WO1999058393A1 - Assemblage d'un pivot de fourche de bicyclette, tete de fourche et fourche le comportant - Google Patents

Assemblage d'un pivot de fourche de bicyclette, tete de fourche et fourche le comportant Download PDF

Info

Publication number
WO1999058393A1
WO1999058393A1 PCT/FR1999/000992 FR9900992W WO9958393A1 WO 1999058393 A1 WO1999058393 A1 WO 1999058393A1 FR 9900992 W FR9900992 W FR 9900992W WO 9958393 A1 WO9958393 A1 WO 9958393A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reinforcement
pivot
fork head
housing
fork
Prior art date
Application number
PCT/FR1999/000992
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Marc Gueugneaud
Original Assignee
Time Sport International
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Time Sport International filed Critical Time Sport International
Publication of WO1999058393A1 publication Critical patent/WO1999058393A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K21/00—Steering devices
    • B62K21/04—Fork crowns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K19/00—Cycle frames
    • B62K19/02—Cycle frames characterised by material or cross-section of frame members
    • B62K19/16—Cycle frames characterised by material or cross-section of frame members the material being wholly or mainly of plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K19/00—Cycle frames
    • B62K19/18—Joints between frame members
    • B62K19/22—Adhesive joints

Definitions

  • the invention relates to an assembly of a bicycle fork pivot in composite material and a metal fork head comprising a housing in which one end of the pivot is inserted and fixed, in particular by gluing.
  • composite material designates a material consisting of fibers with high mechanical strength, in particular carbon fibers and / or glass fibers, generally in the form of sheets and which, during an operation molding, are embedded in a resin type epoxy or polyester type, or equivalent, which hardens.
  • the fatigue tests nevertheless revealed problems of stress transmission. between the steerer and the fork head. While the pivot behaves normally in the tests of resistance to frontal flexion (i.e. resistance to braking forces and to longitudinal shocks) and lateral resistance (resistance to transverse forces), fatigue tests, or endurance tests, revealed just sufficient resistance in the fork head / composite pivot junction.
  • the safety margins for bicycle forks are voluntarily taken by manufacturers, due to the vagaries of use of such forks. The fatigue tests imposed by the manufacturers are thus made very severe.
  • the object of the invention is, above all, to provide an assembly of a bicycle fork pivot in composite material and a metal fork head, of the type defined above, the resistance to fatigue tests of which is significantly improved.
  • a pivot reinforcement is provided, arranged so as to better distribute the transmission of stresses between the elements concerned.
  • the assembly according to the invention is characterized in that it comprises a pivot reinforcement constituted by a sleeve of a material having mechanical characteristics superior to those of the material of the fork head, the end of the pivot being engaged and fixed in this reinforcement, which is engaged and fixed in the housing of the fork head, this pivot reinforcement being designed to better distribute the transmission of stresses between the elements concerned, without creating an increase sensitive to the weight of the whole.
  • the length of the pivot reinforcement is greater than the length of the housing of the fork head so that the reinforcement projects out of the housing while being in abutment against the bottom of the housing.
  • the moment of inertia of the cross section of the pivot reinforcement presents a progressive decrease in the part of the reinforcement situated outside the housing, up to the end of the reinforcement distant from the fork head.
  • This progressive reduction in the moment of inertia of the cross section of the pivot reinforcement begins, advantageously, at a distance from the upper end of the fork head housing.
  • the reduction in the moment of inertia of the cross section of the pivot reinforcement is obtained by a progressive reduction in the thickness of the part of the reinforcement situated outside the fork head housing.
  • the external surface of the part of the reinforcement situated outside the fork head housing can be cylindrical while the internal surface is frustoconical flared towards the outside.
