FR3052433A1

FR3052433A1 - Systeme de suspension arriere pour velo

Info

Publication number: FR3052433A1
Application number: FR1655272A
Authority: FR
Inventors: Joel Dunkl
Original assignee: Ecole Nationale Superieure de Creation Industrielle
Current assignee: Ecole Nationale Superieure de Creation Industrielle
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2017-12-15

Abstract

L'invention se situe dans le domaine des cadres de vélo suspendus. Elle concerne plus précisément un ensemble de cadre de vélo comportant un cadre et un système de suspension arrière. L'ensemble de cadre de vélo (10) comprend : ▪ un triangle avant (20) comprenant un tube supérieur (21), un tube de direction (22), un tube inférieur (23) et un tube de selle (24), ▪ un triangle arrière (30) comprenant deux bases (31) et deux haubans (32), chaque base étant montée en liaison pivot sur l'un des deux haubans selon un premier axe (X2) et étant montée en liaison pivot sur le triangle avant (20) selon un deuxième axe (X1), parallèle au premier axe (X2), et ▪ un système de suspension (40) comprenant un élément mobile (41) apte à se déplacer par rapport au triangle avant (20) suivant au moins un degré de liberté en rotation ou en translation, chaque hauban (32) étant monté en liaison pivot sur l'élément mobile (41) selon un troisième axe (X3), parallèle au premier axe (X2).

Description

SYSTÈME DE SUSPENSION ARRIÈRE POUR VÉLO Domaine technique L’invention se situe dans le domaine des cadres de vélo suspendus. Elle concerne plus précisément un ensemble de cadre de vélo comportant un cadre et un système de suspension arrière. État de la technique antérieure

Différentes géométries de cadre et systèmes de suspensions ont été développés pour absorber les chocs subis par la roue arrière d’un vélo et limiter leur transfert au cycliste. Le système le plus simple, appelé mono-pivot avec amortisseur en prise directe, repose sur des triangles avant et arrière rigides reliés entre eux par une unique articulation située à proximité du boîtier de pédalier. Le système de suspension, composé généralement d’un ressort et d’un amortisseur, relie directement le triangle arrière au triangle avant. Des systèmes plus complexes ont été développés pour l’amélioration des performances de la suspension. Ils emploient généralement des biellettes introduites entre le triangle avant et le triangle arrière. La présence des biellettes permet de limiter l’effet de pompage et d’obtenir le rapport souhaité entre le débattement de la roue arrière et la compression du système de suspension. Cependant elle complique la conception et la fabrication du cadre suspendu.

Par ailleurs, les cadres suspendus sont généralement conçus pour une discipline particulière de vélo tout terrain. En particulier, ils sont adaptés pour présenter un débattement plus ou moins important de la roue arrière ainsi qu’une géométrie particulière en fonction notamment du dénivelé et des obstacles rencontrés. La géométrie du cadre peut en particulier être modifiée par une hauteur du boîtier de pédalier par rapport au sol, par un angle d’inclinaison du tube de selle par rapport au plan horizontal - et donc de la position de la selle par rapport aux axes des roues et du boîtier de pédalier - et par un angle d’inclinaison du tube de direction par rapport au plan horizontal - et donc de la position du guidon par rapport à ces mêmes axes. Les cadres suspendus existants ne permettent pas de modifier la géométrie du cadre. Le plus souvent, ils permettent uniquement de modifier les propriétés du système de suspension lui-même, c’est-à-dire du couple ressort et amortisseur. Les réglages possibles portent généralement sur la précontrainte du ressort ainsi que sur la compression et la détente de l’amortisseur. Un cycliste souhaitant pratiquer différentes disciplines (cross-country, descente, enduro) ou sur différents types de terrains (montagne, ville, sentier forestier) se voit donc contraint de changer de vélo en conséquence.

Exposé de l'invention

Un but de l’invention est notamment de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. En particulier, l’invention vise à proposer un cadre de vélo qui puisse s’adapter à différents types de terrains sans remplacement de pièces et de préférence sans outil. L’invention vise aussi à proposer un cadre de vélo suspendu qui soit de conception et de fabrication simples. Le coût de fabrication du cadre peut ainsi être limité.

Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un ensemble de cadre de vélo comportant un triangle avant rigide, un triangle arrière déformable et un système de suspension reliant le triangle avant au triangle arrière. L’ensemble de cadre de vélo peut être appelé « cadre suspendu ». Plus précisément, l’ensemble de cadre de vélo comporte : un triangle avant comprenant un tube supérieur, un tube de direction, un tube inférieur et un tube de selle, un triangle arrière comprenant deux bases et deux haubans, chaque base étant montée en liaison pivot sur l’un des deux haubans selon un premier axe et étant montée en liaison pivot sur le triangle avant selon un deuxième axe, parallèle au premier axe, et un système de suspension comprenant un élément mobile apte à se déplacer par rapport au triangle avant suivant au moins un degré de liberté en rotation ou en translation, chaque hauban étant monté en liaison pivot sur l’élément mobile selon un troisième axe, parallèle au premier axe.

Le système de suspension peut être agencé pour que l’élément mobile soit apte à se déplacer en translation par rapport au triangle avant. Autrement dit, l’élément mobile peut être monté en liaison glissière par rapport au triangle avant. L’élément mobile se déplace par exemple suivant un quatrième axe, orthogonal au troisième axe. Les troisième et quatrième axes peuvent être sécants ou non. Le quatrième axe est par exemple parallèle à un axe longitudinal du tube supérieur, voire confondu avec cet axe.

De manière classique, le tube supérieur peut être fixé à une extrémité au tube de direction et à une autre extrémité au tube de selle ; le tube inférieur peut être fixé à une extrémité au tube de direction et à une autre extrémité à un boîtier de pédalier ; le tube de selle peut être fixé à une extrémité au boîtier de pédalier, une autre extrémité étant destinée à accueillir une tige de selle. L’élément mobile est par exemple monté en liaison glissière sur le tube supérieur.

Avantageusement, le triangle arrière comporte deux bases et deux haubans disposés symétriquement deux à deux par rapport à un plan de symétrie de l’ensemble de cadre de vélo. Néanmoins, le triangle arrière pourrait ne comporter qu’une unique base et un unique hauban disposés d’un côté de la roue arrière, ou un nombre supérieur de bases ou de haubans. De manière classique également, chaque base peut s’étendre entre le boîtier de pédalier et une patte de fixation de la roue arrière. La patte de fixation peut être fixée ou formée à une extrémité de la base. Une extrémité de chaque base opposée à la patte de fixation est alors montée en liaison pivot sur le boîtier de pédalier. Chaque hauban peut s’étendre entre l’élément mobile et la patte de fixation de la roue arrière. Une première extrémité est alors montée en liaison pivot au niveau de la patte de fixation et une deuxième extrémité est montée en liaison pivot sur l’élément mobile.

Selon une forme particulière de réalisation, les haubans et l’élément mobile sont agencés pour pouvoir s’accoupler de manière amovible en une pluralité de positions relatives. Les différents haubans s’accouplent à l’élément mobile en une même position, afin de conserver une symétrie du triangle arrière par rapport au plan de symétrie du cadre de vélo. Pour chaque position, les haubans sont montés en liaison pivot sur l’élément mobile. Chaque position définit ainsi un point de pivot possible entre les haubans et l’élément mobile. Cette forme particulière de réalisation permet de modifier la géométrie du triangle arrière et donc le comportement du vélo.

Les haubans et l’élément mobile peuvent être agencés de manière à ce que les positions relatives soient alignées le long d’un cinquième axe, parallèle au quatrième axe, c’est-à-dire l’axe de translation entre l’élément mobile et le triangle avant. Une telle configuration permet de conserver un comportement continu entre les différentes positions relatives. En effet, une même position de l’élément mobile par rapport au triangle avant peut être obtenue pour différentes positions relatives entre l’élément mobile et le hauban. À titre d’exemple, l’élément mobile peut venir se positionner de manière identique par rapport au triangle avant pour trois positions relatives distinctes de l’élément mobile et des haubans : dans une première position relative, le système de suspension peut être à l’état comprimé ; dans une deuxième position relative, le système de suspension peut être à l’état neutre ; dans une troisième position relative, le système de suspension peut être à l’état détendu. L’accouplement amovible entre les haubans et l’élément mobile en une pluralité de positions peut être réalisé en prévoyant une pluralité de points d’accroche sur les haubans et/ou une pluralité de points d’accroche sur l’élément mobile. En particulier, l’élément mobile peut comporter une pluralité de points d’accroche pour les haubans, chaque point d’accroche définissant une position relative entre les haubans et l’élément mobile.

