent être fabriqués en une seule pièce, appelée construction monocoque, ou de façon similaire en pièces ou sections distinctes. Ceci peut nécessiter l'utilisation de vessies internes durant le 25 procédé de formage qui sont ensuite déposées, comme cela est connu dans l'art. L'utilisation de vessies internes nécessite généralement des points d'accès dans le tube, le cadre, ou la section du cadre. Un point d'accès qui peut être utilisé est le boîtier de 30 pédalier 30. Un boîtier de pédalier à deux pièces peut permettre à la totalité ou à une partie du cadre principal d'être formée en premier avec le boîtier extérieur 32, ce qui permet un point d'accès de vessie interne au niveau du boîtier extérieur de jeu de pédalier 32, et puis le boîtier intérieur 34 peut être positionné par la suite dans le boîtier extérieur 32 pour alors être durci et fixé. En faisant à présent référence aux figures 4 à 7, un boîtier de pédalier 30 est représenté. Il faut comprendre que le boîtier de pédalier illustré 30 peut 10 être un boîtier de pédalier monopièce ou la pièce intérieure d'un boîtier à deux pièces de pédalier, comme cela est décrit ci-dessus. Le boîtier de pédalier 30 peut comprendre un corps cylindrique en fibre de carbone 44 avec une ou 15 plusieurs bagues métalliques 36, 38 qui sont positionnées à l'intérieur du corps cylindrique 44, et moulées de façon intégrée avec celui-ci. La ou les bagues métalliques 36, 38 peuvent fournir une surface de palier 46, 48, telle qu'un siège de palier qui peut 20 fournir une durabilité plus importante à l'intérieur d'un boîtier de pédalier en fibre de carbone. Comme cela est représenté, deux bagues métalliques 36, 38, qui sont espacées l'une de l'autre, peuvent être à l'intérieur du boîtier de pédalier 30. De façon 25 souhaitable, les bagues métalliques sont configurées et positionnées pour fournir une interface et surface de palier uniforme et équilibrée à l'intérieur du boîtier de pédalier 30. Une bague métallique unique peut également être utilisée. Une bague métallique unique 30 peut s'étendre à travers la plupart ou la totalité de la longueur du boîtier de pédalier 30. Par exemple, par rapport à la figure 7, une bague métallique unique pourrait s'étendre sur la longueur des deux bagues métalliques 36, 38 et l'espace entre elles. Dans certains modes de réalisation, la bague métallique 5 unique peut s'étendre sur la longueur entière du boîtier de pédalier 30 et, dans certains modes de réalisation, les deux bagues peuvent être espacées pour être aux extrémités du boîtier de pédalier 30. Dans certains modes de réalisation, il y a un 10 petit espace entre l'extrémité du boîtier de pédalier 30 et le côté de la bague métallique, ou le côté des deux bagues métalliques (figures 4 à 7). Par exemple, la bague métallique unique ou les deux bagues métalliques peuvent être espacées avec un espace d'l 15 à 2 mm entre un côté de la bague métallique et une extrémité du boîtier de pédalier 30. Dans certains modes de réalisation, l'espace peut être égal à l'épaisseur de paroi du tube de selle ou du tube diagonal. Dans d'autres modes de réalisation, l'espace 20 peut être plus grand ou plus petit que cette épaisseur de paroi. Un jeu de pédalier 11 (représenté sur la figure 1) comportant des paliers qui supportent un axe 13 peut être positionné en contact direct avec la ou les bagues 25 métalliques 36, 38. Un jeu de pédalier en cartouche 11 peut également être positionné à l'intérieur du corps cylindrique en fibre de carbone 44, entrant en contact avec la ou les bagues métalliques 36, 38. La ou les bagues métalliques peuvent être faites d'un alliage 30 métallique, tel qu'un alliage d'aluminium ou un alliage de titane. L'utilisation d'aluminium, de titane, et/ou de certains autres matériaux peut fournir une surface de palier légère mais résistante et durable. Dans un exemple, un boîtier de pédalier peut posséder une longueur variant de 50 à 100 mm. La 5 longueur peut dépendre de nombreuses caractéristiques, par exemple un vélo de route peut posséder une longueur de boîtier de pédalier entre environ 50 et 70 mm ou entre environ 61,5 et 68 mm alors qu'un VTT peut posséder une longueur de boîtier de pédalier entre 10 environ 65 et 90 mm ou