  • the part of the pivot reinforcement situated outside the fork head housing may comprise a cylindrical zone of constant thickness between the upper end of the fork head housing and the beginning of the frustoconical interior surface.
  • the flexibility of the wall of the reinforcement with respect to radial forces, in the part of the reinforcement situated outside the housing of the fork head, can gradually increase until the end of the reinforcement remote from the fork head.
  • This increase in flexibility of the wall of the reinforcement can be obtained by longitudinal slots, in the wall, opening at the end of the reinforcement remote from the fork head.
  • the pivot reinforcement is advantageously made of a metal having resistance characteristics mechanical properties superior to those of the fork head metal.
  • the fork head is generally made of light metal, in particular aluminum or aluminum alloy.
  • the pivot reinforcement is made of a metal chosen from the group: steel, alloy steel, titanium, or any other material having sufficient mechanical characteristics.
  • the pivot made of composite material may include at least one internal longitudinal reinforcing partition.
  • the invention also relates to a method of producing an assembly as defined above.
  • Attaching the reinforcement to the pivot can be carried out during the manufacturing operation of the composite pivot, with resin injection, the reinforcement thus fixed to the pivot then being engaged and glued into the housing of the fork head.
  • the reinforcement is fixed to the pivot by gluing to the pivot at the time of assembly on the fork head.
  • the invention also relates to a bicycle fork comprising a pivot assembly of composite material and a fork head, as defined above.
  • the invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with an exemplary embodiment described with reference to the attached drawings, but which is by no means limiting.
  • Figure 1 of these drawings is an elevational view of a bicycle fork, with an assembly according to the invention.
  • Figure 2 is an enlarged view with parts cut or removed from the assembly of the fork pivot in composite material and the metal fork head according to the invention.
  • Figure 3 is a partial longitudinal section of the pivot of composite material and the pivot reinforcement, before fixing in the fork head.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the pivot of composite material, the pivot reinforcement and the fork head with part broken away, before assembly.
  • Figure 5 is an axial longitudinal section of the pivot reinforcement, on a larger scale.
  • Figure 6 is a view along line VI-VI of Figure 5.
  • Figure 7 is a perspective view of an alternative embodiment of the reinforcement.
  • a bicycle fork 1 comprising two sleeves 2a, 2b provided, at their lower end, with legs 3a, 3b for fixing the axis of the front wheel which passes between the sleeves .
  • a fork head 4 located in the upper part joins the sleeves, and a tubular pivot 5 made of composite material is rigidly connected to the head 4.
  • the fork head 4 better visible in the Figure
  • the head 4 is made of light metal, in particular aluminum or aluminum alloy, in order to reduce the weight of the assembly.
  • the head 4 comprises a slightly frustoconical housing 6, in the example considered, flared upwards, admitting as a geometric axis the axis of symmetry of the head 4.
  • the housing 6 could, if necessary, be cylindrical.
  • the axis coincides with the axis A of the pivot 5 when the latter is in place in the head.
  • the housing 6 is open upwards and closed downwards by a bottom 6a.
  • the head 4 has substantially the shape of an inverted U.
  • Each branch can be provided with an extension 7 downwards of smaller cross section for a junction by gluing with the sleeves 2a, 2b; in this case, the upper part of the head 4 is visible.
  • the metal head 4 can be coated with composite material along the schematic outline in phantom 8 (Fig. 2), in which case the head 4 can be devoid of the extensions 7.
  • the head 4 is provided externally, in the upper part, with a cylindrical surface 9 machined for a steering bearing cup.
  • a radial offset 10 defines the lower end of this bearing 9.
  • the outside diameter of the bearing 9 is normalized, the current value being 26.5 mm.
  • the upper limit of the bearing surface 9 is formed by another radial step 11.