Un point d’accroche peut être réalisé par différents moyens. En particulier, il peut être réalisé par un dispositif d’accouplement mâle - femelle. Selon une forme particulière de réalisation, les haubans comportent chacun un trou débouchant s’étendant selon le troisième axe, c’est-à-dire l’axe de la liaison pivot entre les haubans et l’élément mobile, l’élément mobile comporte une pluralité de trous débouchants s’étendant selon des axes parallèles au troisième axe, et le système de suspension comporte un organe d’accouplement agencé pour s’insérer simultanément et de manière amovible dans les trous débouchants des haubans et dans l’un des trous débouchants de l’élément mobile. Les trous débouchants des haubans et de l’élément mobile sont de préférence des orifices cylindriques à section circulaire, de manière à réaliser la liaison pivot entre les haubans et l’élément mobile. L’organe d’accouplement peut notamment consister en un pion, un arbre, un ensemble vis - écrou ou un goujon.

Selon une forme particulière de réalisation, l’élément mobile est logé dans le tube supérieur. Cette forme de réalisation permet de protéger l’élément mobile et les moyens de guidage de cet élément mobile de l’environnement extérieur, notamment des poussières et des projections générées lors de l’utilisation du vélo.

Le système de suspension comporte par exemple un corps cylindrique creux logé de manière concentrique dans le tube supérieur et agencé pour recevoir et guider l’élément mobile du système de suspension. L’élément mobile est alors guidé en translation par rapport au tube supérieur selon un axe longitudinal du tube supérieur.

Le corps cylindrique creux peut être formé par une portion du tube supérieur. Le nombre de pièces nécessaires à la réalisation de l’ensemble de cadre de vélo est alors réduit. Alternativement, le corps cylindrique peut être réalisé par un tube distinct du tube supérieur du triangle avant. Ce corps cylindrique peut alors être installé dans le tube supérieur ou en dehors du tube supérieur.

Dans une forme particulière de réalisation, le système de suspension comporte un amortisseur reliant l’élément mobile au triangle avant. L’amortisseur est par exemple un amortisseur hydraulique. Il peut notamment se présenter sous forme d’un vérin dont un piston est apte à être fixé à l’élément mobile. L’amortisseur peut être logé dans le tube supérieur, en particulier lorsque l’élément mobile est lui-même logé dans le tube supérieur. L’amortisseur est alors également protégé de l’environnement extérieur.

Toujours dans une forme particulière de réalisation, le système de suspension comporte un ressort reliant l’élément mobile au triangle avant. Le ressort est par exemple un ressort hélicoïdal ou un ressort pneumatique. Le ressort pneumatique se présente par exemple sous forme d’un vérin dont un piston est apte à être fixé à l’élément mobile.

Le ressort peut être logé dans le tube supérieur, en particulier lorsque l’élément mobile est lui-même logé dans le tube supérieur. Le ressort est alors également protégé de l’environnement extérieur.

Selon une forme particulière de réalisation, le système de suspension comprend à la fois un amortisseur et un ressort. Il s’agit par exemple d’un amortisseur hydraulique télescopique et d’un ressort pneumatique.

Dans un exemple de réalisation particulier, le système de suspension comporte un corps cylindrique avec des pièces de séparation définissant deux logements étanches, un piston logé dans chaque logement, et une tige reliant mécaniquement les deux pistons et traversant les deux logements. Chaque piston divise le logement en deux chambres. Un premier des deux logements est utilisé en amortisseur et le deuxième logement est utilisé en ressort. À cet effet, le premier logement est rempli d’un fluide et le deuxième logement est rempli d’un gaz. Le piston du premier logement est muni d’orifices calibrés autorisant le passage du fluide d’une chambre à l’autre lors du déplacement du piston. Le piston du deuxième logement ne comporte pas d’orifices. Il permet la compression du gaz dans une première chambre lors de son déplacement dans une première direction et la compression du gaz dans la deuxième chambre lors de son déplacement dans une deuxième direction, opposée à la première. L’ensemble de cadre de vélo comporte typiquement un boîtier de pédalier. Le boîtier de pédalier peut être solidaire mécaniquement du triangle avant. Il est par exemple fixé à une extrémité du tube de selle et/ou à une extrémité du tube inférieur.

Selon une forme particulière de réalisation, chaque base du triangle arrière est montée en liaison pivot sur le boîtier de pédalier selon le deuxième axe et le deuxième axe est concentrique avec un axe de rotation du boîtier de pédalier. Cette forme particulière de réalisation présente un intérêt particulier lorsque les haubans et l’élément mobile sont accouplés de manière amovible. Le désaccouplement entre les haubans et l’élément mobile permet alors de faire pivoter le triangle arrière vers le tube inférieur. Si la roue avant du vélo est retirée, il est possible d’amener la roue arrière dans une position semblable à celle normalement occupée par la roue avant, ce qui engendre une diminution de l’encombrement du vélo.