entre environ 73 et 80 mm. Dans certains modes de réalisation, des cuvettes en plastique peuvent également être utilisées avec le jeu de pédalier 11. Ce système jeu de pédalier avec des cuvettes en plastique peut utiliser un boîtier de 15 pédalier qui possède une longueur parmi les plus petites des plages décrites ci-dessus. La taille et la position des bagues peuvent être déterminées par la taille et la position des paliers devant être utilisés. Par exemple, une bague métallique 20 unique pourrait s'étendre sur la longueur entière du boîtier de pédalier avec une longueur entre 50 mm et 100 mm. En variante, la bague métallique unique pourrait être espacée des extrémités du boîtier de pédalier, par exemple espacée d'l à 4 mm. Avec deux, OU 25 plus, bagues métalliques, chacune pourrait posséder une longueur s'étendant entre les côtés d'entre 4 et 10 mm, et par exemple, 7 mm. Les deux, ou plus, bagues métalliques pourraient posséder une longueur qui est identique, légèrement supérieure ou légèrement 30 inférieure à la taille des paliers devant être utilisés. Les deux, ou plus, bagues métalliques peuvent être ou ne pas être positionnées pour être espacées de façon égale du centre du boîtier de pédalier ou peuvent être ou ne pas être positionnés symétriquement à l'intérieur du boîtier de pédalier.

Dans certains modes de réalisation, le boîtier de pédalier et une ou plusieurs bagues métalliques peuvent posséder un diamètre intérieur d'entre environ 40 et 70 mm ou d'entre environ 46 et 60 mm. La taille du diamètre intérieur peut dépendre de nombreuses caractéristiques, telles que le fait que les paliers sont directement pressés dans le boîtier de pédalier (par exemple 40 mm) ou non, et le fait que des cuvettes en plastique doivent être utilisées (par exemple 56 mm) ou non. En outre, le boîtier de pédalier peut comprendre deux, ou plus, sections comportant des sections transversales et/ou des diamètres intérieurs différents. Par exemple, la figure 7B illustre un boîtier de pédalier 30" où les extrémités possèdent deux diamètres intérieur et extérieur différents et il y a une section possédant un diamètre varié entre les deux extrémités. Ainsi, la bague 36" est plus petite que la bague 38". D'autres configurations peuvent également être utilisées, telles qu'une ou plusieurs étapes pour augmenter le diamètre. En outre, le diamètre intérieur ou extérieur pourrait présenter un diamètre différent alors que l'autre parmi les diamètres intérieur et extérieur pourrait rester constant. L'épaisseur du boîtier de pédalier peut également 30 être constante ou peut varier. Par exemple, l'épaisseur de bague métallique peut être entre environ 0,5 et 2 mm et l'épaisseur de carbone peut être entre environ 0,5 et 2,0 mm. L'épaisseur du boîtier de pédalier, dans certains modes de réalisation, est entre 0,5 et 4 mm. Dans certains modes de réalisation, l'épaisseur du carbone peut varier, alors que l'épaisseur du métal est constante, comme cela est illustré sur les figures 4 à 7. La ou les bagues peuvent posséder un diamètre extérieur qui est légèrement inférieur au diamètre 10 extérieur du boîtier de pédalier. Par exemple, la ou les bagues peuvent posséder un diamètre extérieur d'entre environ 39 et 71 mm ou d'entre environ 46 mm et 60 mm. La couche de carbone peut alors ajouter entre environ 0,5 et 2,0 mm pour déterminer le diamètre 15 extérieur du boîtier de pédalier. Il faut comprendre que les dimensions décrites dans les présentes peuvent varier énormément et peuvent dépendre de caractéristiques telles que la taille et le positionnement de palier, entre autres. 20 La pratique courante pour des conceptions actuelles d'ensembles cadres en fibre de carbone avec des boîtiers de pédalier en fibre de carbone est d'inclure des cuvettes de palier en plastique sacrificielles. Ces cuvettes de palier en plastique 25 maintiennent généralement un jeu de pédalier en cartouche en place à l'intérieur du boîtier de pédalier et sont réalisées pour être faciles à remplacer. De cette manière, les cuvettes de palier en plastique subissent la totalité ou la plupart de l'usure et sont 30 remplacées plutôt que de permettre à l'usure d'endommager le boîtier de pédalier en fibre de carbone.

Une bague métallique à l'intérieur du boîtier de pédalier peut fournir de nombreux avantages par rapport à l'utilisation d'une cuvette de palier en plastique et par rapport à un contact direct avec la fibre de 5 carbone. Par exemple, la surface métallique possède une résistance à l'usure plus importante, et elle n'aura généralement pas besoin d'être remplaçable, ainsi, elle élimine la nécessité d'utiliser quelconques pièces sacrificielles. En même temps, certains modes de 10 réalisation peuvent toujours comprendre une ou plusieurs bagues métalliques ainsi qu'une ou plusieurs pièces sacrificielles, telles que des cuvettes en plastique Dans certains modes de réalisation, comme cela 15 peut être vu en faisant référence à la figure 5, la ou les bagues métalliques 36, 38 peuvent être des bagues discontinues ou fendues avec un espace 40, 42 entre deux extrémités de chaque bague. Les bagues métalliques peuvent initialement présenter la forme de bagues 20 fendues, ou elles peuvent être coupées, fendues, ou autrement formées en une bague fendue. La bague métallique dans certains modes de réalisation peut être une bague sensiblement continue avec une seule interruption entraînant la discontinuité de la bague 25 dans l'ensemble. Cet espace 40, 42 peut permettre à la bague 36, 38 d'être formée sans nécessiter de tolérances strictes dans la fabrication. Ceci est dû au fait que, lorsque la bague est moulée avec le corps cylindrique en fibre 30 de carbone 44, l'espace 40, 42 dans la bague 36, 38 permet à la bague de se conformer au mandrin sur lequel elle est durcie. Ainsi, le mandrin peut posséder un diamètre extérieur contrôlé pour fournir les tolérances nécessaires. Ceci est très avantageux car des milliers de boîtiers de pédalier 30 peuvent, au fil du temps, être fabriqués avec un mandrin. Par exemple, des mandrins peuvent être utilisés en association avec une fabrication composite telle que dans l'enroulement de filaments. Une paire de bagues fendues métalliques peut être positionnée sur le mandrin. Des filaments imprégnés de résine peuvent alors être enroulés autour du mandrin et des bagues fendues métalliques de sorte que le diamètre intérieur des bagues fendues métalliques se conforme au diamètre extérieur du mandrin. Ceci crée une structure de matériau composite, à savoir le boîtier de pédalier 30. Les filaments imprégnés de résine peuvent être des filaments de fibre de carbone. Le boîtier de pédalier 30 est alors durci et le mandrin est déposé. L'espace dans les bagues métalliques permet aux 20 bagues 36, 38 d'être positionnées sur le mandrin et de se conformer à la forme du mandrin, plutôt que de nécessiter que le diamètre initial soit usiné au sein d'une tolérance initiale stricte. Il faut entendre que les procédés décrits dans les présentes pourraient 25 également comprendre le positionnement d'une bague métallique fendue unique, ou plus de deux bagues fendues métalliques. Les dessins schématiques des figures 6 et 7 montrent que la stratification de fibre de carbone sur 30 les bagues métalliques peut entraîner l'épaisseur plus importante et/ou une forme légèrement ondulée du boîtier de pédalier 30 au niveau des bagues métalliques. Bien que représenté avec un diamètre extérieur variable, le boîtier de pédalier 30 peut également posséder un diamètre extérieur qui est plat ou généralement plat.

D'autres procédés de formage du boîtier de pédalier 30 peuvent également être utilisés. Par exemple, plutôt que d'enrouler des filaments autour du mandrin et des bagues fendues, des feuilles en fibre de carbone peuvent être positionnées autour du mandrin qui 10 peut alors être positionné à l'intérieur d'un moule pour forcer les bagues métalliques et feuilles en fibre de carbone à atteindre la forme souhaitée autour du mandrin. Un autre procédé de formage d'un boîtier de 15 pédalier 30 peut comprendre la fourniture d'un mandrin et le positionnement d'une paire de bagues fendues métalliques sur le mandrin, comme dans l'étape S1 de la figure 8. Ensuite, des filaments imprégnés de résine peuvent être positionnés autour du mandrin et de la 20 paire de bagues fendues métalliques, comme dans l'étape S2. L'étape suivante, S3, peut être le durcissement des filaments combinés imprégnés de résine et de la paire de bagues fendues métalliques sur le mandrin. Enfin, à l'étape S4, le mandrin peut être déposé. Le procédé 25 peut également comprendre le positionnement des filaments imprégnés de résine, du mandrin et de la paire de bagues fendues métalliques à l'intérieur d'un moule et le chauffage durant l'étape de durcissement. Le procédé peut également comprend le positionnement 30 des espaces dans une région particulière du jeu de pédalier, l'alignement, et/ou l'alignement appréciable des espaces des deux bagues fendues. Par exemple, ceci peut comprendre le positionnement de chacune des bagues fendues métalliques de sorte que les espaces soient sensiblement alignés dans une position similaire.

Le boîtier de pédalier 30 peut alors être lié dans un ensemble cadre ou les étapes ci-dessus peuvent être réalisées conjointement avec le moulage conjoint du boîtier de pédalier 30 avec le reste de l'ensemble cadre. Par exemple, de la fibre de carbone peut être appliquée autour du mandrin en même temps que la fibre de carbone est appliquée pour former le tube diagonal et/ou le tube de selle. L'ensemble cadre peut être durci à la chaleur à l'intérieur d'un moule pour être joint sous forme monopièce ou sensiblement monopièce.

D'autres procédés peuvent également être utilisés pour former la totalité ou une partie de l'ensemble cadre. Comme cela est mentionné ci-dessus, les espaces 40, 42 dans les bagues fendues métalliques peuvent être des espaces positionnés ou alignés pour 20 obtenir une configuration souhaitée. Dans certains modes de réalisation, chacune des bagues métalliques 36, 38 peut être positionnée à l'intérieur du boîtier de pédalier de sorte que les espaces 40, 42 soient positionnés dans la région supérieure 50 du 25 boîtier de pédalier 30. La région supérieure 50 peut être la moitié supérieure, le tiers supérieur ou le quart supérieur du boîtier de pédalier 30. Dans certains modes de réalisation, les espaces peuvent être positionnés au niveau ou près du point le plus haut du 30 boîtier de pédalier 30. Les espaces peuvent être positionnés au sein de ou à environ 45, 30, 25, 20, 15, 10, ou 5 degrés l'un de l'autre. La partie supérieure du boîtier de pédalier 30 est généralement une zone où la contrainte de pédalage est à un minimum. Ainsi, le positionnement des espaces dans la partie supérieure ou dans la région supérieure peut avantageusement réduire la contrainte sur le corps cylindrique en fibre de carbone 44. Le boîtier de pédalier 30 peut fournir de nombreux avantages. La fente dans la bague métallique peut permettre à la bague de se conformer au mandrin sur lequel elle est durcie, contribuant aux tolérances de fabrication. Il sera noté que le diamètre intérieur de la fibre de carbone n'a également pas besoin de tolérances strictes. Par exemple, la fibre de carbone positionnée entre les bagues métalliques peut être espacée vers l'extérieur de la surface intérieure des bagues métalliques. Les espaces peuvent être orientés dans la partie supérieure du boîtier de pédalier 30 où la contrainte de pédalage est à un minimum. Le boîtier de pédalier 30 peut être un boîtier de pédalier hybride en carbone et métal où des conceptions actuelles sont en métal ou en carbone. Le boîtier de pédalier 30 présente un avantage de fabrication de ne pas avoir besoin de tolérances strictes en raison de la conception fendue de la bague. Le boîtier de pédalier 30 fournit la résistance à l'usure plus importante d'un boîtier de pédalier métallique avec l'avantage de poids d'un boîtier de pédalier en fibre de carbone. Le boîtier de pédalier 30 fournit de façon souhaitable la capacité de presser un palier en acier dans le boîtier sans devoir se soucier de l'usure et des dégâts du cadre en fibre de carbone. Aucune pièce sacrificielle supplémentaire, telle que des cuvettes de palier en plastique, n'est donc nécessaire. En faisant à présent référence à la figure 7A, un autre mode de réalisation d'un boîtier de pédalier 30' est illustré. La référence numérique à des composants est identique à celle décrite auparavant, sauf qu'un symbole supplémentaire (') a été ajouté à la référence. Lorsque de telles références sont utilisées, il faut entendre que les composants sont identiques ou sensiblement similaires à des composants décrits auparavant. Il faut comprendre que le boîtier de pédalier illustré comprend chacune des caractéristiques désignées par les nombres utilisés dans les présentes.