  • a pivot reinforcement 12 is interposed between the pivot 5 of composite material and the fork head 4. This reinforcement 12 is designed so as to increase the transmission surface constraints between the head 4 and the pivot 5 and so as to reduce the stress concentration zones.
  • the reinforcement 12 can be made of steel or any other material having sufficient characteristics, in particular titanium. More generally, the reinforcement 12 is made of a material having mechanical characteristics superior to those of the metal of the head 4.
  • the length L of the reinforcement 12 is greater than the length 1 of the housing 6, so that the reinforcement 12 projects out of the housing 6 over a distance H while being in abutment against the bottom 6a of this housing.
  • This progressive reduction in the moment of inertia of the cross section of the pivot reinforcement begins at a distance D from the upper end 11 of the housing 6.
  • the reduction in the moment of inertia of the cross section of the pivot reinforcement 12 can be obtained by a gradual reduction in the thickness E (Fig. 5) of the part 12a of the reinforcement located outside the housing 6.
  • the external surface the part 12a of the reinforcement is cylindrical, while the inner surface 12b is frustoconical flared towards the outside.
  • the part 12a of the pivot reinforcement comprises a cylindrical zone 12c of constant thickness between a circle K (corresponding to the upper end 11 of the housing 6) and the start 12d, or small base, of the frustoconical interior surface 12b.
  • the length of the area 12c is equal to D.
  • the length L of the reinforcement 12 is advantageously between 60 mm and 80 mm, and is in particular equal to, or close to, 72 mm.
  • the maximum thickness of the reinforcement 12 is preferably between 0.8 mm and 1.2 mm, in particular equal to 1 mm.
  • Part 12a projects over a distance H equal to approximately 30 mm.
  • the distance D is equal to approximately 5 mm, so that the frustoconical inner part 12b defines a chamfer of axial length J of approximately 25 mm.
  • the minimum thickness of the reinforcement 12 at its end 12e is 0.2 mm; this thickness increases regularly along the chamfer 12b up to 1 mm at the level of the small base 12d. The thickness remains constant thereafter.
  • Figure 7 shows an alternative embodiment 12 'of the reinforcement, the different parts of which are designated by the same reference numbers as above, possibly assigned the index'.
  • This variant is provided so that the flexibility of the wall of the reinforcement with respect to radial forces (that is to say orthogonal to the axis), in the part 12 'a of the reinforcement situated outside the housing 6, gradually increases up to the end 12 • e of the reinforcement remote from the fork head.
  • This increase in flexibility of the wall is obtained, in the example shown, by longitudinal slots S in the wall, opening at the end 12 ′ of the reinforcement remote from the fork head, and distributed along the periphery. The chamfer could then be removed.
  • the part 12f, 12 ′ f of the reinforcement 12, 12 ′ engaging in the housing 6 has a frustoconical shape, of constant thickness, matching the shape of the housing 6.
  • the thickness of the reinforcement 12, 12 ′ being relatively small, the increase in weight is not important for a considerable improvement in the resistance to fatigue.
  • the pivot 5 is engaged and fixed by gluing in the reinforcement 12, 12 ′, its lower end being flush with the lower end of the reinforcement, which is engaged and fixed by gluing in the housing 6.
  • the end of the pivot is shaped to register in the reinforcement so that the outer surface 5a of the pivot extends without radial notching the outer surface of the part 12a.
  • the pivot 5 may internally include at least one longitudinal partition 13 diametral and preferably two diametrical partitions at right angles. However, the invention retains all its interest for a pivot 5 in composite material which has no internal longitudinal partition.
  • the establishment of the reinforcement 12, 12 ′ can be carried out in several ways. According to a first possibility, the reinforcement 12,
  • the reinforcement 12, 12 ′ is put in place by bonding to the pivot 5 when the pivot is assembled on the fork head 4.
  • a bicycle fork 1 comprising such an assembly very widely passes the fatigue test tests and passes the approval specifications without problem.
  • the assembly according to the invention can be carried out with an already existing tool for steel pivot forks, which minimizes the investment in tools.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)