Dans un exemple particulier de réalisation, chaque base comporte une bague à une extrémité agencée pour former une liaison pivot avec le boîtier de pédalier. La bague est par exemple fixée à la base. Une surface interne de la bague vient par exemple au contact d’une surface externe du boîtier de pédalier. Dans le cas où le triangle arrière comporte deux bases, les bases viennent au contact de la surface externe du boîtier de part et d’autre du tube de selle.

Selon un deuxième aspect de l’invention, indépendant du premier aspect, il est proposé un ensemble de cadre de vélo comportant un triangle avant formé à partir de tubes de deux types différents uniquement. Autrement dit, le triangle avant est formé par un ensemble de tubes présentant soit une section d’un premier type, soit une section d’un deuxième type. Tous les tubes d’un type donné présentent un même profil extérieur et un même profil intérieur. En outre, ils peuvent présenter un même diamètre extérieur et un même diamètre intérieur. Le profil intérieur peut être identique au profil extérieur, à un rapport de réduction près, ou distinct de ce profil extérieur. Les tubes peuvent être droits ou présenter une courbure selon leur axe longitudinal.

Le triangle avant comporte par exemple un tube supérieur, un tube inférieur et un tube de selle d’un premier type et un tube de direction d’un deuxième type. Le profil intérieur du tube du premier type est par exemple défini, dans une vue en coupe transversale, par deux segments parallèles dont les extrémités sont reliées par des arcs de cercle. De même, le profil extérieur du tube du premier type peut être défini, dans une vue en coupe transversale, par deux segments parallèles dont les extrémités sont reliées par des arcs de cercle. Un tel profil permet d’assurer une liaison glissière selon l’axe longitudinal du tube, le degré de liberté en rotation selon l’axe longitudinal du tube étant supprimé par la présence de méplats correspondant aux segments. Le tube du deuxième type, en l’espèce le tube de direction, présente avantageusement un profil intérieur à section circulaire afin de permettre d’assurer une liaison pivot avec une fourche. Le profil extérieur du tube de deuxième type peut également être à section circulaire.

Le triangle avant peut également comporter un tube du deuxième type pour former un corps d’un boîtier de pédalier.

Selon un troisième aspect de l’invention, indépendant des premier et deuxième aspects, il est proposé un ensemble de cadre de vélo comportant un triangle arrière formé à partir de tubes d’un unique type. Autrement dit, le ou les haubans ainsi que la ou les bases sont formés par des tubes présentant tous un même profil intérieur et un même profil extérieur. Le profil intérieur peut être identique au profil extérieur, à un rapport de réduction près, ou distinct de ce profil extérieur. Avantageusement, tous les tubes formant les bases et les haubans présentent un même diamètre intérieur et un même diamètre extérieur.

Les tubes peuvent être droits ou présenter une courbure selon leur axe longitudinal.

Les tubes du triangle arrière peuvent être d’un type différent du premier et du deuxième type. Ils forment alors un troisième type de tubes.

Dans un exemple de réalisation, les tubes du troisième type présentent un profil intérieur et un profil extérieur à section rectangulaire. Les arrêtes des surfaces intérieure et extérieure peuvent être adoucies par des congés et des arrondis, respectivement.

Selon un quatrième aspect de l’invention, indépendant des premier, deuxième et troisième aspects, il est proposé un ensemble de cadre de vélo formé à partir de tubes de trois types différents uniquement. L’ensemble de cadre de vélo comporte par exemple un triangle avant selon le deuxième aspect de l’invention et un triangle arrière selon le troisième aspect de l’invention.

Les deuxième, troisième et quatrième aspects de l’invention peuvent être combinés ou non avec le premier aspect de l’invention. En particulier, l’ensemble de cadre de vélo selon les deuxième, troisième et quatrième aspects peut être un cadre rigide ou un ensemble de cadre comportant un système de suspension de la roue arrière.

Selon un cinquième aspect de l’invention, il est proposé un vélo comportant un ensemble de cadre de vélo selon le premier, le deuxième, le troisième et/ou le quatrième aspect de l’invention.