Cependant, comme cela est souligné à plusieurs reprises dans les présentes, ces caractéristiques n'ont pas besoin d'être présentes dans tous les modes de réalisation. Le boîtier de pédalier peut comprendre un ou plusieurs accessoires pour positionner le palier à l'intérieur du boîtier de pédalier. Par exemple, la ou les bagues peuvent comprendre un ou plusieurs accessoires de positionnement de palier 56 pour positionner le palier, tels qu'une rainure d'anneau élastique, un épaulement, une protubérance, etc. La figure 7A représente un exemple, avec une rainure d'anneau élastique 56 dans chacune des bagues métalliques 36', 38'. La rainure d'anneau élastique peut correspondre avec une protubérance ou un épaulement sur l'ensemble palier ou jeu de pédalier pour positionner correctement les paliers à l'intérieur du boîtier de pédalier. Dans certains modes de réalisation, un bord de la ou des bagues peut fournir l'accessoire de positionnement. Par exemple, la bague peut comporter un diamètre intérieur d'une taille différente de la fibre de carbone adjacente pour créer un type de cran. Le jeu de pédalier peut alors comporter un accessoire correspondant qui prend appui sur le cran pour garantir le positionnement correct. Il faut comprendre que le jeu de pédalier peut être une cartouche scellée qui utilise un ou plusieurs accessoires de positionnement, ou des ensembles paliers peuvent être fixés séparément au boîtier de pédalier de sorte qu'au moins un accessoire de positionnement puisse être utilisé pour chaque ensemble palier.

La figure 7B illustre un autre mode de réalisation d'un boîtier de pédalier 30". Ce boîtier de pédalier 30" comporte une section transversale non constante. Le boîtier de pédalier 30" comporte des extrémités avec des diamètres intérieur et extérieur différents et il y a une section possédant un diamètre variant entre les deux extrémités. Ainsi, la bague 36" est plus petite que la bague 38". Une bague métallique unique, ou plus de deux bagues métalliques, pourraient également être utilisées. Il sera également entendu que, bien que ceci ne puisse pas être vu, les bagues métalliques des figures 7A et 7B sont des bagues fendues, comme cela est décrit ci-dessus. La section transversale non constante de la figure 7B peut être utilisée de manière à positionner le palier à l'intérieur du boîtier de pédalier 30". D'autres accessoires, tels que les rainures d'anneau élastique 56' représentées, peuvent également être utilisés pour positionner le palier, mais il faut entendre qu'ils sont facultatifs. Bien que la présente invention ait été décrite dans le contexte de certains modes de réalisation et exemples préférés, l'homme du métier comprendra que la présente invention s'étend au-delà des modes de réalisation spécifiquement décrits à d'autres variantes de modes de réalisation et/ou utilisations de l'invention et des modifications et équivalents évidents de ceux-ci. En outre, bien qu'un nombre de variations de l'invention aient été représentées et décrites en détail, l'homme du métier réalisera, en fonction de la présente description, que d'autres modifications, qui sont au sein de la portée de la présente invention, sont possibles. Il est également envisagé que diverses associations ou sous-associations des caractéristiques et aspects spécifiques des modes de réalisation puissent être réalisées et toujours être au sein de la portée de l'invention. Par conséquent, il faut comprendre que diverses caractéristiques et divers aspects des modes de réalisation décrits peuvent être associés les uns avec les autres ou remplacés les uns par les autres afin de former divers modes de l'invention décrite. Ainsi, il est prévu que la portée de la présente invention décrite dans les présentes ne doit pas être limitée par les modes de réalisation particuliers décrits ci-dessus, mais doit être déterminée seulement par une lecture raisonnable des revendications qui suivent.

De façon similaire, ce procédé de description ne doit pas être interprété comme reflétant une intention qu'une quelconque revendication nécessite plus de caractéristiques que celles qui sont expressément 5 indiquées dans cette revendication. Plutôt, comme les revendications suivantes le reflètent, des aspects de l'invention se trouvent dans une association d'un nombre inférieur à la totalité des caractéristiques d'un quelconque mode de réalisation unique décrit 10 précédemment. Ainsi, les revendications suivant la description détaillée sont expressément incorporées dans la présente description détaillée, chaque revendication étant autonome à titre de mode de réalisation séparé.