Abstract

Assemblage d'un pivot (5) de fourche de bicyclette en matériau composite et d'une tête de fourche métallique (4) comportant un logement (6) dans lequel une extrémité du pivot est introduite et fixée, en particulier par collage. L'assemblage comporte un renfort (12) de pivot constitué par un manchon en une matière présentant des caractéristiques mécaniques supérieures à celles de la matière de la tête de fourche, l'extrémité du pivot étant engagée et fixée dans ce renfort, lequel est engagé et fixé dans le logement de la tête de fourche, ce renfort (12) de pivot étant conçu pour mieux répartir la transmission des contraintes entre les éléments concernés, sans pour autant créer une augmentation sensible du poids de l'ensemble.

Description

ASSEMBLAGE D'UN PIVOT DE FOURCHE DE BICYCLETTE, TETE DE FOURCHE ET FOURCHE LE COMPORTANT.
L'invention est relative à un assemblage de pivot de fourche de bicyclette en matériau composite et d'une tête de fourche métallique comportant un logement dans lequel une extrémité du pivot est introduite et fixée, en particulier par collage. On rappelle qu'on désigne par "matériau composite", un matériau constitué de fibres à haute résistance mécanique, notamment de fibres de carbone et/ou de fibres de verre, se présentant généralement sous forme de nappes et qui, lors d'une opération de moulage, sont noyées dans une résine du type époxy ou de type polyester, ou équivalent, qui durcit.
La densité d'un tel matériau composite est relativement faible et son utilisation, malgré son prix, est recherchée dans tous les cas où la diminution de poids d'un appareil ou d'une machine est primordiale.
C'est le cas des bicyclettes, notamment de compétition, pour lesquelles différents éléments composants sont proposés en matériau composite.
La Société demanderesse a déposé, le 24 septembre 1997, une demande de brevet français n° 97 12881, concernant un pivot de fourche de bicyclette en matériau composite présentant une très bonne résistance mécanique.
Dans le cas où le pivot de fourche en matériau composite est assemblé par collage à une tête de fourche métallique, généralement en métal léger tel qu' aluminium ou alliage d'aluminium, les tests de fatigue ont toutefois fait apparaître des problèmes de transmission des contraintes entre le pivot et la tête de fourche. Alors que le pivot se comporte normalement dans les tests de résistance à la flexion frontale (c'est-à-dire résistance aux efforts de freinage et à des chocs longitudinaux) et de résistance latérale (résistance à des efforts transversaux) , les tests de fatigue, ou d'endurance, ont mis en lumière une résistance juste suffisante dans la jonction tête de fourche/pivot composite. Les marges de sécurité pour les fourches de bicyclette sont prises volontairement larges par les constructeurs , en raison des aléas d'utilisation de telles fourches. Les tests de fatigue, imposés par les constructeurs, sont ainsi rendus très sévères. Il est apparu que vers la fin de ces tests de fatigue pouvait se produire, au niveau de la jonction, une rupture intercouches du matériau composite, ou un délaminage, c'est-à- dire une rupture de la matrice (par exemple résine époxy) entre la première couche de fibres au contact de la tête de fourche et les suivantes. Autrement dit, la première couche de fibres reste collée à la tête de fourche, mais il y a séparation de cette première couche de fibres relativement aux autres couches intérieures du matériau composite. La fourche devient inutilisable. L'invention a pour but, surtout, de fournir un assemblage de pivot de fourche de bicyclette en matériau composite et d'une tête de fourche métallique, du genre défini précédemment, dont la résistance aux tests de fatigue soit sensiblement améliorée. Selon l'invention, on prévoit un renfort de pivot agencé de façon à mieux répartir la transmission des contraintes entre les éléments concernés .
L'assemblage selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte un renfort de pivot constitué par un manchon en une matière présentant des caractéristiques mécaniques supérieures à celles de la matière de la tête de fourche , l'extrémité du pivot étant engagée et fixée dans ce renfort, lequel est engagé et fixé dans le logement de la tête de fourche, ce renfort de pivot étant conçu pour mieux répartir la transmission des contraintes entre les éléments concernés, sans pour autant créer une augmentation sensible du poids de l'ensemble.
La longueur du renfort de pivot est supérieure à la longueur du logement de la tête de fourche de sorte que le renfort fait saillie hors du logement tout en étant en butée contre le fond du logement.
De préférence, le moment d'inertie de la section transversale du renfort de pivot, par rapport à l'axe du renfort, présente une diminution progressive dans la partie du renfort située hors du logement, jusqu'à l'extrémité du renfort éloignée de la tête de fourche. Cette diminution progressive du moment d'inertie de la section transversale du renfort de pivot débute, avantageusement, à distance de l'extrémité supérieure du logement de tête de fourche. De préférence, la diminution du moment d'inertie de la section transversale du renfort de pivot est obtenue par une diminution progressive de l'épaisseur de la partie du renfort située hors du logement de tête de fourche. La surface extérieure de la partie du renfort située hors du logement de tête de fourche peut être cylindrique tandis que la surface intérieure est tronconique évasée vers l'extérieur.