Description des figures D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de dessins annexés sur lesquels : - les figures 1,2 et 3 représentent schématiquement, dans une vue de côté, un exemple d’ensemble de cadre de vélo selon l’invention dans trois configurations différentes ; - la figure 4 représente schématiquement, dans une vue de côté, un exemple de vélo comportant un ensemble de cadre de vélo selon les figures 1 à 3; - la figure 5 représente, dans une vue en coupe, des détails de réalisation de l’ensemble de cadre de vélo selon les figures 1 à 4 ; - les figures 6, 7 et 8 représentent, dans des vues en coupe transversale, des exemples de types de tubes pouvant être utilisés pour la fabrication d’un ensemble de cadre de vélo.

Description de modes de réalisation

Les modes de réalisation décrits ci-après n'étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.

Les figures 1,2 et 3 représentent schématiquement, dans une même vue de côté, un exemple d’ensemble de cadre de vélo selon l’invention dans trois configurations différentes. L’ensemble de cadre de vélo 10 comporte un triangle avant 20, un triangle arrière 30 et un système de suspension 40. Sur la figure 1 sont en outre représentés une tige de selle 51 équipée d’une selle 52 et une fourche 61 équipée d’un guidon 62.

Le triangle avant 20 comporte un tube supérieur 21, également appelé tube horizontal, un tube de direction 22, un tube inférieur 23, également appelé tube oblique, un tube de selle 24, également appelé tube vertical, et un boîtier de pédalier 25. Le tube supérieur 21 est fixé à une première extrémité au tube de direction 22 et à une deuxième extrémité au tube de selle 24. Le tube inférieur 23 est fixé à une première extrémité au tube de direction 22 et à une deuxième extrémité au boîtier de pédalier 25. Le tube de selle 24 est fixé à une première extrémité au boîtier de pédalier 25, une deuxième extrémité accueillant la tige de selle 51. Le boîtier de pédalier 25 peut notamment comporter un corps cylindrique sur lequel viennent se fixer le tube inférieur 23 et le tube de selle 24. Les axes longitudinaux du tube supérieur 21, du tube de direction 22, du tube inférieur 23 et du tube de selle 24 sont tous situés dans un plan, appelé plan de symétrie du cadre. La fourche 61 comprend deux fourreaux 611 s’étendant de part et d’autre de la roue avant, non représentée. L’extrémité libre de chaque fourreau 611 est prévue pour être équipée d’une patte de fixation avant, non représentée, accueillant un moyeu de la roue avant.

Le triangle arrière 30 comporte deux bases 31, deux haubans 32 et deux pattes de fixation 33. Sur les figures 1 à 3, seuls une base 31, un hauban 32 et une patte de fixation arrière 33 sont visibles. Ces éléments sont néanmoins présents par paire et disposés symétriquement par rapport au plan de symétrie du cadre. Chaque base 31 est montée à une première extrémité en liaison pivot selon un axe Xi par rapport au boîtier de pédalier 25 et est fixée solidairement à une deuxième extrémité à une patte de fixation arrière 33. Chaque hauban 32 est monté à une première extrémité en liaison pivot selon un axe X2 sur une patte de fixation arrière 33 et à une deuxième extrémité en liaison pivot selon un axe X3 sur le système de suspension 40. Toutes les liaisons pivot du triangle arrière 30 autorisent un degré de liberté en rotation selon des axes X1, X2, X3 parallèles entre eux. Le triangle arrière 30 forme ainsi un triangle déformable. Les pattes de fixation arrière 33 sont agencées pour recevoir un moyeu d’une roue. Les bases 31 peuvent s’étendre selon des lignes courbes notamment afin de s’adapter à une éventuelle différence d’écartement entre le boîtier de pédalier 25 et le moyeu de la roue arrière. De même, les haubans 32 peuvent s’étendre selon des lignes courbes pour compenser une éventuelle différence d’écartement entre le système de suspension 40 et les pattes de fixation arrière 33. Le profil longitudinal des bases 31 et des haubans 32 peut aussi présenter des courbures afin d’autoriser le passage de la roue arrière du vélo.