Claims

REVENDICATIONS1. Ensemble bicyclette (10), caractérisé en ce qu'il comprend : un cadre (12) comprenant : un tube supérieur (23) comportant une première extrémité et une seconde extrémité ; un tube diagonal (27) comportant une première extrémité et une seconde extrémité ; un tube de direction (25) raccordé à la première extrémité du tube supérieur (23) et à la première extrémité du tube diagonal (27) ; un boîtier de pédalier (30) comportant une cavité intérieure pour recevoir un jeu de pédalier (11), le boîtier de pédalier (30) étant raccordé à la seconde extrémité du tube diagonal (27) et comprenant : de la fibre de carbone ; et au moins une bague fendue métallique (36, 38) positionnée à l'intérieur de, et formées de façon intégrée avec, la fibre de carbone ; l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) comportant une région 20 discontinue avec deux extrémités qui en réalité se font face mais ne se raccordent pas.
2. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 1, dans lequel la région discontinue est positionnée à l'intérieur d'un 1/3 supérieur du boîtier 25 de pédalier (30).
3. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 1, dans lequel l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) comprend deux bagues fendues métalliques (36, 38), chacune positionnée à l'intérieurde, et formées de façon intégrée avec, la fibre de carbone, les deux bagues fendues métalliques (36, 38) étant espacées l'une de l'autre à l'intérieur de la fibre de carbone.
4. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 3, dans lequel les régions discontinues des deux bagues fendues métalliques (36, 38) sont sensiblement alignées.
5. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 3, dans lequel chacune des bagues fendues métalliques (36, 38) est positionnée à l'intérieur de la cavité intérieure du boîtier de pédalier (30) de sorte que les espaces (40, 42) soient positionnés dans une région supérieure.
6. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un accessoire de positionnement de palier (56).
7. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 6, dans lequel l'accessoire de positionnement de palier (56) comprend au moins un élément parmi une rainure d'anneau élastique, un épaulement, une protubérance, un cran, et un diamètre non constant du boîtier de pédalier (30).
8. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un jeu de pédalier (11) comportant des paliers et un axe (13) positionné à l'intérieur du boîtier de pédalier (30), les première et seconde bagues fendues métalliques (36, 38) étant configurées pour servir de 30 bagues de palier pour les paliers.
9. Ensemble bicyclette (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un jeu de pédalier (11) positionné à l'intérieur du boîtier de pédalier (30) et un pédalier fixé au jeu de pédalier (11).
10. Procédé de formage d'un cadre (12) de bicyclette, caractérisé en ce qu'il comprend : la fourniture d'un mandrin ; le positionnement d'au moins une bague fendue métallique (36, 38) sur le mandrin, chacune de l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) comportant un espace entre deux extrémités espacées l'une de l'autre ; le positionnement de filaments imprégnés de résine autour du mandrin et de l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) ; le durcissement des filaments combinés imprégnés de résine et d'au moins une bague fendue métallique (36, 38) sur le mandrin ; la dépose du mandrin.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le positionnement d'au moins une bague fendue métallique (36, 38) sur le mandrin comprenant le positionnement d'une paire de bagues fendues 25 métalliques (36, 38) dans des emplacements espacés l'un de l'autre sur le mandrin
12. Procédé selon la revendication 11, comprenant en outre le positionnement de chacune des bagues fendues métalliques (36, 38) de sorte que les 30 espaces (40, 42) soient sensiblement alignées.
13. Procédé selon la revendication 11, comprenant en outre le positionnement de chacune des bagues fendues métalliques (36, 38) de sorte que les espaces (40, 42) soient au sein de 15 degrés l'un de l'autre.
14. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le positionnement de filaments imprégnés de résine autour du mandrin et l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) comprend l'enroulement de filaments imprégnés de résine autour du mandrin et de l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) de sorte que le diamètre intérieur de l'au moins une bague se conforme au diamètre extérieur du mandrin.
15. Procédé selon la revendication 10, comprenant en outre le positionnement des filaments imprégnés de résine, du mandrin et de l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) à l'intérieur d'un moule.
16. Procédé selon la revendication 15, comprenant en outre la fermeture du moule.
17. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le durcissement des filaments combinés imprégnés de résine et de l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) sur le mandrin comprend l'application de chaleur sur les filaments combinés imprégnés de résine et l'au moins une bague fendue métallique (36, 38) sur le mandrin.