La partie du renfort de pivot située hors du logement de tête de fourche peut comporter une zone cylindrique à épaisseur constante entre l'extrémité supérieure du logement de tête de fourche et le début de la surface intérieure tronconique.
La flexibilité de la paroi du renfort vis à vis d' efforts radiaux, dans la partie du renfort située hors du logement de la tête de fourche, peut augmenter progressivement jusqu'à l'extrémité du renfort éloignée de la tête de fourche. Cette augmentation de flexibilité de la paroi du renfort peut être obtenue par des fentes longitudinales, dans la paroi, s 'ouvrant à l'extrémité du renfort éloignée de la tête de fourche.
Le renfort de pivot est avantageusement réalisé en un métal ayant des caractéristiques de résistance mécanique supérieures à celles du métal de la tête de fourche .
La tête de fourche est généralement réalisée en métal léger, en particulier aluminium ou alliage d'aluminium. Le renfort de pivot est réalisé en un métal choisi dans le groupe : acier, acier allié, titane, ou en toute autre matière ayant des caractéristiques mécaniques suffisantes .
Le pivot en matériau composite peut comporter au moins une cloison longitudinale interne de renforcement.
L' invention concerne également un procédé de réalisation d'un assemblage tel que défini précédemment.
La fixation du renfort au pivot peut être effectuée lors de l'opération de fabrication du pivot composite, avec injection de résine, le renfort ainsi fixé au pivot étant ensuite engagé et collé dans le logement de la tête de fourche.
Selon une autre possibilité, la fixation du renfort au pivot est effectuée par collage sur le pivot au moment de l'assemblage sur la tête de fourche.
L'invention concerne également une fourche de bicyclette comportant un assemblage de pivot en matériau composite et d'une tête de fourche, tel que défini précédemment . L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif.
La Figure 1 de ces dessins est une vue en élévation d'une fourche de bicyclette, avec un assemblage selon l'invention.
La Figure 2 est une vue à plus grande échelle avec parties coupées ou enlevées de l'assemblage du pivot de fourche en matériau composite et de la tête de fourche métallique selon l'invention. La Figure 3 est une coupe longitudinale partielle du pivot en matériau composite et du renfort de pivot, avant fixation dans la tête de fourche.
La Figure 4 est une vue en perspective éclatée du pivot en matériau composite, du renfort de pivot et de la tête de fourche avec partie arrachée, avant assemblage.
La Figure 5 est une coupe longitudinale axiale du renfort de pivot, à plus grande échelle.
La Figure 6 est une vue suivant la ligne VI-VI de la Figure 5.
La Figure 7, enfin, est une vue en perspective d'une variante de réalisation du renfort.
En se reportant à la Figure 1, on peut voir une fourche de bicyclette 1 comprenant deux fourreaux 2a, 2b munis, à leur extrémité inférieure, de pattes 3a, 3b pour la fixation de l'axe de la roue avant qui passe entre les fourreaux. Une tête de fourche 4 située en partie haute réunit les fourreaux, et un pivot tubulaire 5 en matériau composite est lié rigidement à la tête 4. La tête de fourche 4, mieux visible sur la Figure
2, est réalisée en métal léger, en particulier aluminium ou alliage d'aluminium, dans un souci de réduction du poids de l'ensemble. La tête 4 comporte un logement 6 légèrement tronconique, dans l'exemple considéré, évasé vers le haut, admettant comme axe géométrique l'axe de symétrie de la tête 4. Le logement 6 pourrait, le cas échéant, être cylindrique. L* axe est confondu avec l'axe A du pivot 5 lorsque celui-ci est en place dans la tête. Le logement 6 est ouvert vers le haut et fermé vers le bas par un fond 6a. La tête 4 a sensiblement la forme d'un U renversé. Chaque branche peut être munie d'un prolongement 7 vers le bas de plus faible section transversale pour une jonction par collage avec les fourreaux 2a, 2b ; dans ce cas, la partie supérieure de la tête 4 est apparente. En variante , dans la fourche 1 finie, la tête métallique 4 peut être enrobée de matériau composite suivant le contour schématique en trait mixte 8 (Fig.2), auquel cas la tête 4 peut être dépourvue des prolongements 7.
La tête 4 est munie extérieurement, en partie haute, d'une portée cylindrique 9 usinée pour une cuvette de roulement de direction. Un décrochement radial 10 définit l'extrémité basse de cette portée 9. Le diamètre extérieur de la portée 9 est normalisé, la valeur actuelle étant de 26,5 mm. La limite supérieure de la portée 9 est formée par un autre décrochement radial 11. Un renfort de pivot 12 est interposé entre le pivot 5 en matériau composite et la tête de fourche 4. Ce renfort 12 est conçu de manière à augmenter la surface de transmission des contraintes entre la tête 4 et le pivot 5 et de manière à diminuer les zones de concentration de contraintes . Le renfort 12 peut être en acier ou en toute autre matière ayant des caractéristiques suffisantes, notamment en titane. Plus généralement, le renfort 12 est réalisé en une matière ayant des caractéristiques mécaniques supérieures à celles du métal de la tête 4.