Le système de suspension 40 est essentiellement logé dans le tube supérieur 21. Il comporte notamment un élément mobile 41, un ensemble vis-écrou, non représenté, et un ressort, non représenté. L’élément mobile 41 est agencé pour pouvoir se loger et se déplacer dans le tube supérieur 21 selon l’axe longitudinal de ce tube ou, le cas échéant, selon l’axe longitudinal d’une portion de ce tube. Il comporte une pluralité de trous débouchants 411,412, 413 s’étendant chacun selon un axe parallèle aux axes Xi, X2, X3 des liaisons pivot du triangle arrière 30. Les trous débouchants 411,412, 413 communiquent avec l’extérieur du tube supérieur 21 par des fenêtres 211 réalisées dans le tube supérieur 21. Les fenêtres 211 sont dimensionnées pour permettre le libre déplacement de l’élément mobile 41 par rapport au tube supérieur 21. Elles forment par exemple des trous oblongs. Chaque hauban 32 comporte à sa deuxième extrémité (extrémité « haute ») un trou débouchant 321 s’étendant également selon un axe parallèle aux axes X1, X2, X3. L’ensemble vis-écrou est apte à accoupler les haubans 32 à l’élément mobile 41. En particulier, la vis peut venir s’insérer simultanément dans les trous débouchants 321 des haubans 32 et dans l’un des trous débouchants 411,412, 413 de l’élément mobile 41. L’écrou permet d’empêcher le retrait de la vis. L’ensemble vis-écrou forme ainsi, avec les trous débouchants 321 et les trous débouchants 411,412 et 413, une liaison pivot dont l’axe de rotation correspond à l’axe du trou débouchant 411, 412 ou 413. La possibilité de retirer l’ensemble vis-écrou permet de conférer un caractère amovible à l’accouplement entre l’élément mobile 41 et les haubans 32.

Dans la configuration de la figure 1, la vis de l’ensemble vis-écrou est insérée dans le trou débouchant 411 de l’élément mobile 41, c’est-à-dire le trou débouchant le plus proche de la première extrémité des haubans 32 (extrémité « basse »). Cette configuration donne la position la plus haute pour le boîtier de pédalier 25. Dans cette configuration, lorsque le vélo n’est pas chargé et que le système de suspension se trouve dans une position neutre, l’axe X4 de la roue avant, l’axe X5 de la roue arrière et l’axe X1 du boîtier de pédalier 25 se situent dans un même plan horizontal.

Dans la configuration de la figure 2, la vis de l’ensemble vis-écrou est insérée dans le trou débouchant 413 de l’élément mobile 41, c’est-à-dire le trou débouchant le plus éloigné de la première extrémité des haubans 32 (extrémité « basse »). Cette configuration donne la position la plus basse pour le boîtier de pédalier 25. Dans cette configuration, lorsque le vélo n’est pas chargé et que le système de suspension 40 se trouve dans la position neutre, l’axe X1 du boîtier de pédalier 25 se trouve sous le plan horizontal contenant l’axe X4 de la roue avant et l’axe X5 de la roue arrière. L’axe X1 du boîtier de pédalier 25 est par exemple situé 5 cm sous ledit plan horizontal.

Dans la configuration de la figure 3, la vis de l’ensemble vis-écrou est insérée dans le trou débouchant 412 de l’élément mobile 41, c’est-à-dire le trou débouchant en position intermédiaire. Cette configuration donne une position intermédiaire pour le boîtier de pédalier 25, entre la position haute de la figure 1 et la position basse de la figure 2. Dans cette configuration, lorsque le vélo n’est pas chargé et que le système de suspension 40 se trouve dans la position neutre, l’axe X1 du boîtier de pédalier 25 se trouve toujours sous le plan horizontal contenant l’axe X4 de la roue avant et l’axe X5 de la roue arrière. L’axe X1 du boîtier de pédalier 25 est par exemple situé 2 ou 3 cm sous ledit plan horizontal.

Il est à noter que les différentes configurations n’impliquent pas uniquement un positionnement différent du boîtier de pédalier 25 par rapport au plan horizontal contenant l’axe X4 de la roue avant et l’axe X5 de la roue arrière. Les différentes configurations impliquent en outre une orientation différente du tube de selle 24 par rapport au plan horizontal. Il s’ensuit un positionnement différent du cycliste sur le vélo et un comportement dynamique différent de l’ensemble de cadre de vélo.

Les éléments du système de suspension 40 logés dans le tube supérieur 21, en l’occurrence l’élément mobile 41 et le ressort, sont de préférence insérés par l’extrémité arrière du tube supérieur 21, c’est-à-dire l’extrémité située du côté opposée à sa fixation sur le tube de direction 22. Le tube de selle 24 comporte alors une ouverture transversale réalisée dans le prolongement de la section interne du tube supérieur 21.

La figure 4 représente schématiquement un exemple de vélo comportant un ensemble de cadre de vélo tel que décrit en référence aux figures 1 à 3. Sur cette figure, le vélo 70 comporte une roue avant 71 montée en liaison pivot selon l’axe X4 sur la fourche 61 et une roue arrière 72 montée en liaison pivot selon l’axe X5 sur les pattes de fixation arrière 33. Le tube supérieur 21 est représenté en coupe partielle, de manière à laisser visibles certains éléments du système de suspension 40. Dans cet exemple de réalisation, il est considéré que le tube supérieur 21 fait partie du système de suspension 40 en ce qu’il constitue un corps cylindrique creux recevant et guidant l’élément mobile 41. Le système de suspension 40 comporte un amortisseur 42, un ressort 43 et une tige de transmission 44 reliant mécaniquement l’élément mobile 41 à l’amortisseur 42 et au ressort 43.

La figure 5 représente, dans une vue en coupe, des détails de réalisation de l’ensemble de cadre de vélo tel que décrit en référence aux figures 1 à 4. La figure 5 montre plus spécifiquement une portion d’un tube supérieur 21 d’un cadre de vélo et les éléments du système de suspension 40 logés dans le tube supérieur 21. Le système de suspension 40 comporte trois pièces de séparation 45, 46, 47 logées à l’intérieur du tube supérieur 21 et réparties sur son long de manière à former deux logements étanches 421, 431. La pièce de séparation 45 est située du côté de l’extrémité du tube supérieur 21 fixée au tube de direction 22. Elle forme un disque d’une pièce avec le tube supérieur 21. Les pièces de séparation 46 et 47 sont fixées solidairement au tube supérieur 21, par exemple au moyen de vis. Elles forment des anneaux concentriques avec le tube supérieur 21. Le système de suspension 40 comporte en outre un piston 422 disposé dans le logement 421, un piston 432 disposé dans le logement 431 et une tige de transmission 44 reliant mécaniquement l’élément mobile 41 au piston 422 et au piston 432. Les pièces de séparation 46 et 47 sont ainsi agencées pour autoriser le passage de la tige de transmission 44 tout en assurant l’étanchéité des logements 421 et 431. Le piston 422 divise le logement 421 en une première chambre 421A et une deuxième chambre 421 B. Le logement 421 est apte à être rempli d’un fluide tel que de l’huile et le piston 422 est muni d’orifices calibrés 423 autorisant le passage du fluide d’une chambre à l’autre du logement 421. Le logement 421 et le piston 422 forment ainsi un amortisseur hydraulique 42 entre l’élément mobile 41 et le tube supérieur 21. Le piston 432 divise le logement 431 en une première chambre 431A et une deuxième chambre 431 B. Le logement 431 est apte à être rempli d’un gaz, par exemple de l’air. Le gaz est de préférence porté à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Il est par exemple d’environ 10 bars. Le piston 432 ne comporte pas d’orifices permettant le passage du gaz d’une chambre à l’autre du logement 431. Le déplacement du piston 432 dans le logement 431 engendre donc une compression dans l’une des chambres et une dépression dans l’autre chambre. Le logement 431 et le piston 432 forment ainsi un ressort pneumatique 43 entre l’élément mobile 41 et le tube supérieur 21.

La figure 6 représente, dans une vue en coupe transversale, un premier exemple de type de tube pouvant être utilisé pour la fabrication d’un ensemble de cadre de vélo, par exemple un ensemble de cadre de vélo selon l’invention. Le tube 100 est défini, dans cette coupe, par un profil intérieur 110 et un profil extérieur 120 identiques, à un rapport de réduction près. Le profil intérieur 110 est défini par deux segments parallèles 111 et 112 dont des premières extrémités sont reliées par un arc de cercle 113 et dont des deuxièmes extrémités sont reliées par un arc de cercle 114. De manière analogue, le profil extérieur 120 est défini par deux segments parallèles 121 et 122 dont des premières extrémités sont reliées par un arc de cercle 123 et dont des deuxièmes extrémités sont reliées par un arc de cercle 124. Le tube 100 peut notamment être utilisé comme tube supérieur, comme tube de selle, comme tube inférieur et comme fourreaux d’une fourche.

La figure 7 représente, dans une vue en coupe transversale, un deuxième exemple de type de tube pouvant être utilisé pour la fabrication d’un ensemble de cadre de vélo, par exemple un ensemble de cadre de vélo selon l’invention. Le tube 200 est défini, dans cette coupe, par un profil intérieur 210 et un profil extérieur 220 circulaires. Autrement dit, le profil intérieur 210 et le profil extérieur 220 sont définis par deux cercles. Les cercles sont avantageusement concentriques. Ainsi, le tube 200 forme un tube à section circulaire. Il peut notamment être utilisé comme tube de direction et comme corps du boîtier de pédalier.

La figure 8 représente, dans une vue en coupe transversale, un troisième exemple de type de tube pouvant être utilisé pour la fabrication d’un ensemble de cadre de vélo, par exemple un ensemble de cadre de vélo selon l’invention. Le tube 300 est défini, dans cette coupe, par un profil intérieur 310 et un profil extérieur 320 globalement rectangulaires. Autrement dit, le profil intérieur 310 et le profil extérieur 320 sont définis par deux rectangles. Les rectangles sont avantageusement centrés sur un même point. Ainsi, le tube 300 forme un tube à section rectangulaire. Il peut notamment être utilisé comme hauban et comme base du triangle arrière.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.

Claims

REVENDICATIONS

1. Ensemble de cadre de vélo comportant : un triangle avant (20) comprenant un tube supérieur (21), un tube de direction (22), un tube inférieur (23) et un tube de selle (24), un triangle arrière (30) comprenant deux bases (31) et deux haubans (32), chaque base étant montée en liaison pivot sur l’un des deux haubans selon un premier axe (X2) et étant montée en liaison pivot sur le triangle avant (20) selon un deuxième axe (X1), parallèle au premier axe (X2), et un système de suspension (40) comprenant un élément mobile (41 ) apte à se déplacer par rapport au triangle avant (20) suivant au moins un degré de liberté en rotation ou en translation, chaque hauban (32) étant monté en liaison pivot sur l’élément mobile (41) selon un troisième axe (X3), parallèle au premier axe (X2).
2. Ensemble de cadre de vélo selon la revendication 1, dans lequel le système de suspension (40) est agencé pour que l’élément mobile (41) soit apte à se déplacer en translation par rapport au triangle avant (20) suivant un quatrième axe, orthogonal au troisième axe (X3).
3. Ensemble de cadre de vélo selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les haubans (32) et l’élément mobile (41) sont agencés pour pouvoir s’accoupler de manière amovible en une pluralité de positions relatives.
4. Ensemble de cadre de vélo selon les revendications 2 et 3, dans lequel les haubans (32) et l’élément mobile (41 ) sont agencés de manière à ce que les positions relatives soient alignées le long d’un cinquième axe, parallèle au quatrième.
5. Ensemble de cadre de vélo selon l’une des revendications 3 et 4, dans lequel l’élément mobile (41) comporte une pluralité de points d’accroche pour les haubans (32), chaque point d’accroche définissant une position relative entre les haubans (32) et l’élément mobile (41).
6. Ensemble de cadre de vélo selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel chaque hauban (32) comporte un trou débouchant (321) s’étendant selon le troisième axe (X3), l’élément mobile (41) comporte une pluralité de trous débouchants (411, 412, 413) s’étendant selon des axes parallèles au troisième axe (X3), et le système de suspension (40) comporte un organe d’accouplement agencé pour s’insérer simultanément et de manière amovible dans les trous débouchants (321) des haubans (32) et dans l’un des trous débouchants (411, 412, 413) de l’élément mobile (41).
7. Ensemble de cadre de vélo selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément mobile (41) est logé dans le tube supérieur (21).
8. Ensemble de cadre de vélo selon la revendication 7, dans lequel le système de suspension (40) comporte un corps cylindrique creux logé de manière concentrique dans le tube supérieur (21) et agencé pour recevoir et guider l’élément mobile (41) du système de suspension (40).
9. Ensemble de cadre de vélo selon la revendication 8, dans lequel le corps cylindrique creux est formé par une portion du tube supérieur (21).
10. Ensemble de cadre de vélo selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de suspension (40) comporte un amortisseur (42) logé dans le tube supérieur (21) et reliant l’élément mobile (41) au triangle avant (20).
11. Ensemble de cadre de vélo selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le système de suspension (40) comporte un ressort (43) logé dans le tube supérieur (21) et reliant l’élément mobile (41) au triangle avant (20).
12. Ensemble de cadre de vélo selon l’une des revendications précédentes comprenant en outre un boîtier de pédalier (25) solidaire mécaniquement du triangle avant (20), chaque base (31) du triangle arrière (30) étant montée en liaison pivot sur le boîtier de pédalier (25) selon le deuxième axe (Χ-ι), le deuxième axe (Xi) étant concentrique avec un axe de rotation du boîtier de pédalier (25).
13. Ensemble de cadre de vélo selon la revendication 12, dans lequel chaque base (31 ) comporte une bague à une extrémité agencée pour former une liaison pivot avec le boîtier de pédalier (25).
14. Vélo comprenant un ensemble de cadre de vélo (10) selon l’une des revendications précédentes.