Des essais ont montré qu'en l'absence du renfort 12 une zone d'articulation et de concentration de contraintes se produit sensiblement au niveau du décrochement 10, ce qui est source de problèmes de résistance à la fatigue.
Un prolongement de la portée cylindrique 9 pour constituer un fourreau entourant l'extrémité inférieure du pivot 5 et augmenter la surface de collage ne permet pas d'obtenir des résultats satisfaisants. Par contre, la mise en place du renfort 12, en une matière ayant des caractéristiques de résistance mécanique supérieures à celles du métal de la tête 4, a permis d' améliorer à un degré surprenant les valeurs de résistance aux tests de fatigue. Le renfort 12 est agencé pour assurer une transmission progressive des contraintes entre la tête 4 et le pivot 5 et pour éviter des concentrations de contraintes au niveau des décrochements 10 et 11.
La longueur L du renfort 12 est supérieure à la longueur 1 du logement 6, de sorte que le renfort 12 fait saillie hors du logement 6 sur une distance H tout en étant en butée contre le fond 6a de ce logement.
Le moment d'inertie de la section transversale du renfort 12 , par rapport à son axe confondu avec l'axe A, présente une diminution progressive dans la partie 12a du renfort située hors du logement 6, jusqu'à l'extrémité 12e du renfort éloignée de la tête de fourche 4. Cette diminution progressive du moment d'inertie de la section transversale du renfort de pivot débute à une distance D de l'extrémité supérieure 11 du logement 6.
La diminution du moment d'inertie de la section transversale du renfort 12 de pivot peut être obtenue par une diminution progressive de l'épaisseur E ( Fig.5) de la partie 12a du renfort située hors du logement 6. La surface extérieure la partie 12a du renfort est cylindrique, alors que la surface intérieure 12b est tronconique évasée vers l'extérieur.
La partie 12a du renfort de pivot comporte une zone cylindrique 12c à épaisseur constante entre un cercle K ( correspondant à l'extrémité supérieure 11 du logement 6 ) et le début 12d, ou petite base, de la surface intérieure tronconique 12b . La longueur de la zone 12c est égale à D.
A titre d'exemple, non limitatif, la longueur L du renfort 12 est avantageusement comprise entre 60 mm et 80 mm, et est en particulier égale à, ou voisine de, 72 mm. L'épaisseur maximale du renfort 12 est de préférence comprise entre 0,8 mm et 1,2 mm, en particulier égale à 1 mm. La partie 12a fait saillie sur une distance H égale à environ 30 mm. La distance D est égale à environ 5 mm, de sorte que la partie intérieure tronconique 12b définit un chanfrein de longueur axiale J d'environ 25 mm. L'épaisseur minimale du renfort 12 à son extrémité 12e est de 0,2 mm; cette épaisseur augmente régulièrement selon le chanfrein 12b jusqu'à 1 mm au niveau de la petite base 12d. L'épaisseur reste constante ensuite.
La Figure 7 montre une variante 12 ' de réalisation du renfort, dont les différentes parties sont désignées par les mêmes références numériques que précédemment, affectées éventuellement de l'indice'. Cette variante est prévue de sorte que la flexibilité de la paroi du renfort vis à vis d' efforts radiaux ( c'est à dire orthogonaux à l'axe ), dans la partie 12 'a du renfort située hors du logement 6, augmente progressivement jusqu'à l'extrémité 12 • e du renfort éloignée de la tête de fourche. Cette augmentation de flexibilité de la paroi est obtenue, dans l'exemple représenté, par des fentes longitudinales S dans la paroi, s' ouvrant à l'extrémité 12 ' e du renfort éloignée de la tête de fourche, et réparties suivant la périphérie. Le chanfrein pourrait alors être supprimé.
La partie 12f , 12 ' f du renfort 12, 12' s ' engageant dans le logement 6 a une forme tronconique, d'épaisseur constante, épousant la forme du logement 6.
L'épaisseur du renfort 12, 12' étant relativement faible, l'augmentation de poids n'est pas importante pour une amélioration considérable de la résistance à la fatigue.
Le pivot 5 est engagé et fixé par collage dans le renfort 12, 12' son extrémité inférieure venant affleurer l'extrémité inférieure du renfort, lequel est engagé et fixé par collage dans le logement 6. L'extrémité du pivot est conformée pour s'inscrire dans le renfort de sorte que la surface extérieure 5a du pivot prolonge sans décrochement radial la surface extérieure de la partie 12a.
Le pivot 5 peut comporter intérieurement au moins une cloison longitudinale 13 diamétrale et de préférence deux cloisons diamétrales à angle droit. Toutefois, l'invention conserve tout son intérêt pour un pivot 5 en matériau composite qui ne comporte aucune cloison longitudinale interne.
La mise en place du renfort 12, 12' peut être effectuée de plusieurs manières. Selon une première possibilité, le renfort 12,
12' est mis en place, lors de l'opération de fabrication du pivot 5 en matériau composite, dans le moule avant l'injection de résine.
Selon une autre possibilité, le renfort 12, 12' est mis en place par collage sur le pivot 5 au moment de l'assemblage de ce pivot sur la tête de fourche 4.
Une fourche de bicyclette 1 comportant un tel assemblage franchit très largement les épreuves de test en fatigue et passe le cahier des charges d'homologation sans problème .
L'assemblage selon l'invention peut être réalisé avec un outillage déjà existant pour des fourches à pivot acier, ce qui minimise les investissements en outillage.

Claims

10REVENDICATIONS
1. Assemblage d'un pivot (5) de fourche de bicyclette en matériau composite et d'une tête de fourche métallique (4) comportant un logement (6) dans lequel une extrémité du pivot est introduite et fixée, en particulier par collage, caractérisé par le fait qu'il comporte un renfort (12, 12') de pivot constitué par un manchon en une matière présentant des caractéristiques mécaniques supérieures à celles de la matière de la tête de fourche, l'extrémité du pivot étant engagée et fixée dans ce renfort, lequel est engagé et fixé dans le logement de la tête de fourche, ce renfort (12, 12') de pivot étant conçu pour mieux répartir la transmission des contraintes entre les éléments concernés, sans pour autant créer une augmentation sensible du poids de l'ensemble.
2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la longueur (L) du renfort (12, 12') de pivot est supérieure à la longueur (1) du logement (6) de la tête de fourche de sorte que le renfort (12, 12') fait saillie hors du logement (6) tout en étant en butée contre le fond (6a) du logement.
3. Assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le moment d'inertie de la section transversale du renfort (12, 12') de pivot, par rapport à l'axe (A) du renfort, présente une diminution progressive dans une partie (12a, 12 'a ) du renfort située hors du logement (6), jusqu'à l'extrémité (12e, 12'e) du renfort éloignée de la tête de fourche.
4. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la diminution progressive du moment d'inertie de la section transversale du renfort (12, 12') de pivot débute à distance (D) de l'extrémité supérieure (11) du logement (6) de tête de fourche. 11
5. Assemblage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que la diminution du moment d'inertie de la section transversale du renfort (12 , 12') de pivot est obtenue par une diminution progressive de l'épaisseur (E) de la partie (12a, 12 'a) du renfort située hors du logement de tête de fourche.
6. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la surface extérieure la partie (12a, 12 'a) du renfort située hors du logement (6) de tête de fourche eét cylindrique et la surface intérieure (12b, 12 'b) est tronconique évasée vers 1 ' extérieur .
7. Assemblage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la partie (12a, 12 'a) du renfort de pivot située hors du logement de tête de fourche comporte une zone cylindrique (12c) à épaisseur constante entre un cercle (K) correspondant à l'extrémité supérieure (11) du logement (6) de tête de fourche et le début de la surface intérieure tronconique.
8. Assemblage selon l'une des revendications l à 7, caractérisé par le fait que la flexibilité de la paroi du renfort (12') vis à vis d' efforts radiaux, dans une partie (12 'a) du renfort située hors du logement de la tête de fourche, augmente progressivement jusqu'à l'extrémité du renfort éloignée de la tête de fourche.
9. Assemblage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'augmentation de flexibilité de la paroi (12 'a) du renfort est obtenue par des fentes longitudinales (S), dans la paroi, s Ouvrant à l'extrémité (12* e) du renfort éloignée de la tête de fourche .
10. Assemblage selon l'une des revendications 12
précédentes, caractérisé par le fait que le renfort (12, 12') de pivot est réalisé en un métal ayant des caractéristiques de résistance mécanique supérieures à celles du métal de la tête de fourche.
11. Assemblage selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la tête de fourche (4) est réalisée en métal léger, en particulier aluminium ou alliage d'aluminium, et que le renfort (12, 12') de pivot est réalisé en un métal choisi dans le groupe : acier, acier allié, titane.
12. Assemblage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait le pivot (5) en matériau composite comporte au moins une cloison longitudinale interne (13) de renforcement .
13. Procédé de réalisation d'un assemblage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la fixation du renfort (12, 12') au pivot (5) est effectuée lors de l'opération de fabrication du pivot en matériau composite, avec injection de résine, le renfort (12, 12') ainsi fixé au pivot (5) étant ensuite engagé et collé dans le logement (6) de la tête de fourche.
14. Fourche de bicyclette, caractérisée par le fait qu'elle comporte un assemblage de pivot (5) en matériau composite et d'une tête de fourche (4) selon l'une des revendications 1 à 12.
PCT/FR1999/000992 1998-05-12 1999-04-27 Assemblage d'un pivot de fourche de bicyclette, tete de fourche et fourche le comportant WO1999058393A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR98/05938 1998-05-12
FR9805938A FR2778624B1 (fr) 1998-05-12 1998-05-12 Assemblage d'un pivot de fourche de bicyclette et d'une tete de fourche, procede de realisation de l'assemblage, et fourche le comportant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999058393A1 true WO1999058393A1 (fr) 1999-11-18

Family

ID=9526240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1999/000992 WO1999058393A1 (fr) 1998-05-12 1999-04-27 Assemblage d'un pivot de fourche de bicyclette, tete de fourche et fourche le comportant

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2778624B1 (fr)
WO (1) WO1999058393A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014105049A1 (de) * 2014-04-09 2015-10-15 Dt Swiss Ag Gabelkomponente für ein wenigstens teilweise muskelbetriebenes Fahrrad

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1511350A (en) * 1922-07-03 1924-10-14 Margaret Meiselbach Fork crown
DE800632C (de) * 1949-03-04 1950-11-23 Markana Metallwarenfabrik Wass Gabelkopf fuer Fahrraeder
FR2684062A1 (fr) * 1991-11-25 1993-05-28 Time Sport Int Fourche de bicyclette et procede de fabrication d'une telle fourche.
US5609349A (en) * 1994-08-22 1997-03-11 Advanced Composites, Inc. Vehicle Fork

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1511350A (en) * 1922-07-03 1924-10-14 Margaret Meiselbach Fork crown
DE800632C (de) * 1949-03-04 1950-11-23 Markana Metallwarenfabrik Wass Gabelkopf fuer Fahrraeder
FR2684062A1 (fr) * 1991-11-25 1993-05-28 Time Sport Int Fourche de bicyclette et procede de fabrication d'une telle fourche.
US5609349A (en) * 1994-08-22 1997-03-11 Advanced Composites, Inc. Vehicle Fork

Also Published As

Publication number Publication date
FR2778624A1 (fr) 1999-11-19
FR2778624B1 (fr) 2000-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2193930B1 (fr) Roue à rayons
EP2011619B1 (fr) Ensemble de joint mécanique, tel qu'un ensemble rotulant, ainsi que procédé de fabrication d'un tel ensemble rotulant
FR2630655A1 (fr) Procede d'assemblage d'un manche et d'une tete de club de golf avec possibilite de modification de l'angle de " lie " du manche et club de golf assemble a l'aide de ce procede
EP2525965B1 (fr) Procede de fabrication d'un bras pour structure articulee tel qu'un balancier equipant une structure d'atterrisseur d'aeronef
FR2768271A1 (fr) Procede de fabrication d'un rotor pour machine electrique rotative, rotor et machine concernes
EP1864027B1 (fr) Bielle structurale creuse et procede de fabrication d'une telle bielle
EP1798429B1 (fr) Bielle a tube en un materiau composite et procede de fabrication d'une telle bielle
EP1015301B1 (fr) Pivot de fourche de bicyclette, et fourche de bicyclette equipee d'un tel pivot
CA2201524A1 (fr) Roue pour vehicules automobiles et procede de fabrication d'une telle roue
EP1892120A1 (fr) Rayon pour une roue à rayons, son procédé de fabrication et roue comprenant au moins un tel rayon
FR2903467A1 (fr) Embout pour arbre a tube soude,arbre et procede de fabrication correspondants.
EP1044827A1 (fr) Rayon réalisé en matériau composite pour une roue, et roue de bicyclette équipée desdits rayons
EP1930146A1 (fr) Rayon en matière composite pour une roue à rayons
WO1999058393A1 (fr) Assemblage d'un pivot de fourche de bicyclette, tete de fourche et fourche le comportant
FR2915710A1 (fr) Rayon en metal et matiere composite pour une roue a rayons.
WO2015158983A1 (fr) Assemblage riveté et procédé de fabrication associé
EP2389288B1 (fr) Procede de fabrication d'une piece composite, et piece obtenue
FR2929882A1 (fr) Rayon pour une roue a rayons,roue et procede correspondants
FR2684062A1 (fr) Fourche de bicyclette et procede de fabrication d'une telle fourche.
WO2003080369A1 (fr) Fusee a plateau, plateau pour celle-ci et procede de fabrication
WO2003072960A1 (fr) Procede de fixation d'une piece annulaire d'accouplement en materiau elastomerique entre deux tubes emboites l'un dans l'autre, et ensemble obtenu par le procede

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase