WO2008022655A1 - Device for attaching a fork to a bicycle frame - Google Patents

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WO2008022655A1
WO2008022655A1 PCT/EP2006/065658 EP2006065658W WO2008022655A1 WO 2008022655 A1 WO2008022655 A1 WO 2008022655A1 EP 2006065658 W EP2006065658 W EP 2006065658W WO 2008022655 A1 WO2008022655 A1 WO 2008022655A1
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WO
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fork
frame
connecting rod
cycle
patellar
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Application number
PCT/EP2006/065658
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French (fr)
Inventor
Philippe Schreyer
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Philippe Schreyer
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    • 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
    • B62K21/18—Connections between forks and handlebars or handlebar stems
    • B62K21/20—Connections between forks and handlebars or handlebar stems resilient
    • 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
    • B62K19/30—Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/12—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg
    • B62K25/22—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg
    • B62K25/24—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg for front wheel

Definitions

  • the present invention relates to a suspension system for cycles, and more particularly to a device for attaching a fork to a cycle frame. It applies in particular to mountain bikes, but can if necessary be used for other cycles such as mopeds, motorcycles, tricycles, children's bikes etc.
  • the fork attachment systems are not modular, as there are interdependencies between the frame and the forks involved in the suspension system of the cycle. For example, it is not possible to use any fork or any which frame, and to modify afterwards the angle of hunting constituted by the angle of the fork with respect to the ground according to the needs of stability and characteristics of the ground (stony descent, sandy ground etc.)
  • An object of the present invention is to provide a cycle fork attachment device to its frame allowing a suspension of the cycle without suffering the known limitations of the state of the art.
  • an object of the present invention is to propose a modular fastening system of a cycle fork with respect to its frame ensuring a good distribution of the constraints applying to the cycle, and thus forming a simple but robust solution of suspension of cycle.
  • a cycle fork attachment device to its frame according to the invention, comprising a patellar joint to bind the upper part of the fork to the frame while allowing both a modification of the hunting angle. of the fork and a modification of the direction of the fork to orient the cycle.
  • the device also comprises a second patellar joint connected to a lower portion of the fork and a rod pivoting along a fixed axis relative to the frame, and a damping element exerting a torque on the fork via the rod.
  • second connecting rod also called rod by its smaller size, which is pivotally connected on the one hand to the first connecting rod and secondly to the second joint patellar, so that that the changes in the angle of hunting of the fork cause a rotation of the first rod against the torque of the damping element.
  • the advantages of the proposed device include the use of the second connecting rod or rod, small and therefore lightweight.
  • the arrangement of the two connecting rods allows the return forces in a selected direction and therefore the optimal location of the damping element, for example parallel to a frame tube.
  • the link also makes it possible to manage the torque of the force exerted on the fork relative to the axis of rotation of the first connecting rod, making the distance between the lower patellar joint and this axis variable.
  • the handlebar is secured to the fork, which improves rigidity.
  • the fork is directly connected to the frame via the upper patellar joint, making fork handling and guidance more stable.
  • Figure 1 illustrates a cross section of the fork attachment device involving a fork support.
  • Figures 2 and 3 show respectively a sagittal view and a frontal section of an alternative embodiment involving a lever wheel.
  • Figure 4 shows a sagittal diagram of the fork and frame illustrating the fit and possible variations of the flush angle.
  • Figure 5 finally shows a front view of a conventional fork highlighting the characteristic element called fork T.
  • the present invention comprises a transverse shock absorbing element at the fork and the introduction of connecting rods transforming the stresses applying to the front wheel not only in kinetic kinetic translation energy but also in rotational kinetic energy. If the anti-diving system thus obtained has a better stability, the distribution of the stresses increases its robustness as well as the service life of the parts because the solicitations are less on each element compared to a traditional anti-dip system. Moreover, the simplicity of the device allows to limit the weight, without harming the desired robustness.
  • the present device makes it possible, on the one hand, to separate the damping system from the fork of the steering column by virtue of the use of patellar type joints and thus to avoid costly tube bearings.
  • the construction allows a simplified assembly of the fork to replace it as needed.
  • Such a device also makes it possible to overcome the constraints of constructors both frames and fork in terms of hunting angles, since this angle will be made variable and adjustable.
  • the advantages of the present invention therefore concern both the users thanks to the new damping and adjustment functionalities, aimed at optimizing the stability of the cycle whatever the circumstances, that the manufacturers of forks and / or frame thanks to the ease of implementation and proposed interoperability.
  • FIG. 1 A preferred embodiment of the fork attachment device, involving a fork support, is illustrated in FIG. 1.
  • the fork 1 is connected to the frame 4 by means of the fork support 2, to which the fork 1 is connected by fastening means 3.
  • the fixing means may for example be screws for through the fork support or a screw system inside the fork support;
  • the fork can itself be a conventional fork comprising one or two tubes intended to be inserted in the steering column of a conventional frame. It can be rigid or equipped with a suspension.
  • the materials of the fork support and / or the fork can be any type of metal (such as for example steel, titanium or aluminum), any type of alloy, or carbon fiber.
  • the fork support 2 is connected on the one hand to the frame by a joint of the so-called "carrier” type 6, and on the other hand by a joint of the rotulien type 10, said fastening to a connecting rod 8 via a connecting rod 11, which effectively supports the lower part of the fork 1 by changing its inclination during changes in the flush angle.
  • the modification of the inclination of the rod 11 is made possible by the rotation of the rod 11 relative to the connecting rod 8 along an axis of rotation 13 which is orthogonal to them.
  • the patellar joints comprise in this example a sphere or hemisphere engaged in a correspondingly shaped cavity allowing rotational movements in at least two degrees of freedom. Nevertheless, the arrangement of the rod 8 and the rod 11, constrained to rotational movements along the two parallel axes 9 and 13, in turn forces the movements of the patellar joint 10 and therefore of the fork 1 in the plane of the page. .
  • the fork 1 can thus pivot in the plane of the page, around an axis perpendicular to the page and passing through the bearing joint patellar 6. This rotation has the effect of modifying the angle of hunting of the fork and therefore the distance between the two wheels (wheelbase), especially during variations in the slope traveled.
  • anti-backgauges 24 may be placed to hold the top of the fork support against the patellar joint 6.
  • These anti-backgauges 24 comprise elastic elements which also allow to dampen the race for example from the top of the fork support which moves a few millimeters to the rear when the hunting angle increases.
  • the fork may further pivot about the steering axis 12 passing through the two patella joints to direct the cycle.
  • the axis formed by the two patellar joints 6 and 10 is called the steering axis 12 because it materializes the axis of rotation of the fork 1 during guiding movements; this axis 12 remaining rest always in the plane of the page.
  • the rotation of the fork is therefore along an axis distinct from the axis of the steering column 5 or the frame tube originally intended to receive the fork 1. Therefore, according to the embodiment illustrated in FIG. tube bearing will therefore be necessary.
  • the weight of the fork 1, the fork support 2 and the front wheel is entirely supported by the bearing joint 6, bearing on the steering column 5.
  • This seal must be made to withstand greater constraints than the lower patellar joint 10, which may be smaller and lighter.
  • the rod 8 can rotate about a fixed axis of rotation relative to the frame 9.
  • This axis 9 is orthogonal to the plane of the frame and parallel to the axis 13 of rotation between the rod 8 and the link 1 1.
  • the axis of rotation 9 may comprise a ball bearing or a simple bearing.
  • the rod 8 is hingedly connected to one end of a damping element 7, represented here by a spring, the other end of which is hingedly connected to the frame 4.
  • the movements of the damping element 7 are confined to be almost parallel to the amount of the frame 14 on which it is fixed.
  • the fork support 2 is also attached to the handlebar 16 by flanges corresponding to the fixing means of the fork support to the stem and / or the handlebar 17. In a variant not shown, the support of the fork allows to fix a stem 15 allowing a height adjustment.
  • the rod 8 is composed of two pieces on each side of the frame, connected by the axis 9.
  • the device also comprises two links 11 which are hingedly attached to the two pieces of the frame. connecting rod along an axis parallel to the axis of rotation of the rod 9. It is however also possible to use a single rod 11 connected to the two connecting rods 8, for example a Y-shaped rod for housing the spherical portion of the rod. ball joint 10 between the branches of the Y. A right rod 11 can also be used in combination with a suitable ball 10.
  • the axis 9 is connected to the lower opening of the steering column 5 by means of a cylindrical attachment said fixing diameter 20 slightly less than the inside diameter of the tube of the steering column 5.
  • a screw 22 crosses the steering column tube from one side to the other to bind the lower nozzle 20 to a similar upper cylindrical nozzle 21 housed in the same tube.
  • the two endpieces 20 and 21 are provided with a bearing preventing them from being fully inserted into the tube 5.
  • the screw 22 also passes through the patella joint 6 and is engaged in a nut 23 which can be clamped from the outside to secure the Patellar joint 6 and the two ends to the steering column 5.
  • the carrier-type patellar seal 6 has a hemispherical flaring extending precisely the upper part of the steering column 5. This allows an optimal support of the fork since the weight is supported along this axis of the steering column 5 which is vertical or quasi-vertical and that the forces exerted on the patellar type joint 6 are in the direction of the axis of the column 5, therefore do not exert on him no torsional deformation force. Furthermore, the construction of such a part and the adjustment relative to the existing tube of the frame is relatively simple, which allows installation on all types of conventional existing cycles having a standard tube diameter.
  • one end of the damping element 7 is connected to an amount of the frame 14 linking the steering column 5 to the pedal, not shown in the figure.
  • the arrangement of the damper above the tube 14 in this example reduces the bulk of the damping device outside the frame, and thus helps to make the passage of obstacles easier.
  • the support of the fork 2 can be molded in the fork 1, to provide an integral solution dispensing any means of attachment of the fork support 2 to the fork 3.
  • the damping element 7, represented here by a spring, can also be pneumatic or comprise at least two elastic elements of different rigidity in order to better control the oscillations. It is possible to adjust the reaction force and the position of the damper 7 to adjust on the one hand the empty hunting angle, and on the other hand the flexibility of damping. In a variant not shown, it is possible to make these settings from the handlebar 16. There are otherwise other possibilities to adjust the hunting angle, for example by replacing the fork T in the case of a fork with several tubes with a T of different size changing the spacing of the tubes, or otherwise extending the link 1 1, etc. A variant implementing a fork with one, two or three tubes with an interchangeable fork T is illustrated later in FIG.
  • FIG. 2 and 3 Another alternative embodiment is illustrated in Figures 2 and 3, respectively showing a sagittal view and a frontal section of the device according to the invention.
  • one end of the damping element 7 is fixed to the frame while the other end is fixed on two lever wheels connected to each other on either side of the frame 4.
  • the damping means 7 are for example constituted by two simple elastics but they can also be springs, or the combination of the two to better attenuate the frequency of the oscillations when flexible elastics are used to avoid vibrations. depreciation too hard.
  • springs not shown in the figure
  • these damping elements 7 are external to the lever wheels and could also be integrated. in the lever wheels materializing the connecting rod 8.
  • Figure 4 illustrates the dynamics of the movements of the fork 1 relative to the frame 4 during suspension movements inducing a change in the hunting angle.
  • Different variants of the invention of which that shown allow a manual adjustment of the flush angle, and therefore the angle between the fork 1 and the horizontal shown in the figure, for example from the handlebar 16 for the rest position of the cycle.
  • the damping element 7 is more or less taut when it comes for example a spring; the tension of the spring resulting in an inclination of the fork 1 and a lowering of the handlebar 16.
  • the angle between the fork and the horizontal can vary between 65 degrees empty and 48 degrees; this difference of 17 degrees is much larger than that provided by traditional anti-dive systems and can result in a variation of the wheelbase of about six inches.
  • the only fixed point between the fork 1 and the frame 4 which is the patellar type seal 6 is highlighted above the frame 4, and the fastening means here consisting of screws of the patellar joint 10 directly to the fork 1 without using a fork support 2.
  • This variant also uses a modified frame without a steering column, which allows to lighten the frame at the cost of a solution incompatible with existing frames.
  • FIG. 5 represents an alternative embodiment implementing a fork comprising a fork T, of which it illustrates a frontal section.
  • the forked T here materializes here jointly means for controlling the steering movements of the handlebar 18, intended to confine these movements of the handlebars by confining them in a plane perpendicular to the steering axis 12, as well as the means for fixing the handlebar fork support 17.
  • the hunting angle can be adjusted by replacing one of the parts of the fork T. This replacement is facilitated by the disassembly of the fork which does not require the extraction of the bearings of the steering column 5.
  • such a variant would adapt the solution to forks comprising three tubes up to the gallows eg for motorcycles, downhill bicycles or other cycles requiring a solid fork.
  • damping elements 7 pneumatic type can play on the location of the axis of the rod 9 and the location of its attachment to the frame, for example on the column direction, in order to optimize the lever arm relative firstly to the damping element 7 and secondly to the joint of the patellar type 10. It is also possible to adjust the position of the attachment of the damping element 7 on the frame and the axis according to which this element moves when it is subjected to pressure forces.
  • this device can be used indifferently for a fork or before a cycle.
  • the device according to the invention turns out to be particularly suitable for a rear wheel cycle, insofar as in all cases of passage of an obstacle, if the front wheel has managed to pass the obstacle, the wheel In turn, the rear wheel can only be increased to increase the wheelbase between the two wheels, so that the problems of shocks at the end of the stop no longer arise.
  • the differences in implementation then concern the location of the fastening of the connecting rod 8 to the frame, preferably along a tube of the frame (not shown in the figures), as well as the fixing of the rear suspension, the seal patellar type 6 said carrier preferably extending an almost vertical axis to carry the fork 1 or the fork support 2 to bear the / their weight as efficiently as possible.

Abstract

Device for attaching a bicycle fork (1) to the frame (4) of a bicycle, comprising: a first ball and socket connection (6) for connecting the upper portion of the fork to the frame while allowing for a change in the clearance angle of the fork and a change in the direction of the fork for directing the bicycle, a second ball and socket connection (10) connected to a lower portion of the fork, a first connecting rod (8) pivoting about a fixed axis (9) relative to the frame and a damping member (7) applying a torque on said connecting rod (8). The device is characterised by a link (11) pivotally connected to the first connecting rod (8) on one side and to the second ball and socket connection (6) on the other, so that a change in the clearance angle of the fork causes a rotation of the first connecting rod (8) against the torque of the damping member (7).

Description

Dispositif de fixation d'une fourche à un cadre de cycle Device for attaching a fork to a cycle frame
Domaine techniqueTechnical area
La présente invention concerne un système de suspension pour cycles, et plus particulièrement un dispositif de fixation d'une fourche à un cadre de cycle. Elle s'applique notamment aux vélos tout terrain, mais peut le cas échéant être utilisée pour d'autres cycles tels que les cyclomoteurs, les motos, les tricycles, les vélos pour enfants etc.The present invention relates to a suspension system for cycles, and more particularly to a device for attaching a fork to a cycle frame. It applies in particular to mountain bikes, but can if necessary be used for other cycles such as mopeds, motorcycles, tricycles, children's bikes etc.
Etat de la techniqueState of the art
Parmi les systèmes de suspension pour cycle, les plus répandus sont ceux à fourche télescopique, qui consistent en une fourche liée par sa partie supérieure à la colonne de direction du cycle et qui comprend, dans sa partie inférieure, deux tubes sur lesquels coulissent deux fourreaux d'amortisseurs. Ce type d'amortisseurs a cependant pour inconvénient d'induire un mouvement de plongeon du conducteur lors de passage d'obstacle ou de freinage. Dans ce cas, la flexion des fourreaux peut entraîner le conducteur du cycle à passer par-dessus le guidon.Among the suspension systems for cycles, the most widespread are those with telescopic fork, which consist of a fork connected by its upper part to the steering column of the cycle and which comprises, in its lower part, two tubes on which two sleeves slide shock absorbers. This type of damper, however, has the disadvantage of inducing a dive movement of the driver when passing obstacle or braking. In this case flexing of the sleeves may cause the cycle driver to pass over the handlebars.
C'est la raison pour laquelle, afin d'optimiser la stabilité d'un vélo tout terrain lors de passages d'obstacles, des dispositifs d'amortissement permettant d'induire une transformation de l'exercice des forces verticales sur la fourche en composantes horizontales par un écartement de l'empattement des roues a été mis au point. Ce type de mécanisme, communément appelé « anti-plongeon » ou « anti-dive » car il tend à éviter de passer par-dessus le guidon, a pour vocation d'augmenter l'angle de chasse, constitué par l'angle formé par la fourche par rapport à la verticale, ce qui résulte parallèlement en l'abaissement du guidon et l'écartement des deux roues l'une par rapport à l'autre. Un exemple de système anti- plongeon est par exemple décrit dans le document DE3202740 pour le cas de motocycles, ainsi que dans EP1386834. Le fait de réaliser un tel mécanisme amortisseur à l'aide d'une fourche liée à un cadre de cycle par un axe de suspension transversal à la fourche est également connu; il est par exemple décrit dans la propre invention précédente de M. Schreyer CH650742, et dans le document CN2043597U.That is why, in order to optimize the stability of an all-terrain bike during obstacles passing, damping devices allowing to induce a transformation of the exercise of the vertical forces on the fork in components horizontally by a wheelbase spacing has been developed. This type of mechanism, commonly called "anti-dive" or "anti-dive" because it tends to avoid passing over the handlebars, is intended to increase the hunting angle, consisting of the angle formed by the fork relative to the vertical, which results in parallel in the lowering of the handlebar and the spacing of the two wheels relative to each other. An example of an anti-diving system is for example described in DE3202740 for the case of motorcycles, as well as in EP1386834. The fact of making such a damping mechanism using a fork connected to a cycle frame by a suspension axle transverse to the fork is also known; it is for example described in the previous invention of Mr. Schreyer CH650742, and in CN2043597U.
Enfin, l'utilisation de joints de type rotulien pour lier la fourche au cadre a été introduite pour des systèmes de suspension avec des propriétés de guidage particulières dues à la désolidarisation de la fourche par rapport à la colonne de direction. Ceci s'applique aussi bien aux motos (par exemple DE41 10954) qu'aux vélos. FR2832121 décrit ainsi un dispositif de guidage à axe variable grâce à l'absence totale de colonne de direction, de même que WO00/61427, liant la fourche à un cadre de cycle en utilisant des bielles articulées sur des axes transversaux à la fourche. Néanmoins dans ce type de solutions l'emploi d'une bielle pour lier l'extrémité supérieure de la fourche au cadre donne deux degrés de liberté pour les mouvements de la fourche par rapport au cadre, ce qui rend ces mouvements assez imprévisibles et porte atteinte à la stabilité et la rigidité du système. Par ailleurs, ces solutions mettent en œuvre au moins une longue bielle, qui ajoute du poids et dont l'usinage peut s'avérer assez onéreux.Finally, the use of patellar joints to bind the fork to the frame has been introduced for suspension systems with particular guiding properties due to the separation of the fork relative to the steering column. This applies to both motorcycles (eg DE41 10954) and bicycles. FR2832121 thus describes a variable axis guide device due to the total absence of a steering column, as WO00 / 61427, linking the fork to a cycle frame using rods articulated on axes transverse to the fork. Nevertheless in this type of solution the use of a rod to bind the upper end of the fork to the frame gives two degrees of freedom for the movements of the fork relative to the frame, making these movements quite unpredictable and undermines the stability and rigidity of the system. Furthermore, these solutions implement at least one long connecting rod, which adds weight and whose machining can be quite expensive.
Les principaux inconvénients des systèmes de suspension de type « anti-plongeon » connus de l'état de l'art sont d'une part leur complexité pour réussir à répartir les différentes contraintes auquel est soumis le cycle lors de passage d'obstacles. Ceci rend ces systèmes de suspension d'une part difficiles à implémenter, et d'autre part soit relativement fragiles, soit relativement lourds lorsqu'on veut gagner en robustesse, ce qui s'avère être un inconvénient majeur notamment pour les vélos tout terrain où le poids est un aspect très important.The main disadvantages of "anti-diving" type suspension systems known in the state of the art are on the one hand their complexity to succeed in distributing the various stresses to which the cycle is subjected when passing obstacles. This makes these suspension systems on the one hand difficult to implement, and on the other hand either relatively fragile or relatively heavy when one wants to gain in robustness, which proves to be a major drawback especially for mountain bikes where weight is a very important aspect.
Par ailleurs, les systèmes de fixation de fourche ne sont pas modulaires, dans la mesure où il existe des interdépendances entre le cadre et les fourches intervenant dans le système de suspension du cycle. Il n'est par exemple pas possible d'utiliser n'importe quelle fourche ou n'importe quel cadre, et de modifier après coup l'angle de chasse constitué par l'angle de la fourche par rapport au sol en fonction des besoins de stabilité et des caractéristiques du terrain (descente caillouteuse, terrain sableux etc.)In addition, the fork attachment systems are not modular, as there are interdependencies between the frame and the forks involved in the suspension system of the cycle. For example, it is not possible to use any fork or any which frame, and to modify afterwards the angle of hunting constituted by the angle of the fork with respect to the ground according to the needs of stability and characteristics of the ground (stony descent, sandy ground etc.)
De plus, la plupart des systèmes de fixation de fourche utilisent des roulements permettant à la fourche de pivoter dans un tube du cadre destiné à faire office de colonne de direction. Ces roulements de tube sont en général assez coûteux et rendent le démontage de la fourche compliqué, par exemple lorsqu'il s'agit de modifier le T de fourche pour corriger l'angle de chasse.In addition, most forklift systems use bearings that allow the fork to pivot in a frame tube to act as a steering column. These tube bearings are generally quite expensive and make disassembly of the fork complicated, for example when it comes to change the fork T to correct the flush angle.
Bref résumé de l'inventionBrief summary of the invention
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de fixation de fourche de cycle à son cadre permettant une suspension du cycle sans pâtir des limitations connues de l'état de l'art.An object of the present invention is to provide a cycle fork attachment device to its frame allowing a suspension of the cycle without suffering the known limitations of the state of the art.
En particulier, un but de la présente invention est de proposer un système de fixation modulaire d'une fourche de cycle par rapport à son cadre garantissant une bonne répartition des contraintes s'appliquant au cycle, et formant ainsi solution simple mais robuste de suspension de cycle.In particular, an object of the present invention is to propose a modular fastening system of a cycle fork with respect to its frame ensuring a good distribution of the constraints applying to the cycle, and thus forming a simple but robust solution of suspension of cycle.
Ces but sont atteints en utilisant un dispositif de fixation pour fourche de cycle à son cadre selon l'invention, comprenant un joint rotulien pour lier la partie supérieure de la fourche au cadre tout en permettant à la fois une modification de l'angle de chasse de la fourche et une modification de la direction de la fourche afin d'orienter le cycle. Le dispositif comprend également un second joint rotulien lié à une portion inférieure de la fourche et une bielle pivotant selon un axe fixe par rapport au cadre, et un élément amortisseur exerçant un couple de rotation sur la fourche par l'intermédiaire de cette bielle.These objects are achieved by using a cycle fork attachment device to its frame according to the invention, comprising a patellar joint to bind the upper part of the fork to the frame while allowing both a modification of the hunting angle. of the fork and a modification of the direction of the fork to orient the cycle. The device also comprises a second patellar joint connected to a lower portion of the fork and a rod pivoting along a fixed axis relative to the frame, and a damping element exerting a torque on the fork via the rod.
Il est caractérisé par une seconde bielle, appelée aussi biellette de par sa plus petite taille, qui est liée de manière pivotante d'une part à la première bielle et d'autre part au second joint rotulien, de manière à ce que les modifications de l'angle de chasse de la fourche entraînent une rotation de la première bielle à rencontre du couple de l'élément amortisseur.It is characterized by a second connecting rod, also called rod by its smaller size, which is pivotally connected on the one hand to the first connecting rod and secondly to the second joint patellar, so that that the changes in the angle of hunting of the fork cause a rotation of the first rod against the torque of the damping element.
Les avantages du dispositif proposé consistent notamment en l'usage de la seconde bielle ou biellette, de petite taille et donc légère. L'agencement des deux bielles permet le renvoi des forces selon une direction choisie et donc l'emplacement optimal de l'élément amortisseur, par exemple parallèlement à un tube du cadre. La biellette permet par ailleurs de gérer le couple de la force exercée sur la fourche par rapport à l'axe de rotation de la première bielle en rendant variable la distance entre le joint de type rotulien inférieur et cet axe. Par ailleurs, le guidon est solidaire de la fourche, ce qui améliore la rigidité. La fourche est directement liée au cadre par l'intermédiaire du joint rotulien supérieur, ce qui rend la manipulation de la fourche et le guidage plus stable.The advantages of the proposed device include the use of the second connecting rod or rod, small and therefore lightweight. The arrangement of the two connecting rods allows the return forces in a selected direction and therefore the optimal location of the damping element, for example parallel to a frame tube. The link also makes it possible to manage the torque of the force exerted on the fork relative to the axis of rotation of the first connecting rod, making the distance between the lower patellar joint and this axis variable. In addition, the handlebar is secured to the fork, which improves rigidity. The fork is directly connected to the frame via the upper patellar joint, making fork handling and guidance more stable.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
L'invention sera mieux comprise grâce aux illustrations fournies par les figures annexées dans lesquelles des exemples de mise en œuvre de l'invention sont décrits.The invention will be better understood thanks to the illustrations provided by the appended figures in which examples of implementation of the invention are described.
La figure 1 illustre une coupe transversale du dispositif de fixation de la fourche faisant intervenir un support de fourche.Figure 1 illustrates a cross section of the fork attachment device involving a fork support.
Les figures 2 et 3 représentent respectivement une vue sagittale et une coupe frontale d'une variante de réalisation faisant intervenir une roue de levier.Figures 2 and 3 show respectively a sagittal view and a frontal section of an alternative embodiment involving a lever wheel.
La figure 4 représente un schéma sagittal de la fourche et du cadre illustrant l'ajustement et les variations possibles de l'angle de chasse.Figure 4 shows a sagittal diagram of the fork and frame illustrating the fit and possible variations of the flush angle.
La figure 5 représente enfin une vue frontale d'une fourche classique mettant en évidence l'élément caractéristique appelé T de fourche. Description détaillée et exemples de mode de réalisation de l'inventionFigure 5 finally shows a front view of a conventional fork highlighting the characteristic element called fork T. Detailed Description and Examples of Embodiment of the Invention
La présente invention comporte un élément amortisseur transversal à la fourche et l'introduction de bielles transformant les contraintes s'appliquant sur la roue avant non seulement en énergie cinétique de translation mais aussi en énergie cinétique de rotation. Si le système anti-plongeon ainsi obtenu présente une meilleure stabilité, la répartition des contraintes accroît surtout sa robustesse ainsi que la durée de vie des pièces car les sollicitations sont moindres sur chaque élément par rapport à un système anti-plongeon traditionnel. Par ailleurs, la simplicité du dispositif permet d'en limiter le poids, sans pour autant nuire à la robustesse recherchée.The present invention comprises a transverse shock absorbing element at the fork and the introduction of connecting rods transforming the stresses applying to the front wheel not only in kinetic kinetic translation energy but also in rotational kinetic energy. If the anti-diving system thus obtained has a better stability, the distribution of the stresses increases its robustness as well as the service life of the parts because the solicitations are less on each element compared to a traditional anti-dip system. Moreover, the simplicity of the device allows to limit the weight, without harming the desired robustness.
Le présent dispositif permet d'une part de désolidariser le système amortisseur de la fourche de la colonne de direction grâce à l'usage de joints de type rotulien et de se passer ainsi de roulements de tubes coûteux. La construction permet un montage simplifié de la fourche pour la remplacer en fonction des besoins. Un tel dispositif permet par ailleurs de s'affranchir des contraintes des constructeurs à la fois de cadres et de fourche en termes d'angles de chasse, puisque cet angle sera rendu variable et ajustable.The present device makes it possible, on the one hand, to separate the damping system from the fork of the steering column by virtue of the use of patellar type joints and thus to avoid costly tube bearings. The construction allows a simplified assembly of the fork to replace it as needed. Such a device also makes it possible to overcome the constraints of constructors both frames and fork in terms of hunting angles, since this angle will be made variable and adjustable.
Les avantages de la présente invention concernent par conséquent aussi bien les utilisateurs grâce aux nouvelles fonctionnalités d'amortissement et de réglage, visant à optimiser la stabilité du cycle quelles que soient les circonstances, que les constructeurs de fourches et/ou de cadre grâce à la facilité d'implémentation et l'interopérabilité proposée.The advantages of the present invention therefore concern both the users thanks to the new damping and adjustment functionalities, aimed at optimizing the stability of the cycle whatever the circumstances, that the manufacturers of forks and / or frame thanks to the ease of implementation and proposed interoperability.
Un mode de réalisation préférentiel du dispositif de fixation de la fourche, faisant intervenir un support de fourche, est illustré par la figure 1.A preferred embodiment of the fork attachment device, involving a fork support, is illustrated in FIG. 1.
On y voit que la fourche 1 est liée au cadre 4 par l'intermédiaire du support de fourche 2, auquel la fourche 1 est liée par des moyens de fixation 3. Les moyens de fixation peuvent par exemple être des vis à travers le support de fourche ou un système de vissage à l'intérieur du support de fourche; la fourche peut quant à elle être une fourche conventionnelle comprenant un ou deux tubes destinés à être insérés dans la colonne de direction 5 d'un cadre conventionnel. Elle peut être rigide ou munie d'une suspension. Les matériaux du support de fourche et/ou de la fourche peuvent être tout type de métal (comme par exemple de l'acier, du titane ou de l'aluminium), tout type d'alliage, ou encore de la fibre de carbone.It can be seen that the fork 1 is connected to the frame 4 by means of the fork support 2, to which the fork 1 is connected by fastening means 3. The fixing means may for example be screws for through the fork support or a screw system inside the fork support; the fork can itself be a conventional fork comprising one or two tubes intended to be inserted in the steering column of a conventional frame. It can be rigid or equipped with a suspension. The materials of the fork support and / or the fork can be any type of metal (such as for example steel, titanium or aluminum), any type of alloy, or carbon fiber.
Le support de fourche 2 est lié d'une part au cadre par un joint de type rotulien 6 dit porteur, et d'autre part par un joint de type rotulien 10 dit de fixation à une bielle 8 par l'intermédiaire d'une biellette 11, qui permet de supporter efficacement la partie inférieure de la fourche 1 en modifiant son inclinaison lors des modifications de l'angle de chasse. La modification de l'inclinaison de la biellette 11 est rendue possible grâce à la rotation de la biellette 11 par rapport à la bielle 8 selon un axe de rotation 13 qui leur est orthogonal. Ces mouvements de rotation de la biellette 11 selon l'axe 13 permettent d'une part de procurer un effet de levier en modifiant la distance entre l'axe de rotation de la bielle 8 fixe par rapport au cadre 9 - qui est orthogonal au plan du cadre et donc parallèle à l'axe 13 - et le joint rotulien de fixation 10, et d'autre part de ne pas trop éloigner l'angle formé par la fourche 1 et la biellette 11 de l'orthogonale, et ainsi de mieux support la fourche 1 lors des mouvements de suspension. L'avantage du positionnement de la biellette 11 par rapport à une bielle liant le guidon à la fourche est de n'avoir qu'un seul degré de liberté des mouvements de la fourche 1 par rapport au cadre 4, grâce au point fixe entre la fourche 1 et le cadre 4 formé par le joint rotulien porteur 6.The fork support 2 is connected on the one hand to the frame by a joint of the so-called "carrier" type 6, and on the other hand by a joint of the rotulien type 10, said fastening to a connecting rod 8 via a connecting rod 11, which effectively supports the lower part of the fork 1 by changing its inclination during changes in the flush angle. The modification of the inclination of the rod 11 is made possible by the rotation of the rod 11 relative to the connecting rod 8 along an axis of rotation 13 which is orthogonal to them. These movements of rotation of the rod 11 along the axis 13 allow on the one hand to provide a leverage effect by changing the distance between the axis of rotation of the rod 8 fixed relative to the frame 9 - which is orthogonal to the plane of the frame and therefore parallel to the axis 13 - and the attachment joint 10, and on the other hand not to move too far the angle formed by the fork 1 and the rod 11 of the orthogonal, and so better support the fork 1 during suspension movements. The advantage of positioning the rod 11 relative to a rod connecting the handlebar to the fork is to have only one degree of freedom of movement of the fork 1 relative to the frame 4, thanks to the fixed point between the fork 1 and the frame 4 formed by the carrier patellar joint 6.
Les joints rotuliens comportent dans cet exemple une sphère ou hémisphère engagée dans une cavité de forme correspondante permettant des mouvements de rotation selon au moins deux degrés de liberté. Néanmoins l'agencement de la bielle 8 et la biellette 11, contraintes à des mouvements de rotation selon les deux axes parallèles 9 et 13, contraint à son tour les mouvements du joint rotulien 10 et donc de la fourche 1 dans le plan de la page. La fourche 1 peut ainsi pivoter dans le plan de la page, autour d'un axe perpendiculaire à la page et traversant le joint rotulien porteur 6. Cette rotation a pour effet de modifier l'angle de chasse de la fourche et donc la distance entre les deux roues (empattement), notamment lors de variations de la pente parcourue. Entre le joint rotulien 6 et le cadre 4, des joints anti-jeu 24 pourront être placées pour maintenir le haut du support de fourche contre le joint rotulien 6. Ces joints anti-jeu 24 comprennent des éléments élastiques qui permettent par ailleurs d'amortir la course par exemple du haut du support de fourche qui se déplace de quelques millimètres vers l'arrière lorsque l'angle de chasse augmente. La fourche peut en outre pivoter autour de l'axe de direction 12 traversant les deux joints rotuliens afin de diriger le cycle.The patellar joints comprise in this example a sphere or hemisphere engaged in a correspondingly shaped cavity allowing rotational movements in at least two degrees of freedom. Nevertheless, the arrangement of the rod 8 and the rod 11, constrained to rotational movements along the two parallel axes 9 and 13, in turn forces the movements of the patellar joint 10 and therefore of the fork 1 in the plane of the page. . The fork 1 can thus pivot in the plane of the page, around an axis perpendicular to the page and passing through the bearing joint patellar 6. This rotation has the effect of modifying the angle of hunting of the fork and therefore the distance between the two wheels (wheelbase), especially during variations in the slope traveled. Between the patellar joint 6 and the frame 4, anti-backgauges 24 may be placed to hold the top of the fork support against the patellar joint 6. These anti-backgauges 24 comprise elastic elements which also allow to dampen the race for example from the top of the fork support which moves a few millimeters to the rear when the hunting angle increases. The fork may further pivot about the steering axis 12 passing through the two patella joints to direct the cycle.
L'axe formé par les deux joints de type rotulien 6 et 10 est appelé axe de direction 12 car il matérialise l'axe de rotation de la fourche 1 lors de mouvements de guidage ; cet axe 12 restant du reste toujours dans le plan de la page. La rotation de la fourche se fait donc selon un axe distinct de l'axe de la colonne de direction 5 ou du tube du cadre prévu originellement pour recevoir la fourche 1. Par conséquent, selon le mode de réalisation illustré par la figure 1, aucun roulement de tube ne sera donc nécessaire.The axis formed by the two patellar joints 6 and 10 is called the steering axis 12 because it materializes the axis of rotation of the fork 1 during guiding movements; this axis 12 remaining rest always in the plane of the page. The rotation of the fork is therefore along an axis distinct from the axis of the steering column 5 or the frame tube originally intended to receive the fork 1. Therefore, according to the embodiment illustrated in FIG. tube bearing will therefore be necessary.
Le poids de la fourche 1, du support de fourche 2 et de la roue avant est entièrement supporté par le joint rotulien porteur 6, en appui sur la colonne de direction 5. Ce joint devra donc être réalisé de manière à supporter des contraintes plus importantes que le joint rotulien inférieur 10, qui pourra être plus petit et plus léger.The weight of the fork 1, the fork support 2 and the front wheel is entirely supported by the bearing joint 6, bearing on the steering column 5. This seal must be made to withstand greater constraints than the lower patellar joint 10, which may be smaller and lighter.
La bielle 8 peut tourner autour d'un axe de rotation fixe par rapport au cadre 9. Cet axe 9 est orthogonal au plan du cadre et parallèle à l'axe 13 de rotation entre la bielle 8 et la biellette 1 1. Pour ce faire, l'axe de rotation 9 peut comporter un roulement à billes ou un simple palier. La bielle 8 est liée de façon articulée par ailleurs à une extrémité d'un élément amortisseur 7, représenté ici par un ressort, dont l'autre extrémité est liée de façon articulée au cadre 4. Les mouvements de l'élément amortisseur 7 sont confinés à être quasiment parallèles au montant du cadre 14 sur lequel il est fixé. Le support de fourche 2 est par ailleurs fixé au guidon 16 par des brides correspondant aux moyens de fixation du support de fourche à la potence et/ou au guidon 17. Dans une variante non représentée, le support de la fourche permet de fixer une potence 15 permettant un réglage de hauteur.The rod 8 can rotate about a fixed axis of rotation relative to the frame 9. This axis 9 is orthogonal to the plane of the frame and parallel to the axis 13 of rotation between the rod 8 and the link 1 1. To do this the axis of rotation 9 may comprise a ball bearing or a simple bearing. The rod 8 is hingedly connected to one end of a damping element 7, represented here by a spring, the other end of which is hingedly connected to the frame 4. The movements of the damping element 7 are confined to be almost parallel to the amount of the frame 14 on which it is fixed. The fork support 2 is also attached to the handlebar 16 by flanges corresponding to the fixing means of the fork support to the stem and / or the handlebar 17. In a variant not shown, the support of the fork allows to fix a stem 15 allowing a height adjustment.
Dans le mode de réalisation illustré par la figure 1, la bielle 8 est composée de deux pièces de chaque côté du cadre, reliées par l'axe 9. Le dispositif comporte également deux biellettes 11 qui sont fixées de manière articulée aux deux pièces de la bielle selon un axe parallèle à l'axe de rotation de la bielle 9. Il est cependant aussi possible d'employer une seule biellette 11 liée aux deux bielles 8, par exemple une biellette en forme de Y permettant de loger la portion sphérique de la rotule 10 entre les branches du Y. Une biellette 11 droite peut aussi être employée en combinaison avec une rotule 10 adaptée.In the embodiment illustrated in FIG. 1, the rod 8 is composed of two pieces on each side of the frame, connected by the axis 9. The device also comprises two links 11 which are hingedly attached to the two pieces of the frame. connecting rod along an axis parallel to the axis of rotation of the rod 9. It is however also possible to use a single rod 11 connected to the two connecting rods 8, for example a Y-shaped rod for housing the spherical portion of the rod. ball joint 10 between the branches of the Y. A right rod 11 can also be used in combination with a suitable ball 10.
L'axe 9 est lié à l'ouverture inférieure de la colonne de direction 5 par l'intermédiaire d'un embout cylindrique dit de fixation 20 de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du tube de la colonne de direction 5. Une vis 22 traverse le tube de la colonne de direction de part en part pour lier l'embout inférieur 20 à un embout cylindrique similaire 21 supérieur logé dans le même tube. Les deux embouts 20 et 21 sont munis d'une portée empêchant de les introduire entièrement dans le tube 5. La vis 22 traverse en outre le joint rotulien 6 et est engagée dans un écrou 23 qui peut être serré depuis l'extérieur pour solidariser le joint rotulien 6 et les deux embouts à la colonne de direction 5. Cette construction a l'avantage de permettre un montage très simple du dispositif sur une colonne de direction existante.The axis 9 is connected to the lower opening of the steering column 5 by means of a cylindrical attachment said fixing diameter 20 slightly less than the inside diameter of the tube of the steering column 5. A screw 22 crosses the steering column tube from one side to the other to bind the lower nozzle 20 to a similar upper cylindrical nozzle 21 housed in the same tube. The two endpieces 20 and 21 are provided with a bearing preventing them from being fully inserted into the tube 5. The screw 22 also passes through the patella joint 6 and is engaged in a nut 23 which can be clamped from the outside to secure the Patellar joint 6 and the two ends to the steering column 5. This construction has the advantage of allowing a very simple mounting of the device on an existing steering column.
Dans la figure 1, le joint de type rotulien 6 porteur comporte un évasement hémisphérique prolongeant précisément la partie supérieure de la colonne de direction 5. Ceci permet un support optimal de la fourche puisque le poids est supporté selon cet axe de la colonne de direction 5 qui est vertical ou quasi-vertical et que les forces s'exerçant sur le joint de type rotulien 6 sont dans la direction de l'axe de la colonne 5, donc n'exercent sur lui aucune force de déformation en torsion. Par ailleurs la construction d'une telle pièce et l'ajustement par rapport au tube existant du cadre est relativement simple, ce qui permet une installation sur tous types de cycles existants conventionnels ayant un diamètre de tube standard.In FIG. 1, the carrier-type patellar seal 6 has a hemispherical flaring extending precisely the upper part of the steering column 5. This allows an optimal support of the fork since the weight is supported along this axis of the steering column 5 which is vertical or quasi-vertical and that the forces exerted on the patellar type joint 6 are in the direction of the axis of the column 5, therefore do not exert on him no torsional deformation force. Furthermore, the construction of such a part and the adjustment relative to the existing tube of the frame is relatively simple, which allows installation on all types of conventional existing cycles having a standard tube diameter.
Selon ce mode de réalisation préférentiel, une extrémité de l'élément amortisseur 7 est liée à un montant du cadre 14 liant la colonne de direction 5 au pédalier, non représenté sur la figure. La disposition de l'amortisseur au-dessus du tube 14 dans cet exemple diminue l'encombrement du dispositif amortisseur en dehors du cadre, et contribue ainsi à rendre plus facile le passage d'obstacles. Par ailleurs, le support de la fourche 2 peut être moulé à la fourche 1, permettant de fournir une solution intégrale dispensant de quelconques moyens de fixations du support de fourche 2 à la fourche 3.According to this preferred embodiment, one end of the damping element 7 is connected to an amount of the frame 14 linking the steering column 5 to the pedal, not shown in the figure. The arrangement of the damper above the tube 14 in this example reduces the bulk of the damping device outside the frame, and thus helps to make the passage of obstacles easier. Furthermore, the support of the fork 2 can be molded in the fork 1, to provide an integral solution dispensing any means of attachment of the fork support 2 to the fork 3.
L'élément amortisseur 7, représenté ici par un ressort, peut aussi être pneumatique ou encore comporter au moins deux éléments élastiques de rigidité différente afin de mieux en maîtriser les oscillations. Il est possible de régler la force de réaction et la position de l'amortisseur 7 pour ajuster d'une part l'angle de chasse à vide, et d'autre part la souplesse des amortissements. Dans une variante non représentée, il est possible d'effectuer ces réglages depuis le guidon 16. Il existe sinon d'autres possibilités de régler l'angle de chasse, par exemple en remplaçant le T de fourche dans le cas d'une fourche avec plusieurs tubes par un T de dimension différente modifiant l'écartement des tubes, ou sinon en rallongeant la biellette 1 1, etc. Une variante mettant en œuvre une fourche à un, deux ou trois tubes avec un T de fourche interchangeable est illustrée plus loin sur la figure 5.The damping element 7, represented here by a spring, can also be pneumatic or comprise at least two elastic elements of different rigidity in order to better control the oscillations. It is possible to adjust the reaction force and the position of the damper 7 to adjust on the one hand the empty hunting angle, and on the other hand the flexibility of damping. In a variant not shown, it is possible to make these settings from the handlebar 16. There are otherwise other possibilities to adjust the hunting angle, for example by replacing the fork T in the case of a fork with several tubes with a T of different size changing the spacing of the tubes, or otherwise extending the link 1 1, etc. A variant implementing a fork with one, two or three tubes with an interchangeable fork T is illustrated later in FIG.
Lors de passages d'obstacles pour lesquels la roue avant du cycle est amenée à s'élever au-dessus de l'obstacle, une force est d'abord exercée sur l'avant de la roue. La fourche peut alors être entraînée dans un mouvement tendant à réduire l'empattement des roues. Dans ce cas, selon l'illustration de la figure 1 la bielle 8 se met en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et tire sur le ressort représentant l'élément amortisseur 7. Il est donc possible de prévoir une course de l'élément amortisseur 7 dans les deux sens, voire même une course équivalente dans chaque sens, afin qu'il puisse amortir efficacement et de façon autonome aussi dans le sens qui ramène la fourche 1 contre le cadre 4. Il est par ailleurs possible de prévoir un amortissement asymétrique, à savoir plus dur dans un sens que dans l'autre, et en l'occurrence plus dur dans le sens ramenant la fourche 1 contre le cadre 4. Ceci peut être réalisé par exemple grâce à un système de cliquets réglant les courses respectives dans chaque sens et la dureté de l'élément amortisseur pour un sens donné. Néanmoins, lorsque la fourche arrive en butée sur le cadre, l'addition d'éléments antichoc amortissants de fin de course 19, disposés ici entre la bielle 8 et une portée de l'embout 20 et composés par exemple de caoutchouc, permet d'amortir le choc en butée. Des éléments de fin de course non représentés peuvent aussi être prévus lors de la rotation de la fourche dans l'autre sens, afin d'éviter un choc par exemple lorsque la bielle 8 et la biellette 11 ont atteint leur extension maximale.When crossing obstacles for which the front wheel of the cycle is caused to rise above the obstacle, a force is first exerted on the front of the wheel. The fork can then be driven in a movement tending to reduce the wheelbase. In this case, according to the illustration of Figure 1 the rod 8 is rotated in the opposite direction of the clockwise and pulls on the spring representing the element 7. It is therefore possible to provide a stroke of the damping element 7 in both directions, or even an equivalent stroke in each direction, so that it can dampen effectively and autonomously also in the direction that brings the fork 1 against the frame 4. It is also possible to provide asymmetrical damping, ie harder in one direction than in the other, and in this case harder in the direction of bringing the fork 1 against the frame 4. This can be achieved for example through a ratchet system regulating the respective races in each direction and the hardness of the damping element for a given direction. Nevertheless, when the fork comes into abutment on the frame, the addition of shock-absorbing end-of-stroke shock-absorbing elements 19, arranged here between the connecting rod 8 and a bearing surface of the end-piece 20 and composed for example of rubber, makes it possible to cushion the shock in stop. End-of-travel elements that are not shown can also be provided during the rotation of the fork in the other direction, in order to avoid an impact, for example when the connecting rod 8 and the rod 11 have reached their maximum extension.
Une autre variante d'exécution est illustrée par les figures 2 et 3, montrant respectivement une vue sagittale et une coupe frontale du dispositif selon l'invention. Dans cette variante, une extrémité de l'élément amortisseur 7 est fixée au cadre tandis que l'autre extrémité est fixée sur deux roues de levier liées l'une à l'autre de part et d'autre du cadre 4. Ces roues de levier remplacent ici la bielle 8. Les moyens amortisseurs 7 sont par exemple constitués par deux simples élastiques mais ils peuvent aussi être des ressorts, ou la combinaison des deux pour mieux atténuer la fréquence des oscillations lorsque l'on utilise des élastiques souples pour éviter des amortissements trop durs. Dans ce cas on pourra placer des ressorts (non représentés sur la figure) directement dans la roue de levier 8. Selon l'illustration de la figure 2, ces éléments amortisseurs 7 sont externes aux roues de levier ils pourraient peuvent très bien être également intégrés dans les roues de levier matérialisant la bielle 8.Another alternative embodiment is illustrated in Figures 2 and 3, respectively showing a sagittal view and a frontal section of the device according to the invention. In this variant, one end of the damping element 7 is fixed to the frame while the other end is fixed on two lever wheels connected to each other on either side of the frame 4. These wheels are The damping means 7 are for example constituted by two simple elastics but they can also be springs, or the combination of the two to better attenuate the frequency of the oscillations when flexible elastics are used to avoid vibrations. depreciation too hard. In this case, it will be possible to place springs (not shown in the figure) directly in the lever wheel 8. According to the illustration of FIG. 2, these damping elements 7 are external to the lever wheels and could also be integrated. in the lever wheels materializing the connecting rod 8.
La figure 4 illustre quant à elle la dynamique des mouvements de la fourche 1 par rapport au cadre 4 lors des mouvements de suspension induisant une modification de l'angle de chasse. Différentes variantes de l'invention dont celle représentée permettent un réglage manuel de l'angle de chasse, et donc de l'angle entre la fourche 1 et l'horizontale représenté sur la figure, par exemple depuis le guidon 16 pour la position au repos du cycle. Dans la variante représentée ici, l'élément amortisseur 7 est plus ou moins tendu lorsqu'il s'agit par exemple d'un ressort; la tension du ressort résultant en une inclinaison de la fourche 1 et un abaissement du guidon 16. Dans le schéma représenté, on voit que l'angle entre la fourche et l'horizontale peut varier entre 65 degrés à vide et 48 degrés; cet écart de 17 degrés étant nettement plus important que celui apporté par les systèmes anti-plongeon traditionnels et peut se traduire par une variation de l'empattement d'environ quinze centimètres. Le seul point fixe entre la fourche 1 et le cadre 4 qui est le joint de type rotulien 6 est mis en évidence au-dessus du cadre 4, ainsi que les moyens de fixation consistant ici en des vis du joint rotulien 10 directement à la fourche 1 sans utiliser de support de fourche 2. Cette variante emploie par ailleurs un cadre modifié sans colonne de direction, ce qui permet d'alléger le cadre au prix d'une solution incompatible avec des cadres existants. Tous les autres éléments faisant partie intégrante de tous les modes de réalisation comme la bielle 8, l'axe de rotation de la bielle 9, la biellette 1 1, l'axe de rotation 13 et le joint de type rotulien inférieur 10 sont également représentés. On pourra néanmoins noter qu'ici la bielle 8 est même plus courte que la biellette 1 1. L'amortisseur 7 est fixé sous le tube de cadre liant le guidon au pédalier, ce qui permet de simplifier l'implémentation du dispositif en plaçant l'axe de rotation 9 directement sur le montant du cadre 14.Figure 4 illustrates the dynamics of the movements of the fork 1 relative to the frame 4 during suspension movements inducing a change in the hunting angle. Different variants of the invention of which that shown allow a manual adjustment of the flush angle, and therefore the angle between the fork 1 and the horizontal shown in the figure, for example from the handlebar 16 for the rest position of the cycle. In the variant shown here, the damping element 7 is more or less taut when it comes for example a spring; the tension of the spring resulting in an inclination of the fork 1 and a lowering of the handlebar 16. In the diagram shown, we see that the angle between the fork and the horizontal can vary between 65 degrees empty and 48 degrees; this difference of 17 degrees is much larger than that provided by traditional anti-dive systems and can result in a variation of the wheelbase of about six inches. The only fixed point between the fork 1 and the frame 4 which is the patellar type seal 6 is highlighted above the frame 4, and the fastening means here consisting of screws of the patellar joint 10 directly to the fork 1 without using a fork support 2. This variant also uses a modified frame without a steering column, which allows to lighten the frame at the cost of a solution incompatible with existing frames. All the other elements forming an integral part of all the embodiments such as the connecting rod 8, the axis of rotation of the connecting rod 9, the link 1 1, the axis of rotation 13 and the lower patellar joint 10 are also represented. . It may nevertheless be noted that here the rod 8 is even shorter than the rod 1 1. The damper 7 is fixed under the frame tube connecting the handlebar to the pedal, which simplifies the implementation of the device by placing the rotation axis 9 directly on the frame upright 14.
La figure 5 représente une variante d'exécution mettant en œuvre une fourche comprenant un T de fourche dont elle illustre une coupe frontale. Le T de fourche matérialise ici conjointement les moyens de contrôle des mouvements de direction du guidon 18, ayant pour vocation de confiner ces mouvements du guidon en les confinant dans un plan perpendiculaire à l'axe de direction 12, ainsi que les moyens de fixation du support de fourche au guidon 17.FIG. 5 represents an alternative embodiment implementing a fork comprising a fork T, of which it illustrates a frontal section. The forked T here materializes here jointly means for controlling the steering movements of the handlebar 18, intended to confine these movements of the handlebars by confining them in a plane perpendicular to the steering axis 12, as well as the means for fixing the handlebar fork support 17.
Dans la variante d'exécution comprenant un T de fourche constitué de 2 parties, comme illustré sur la figure 5, l'angle de chasse peut être réglé en remplaçant une des parties du T de fourche. Ce remplacement est facilité grâce au démontage de la fourche qui ne nécessite pas d'extraire les roulements de la colonne de direction 5. Par ailleurs, une telle variante permettrait d'adapter la solution à des fourches comprenant trois tubes montant jusqu'à la potence, par exemple pour des motos, des vélos de descente ou d'autres cycles nécessitant une fourche solide.In the variant embodiment comprising a fork T constituted by 2 parts, as illustrated in FIG. 5, the hunting angle can be adjusted by replacing one of the parts of the fork T. This replacement is facilitated by the disassembly of the fork which does not require the extraction of the bearings of the steering column 5. Moreover, such a variant would adapt the solution to forks comprising three tubes up to the gallows eg for motorcycles, downhill bicycles or other cycles requiring a solid fork.
D'autres variantes d'exécution non représentées pourront faire intervenir des éléments amortisseurs 7 de type pneumatiques, pourront jouer sur l'emplacement de l'axe de la bielle 9 et l'emplacement de sa fixation sur le cadre, par exemple sur la colonne de direction, afin d'optimiser le bras de levier par rapport d'une part à l'élément amortisseur 7 et d'autre part au joint de type rotulien 10. Il est aussi possible d'ajuster la position de la fixation de l'élément amortisseur 7 sur le cadre et l'axe selon lequel cet élément se meut lorsqu'il doit est soumis à des forces de pression.Other alternative embodiments not shown may involve damping elements 7 pneumatic type, can play on the location of the axis of the rod 9 and the location of its attachment to the frame, for example on the column direction, in order to optimize the lever arm relative firstly to the damping element 7 and secondly to the joint of the patellar type 10. It is also possible to adjust the position of the attachment of the damping element 7 on the frame and the axis according to which this element moves when it is subjected to pressure forces.
Enfin, on pourra utiliser ce dispositif indifféremment pour une fourche arrière ou avant d'un cycle.Finally, this device can be used indifferently for a fork or before a cycle.
Le dispositif selon l'invention s'avère du reste être particulièrement adapté pour une roue arrière de cycle, dans la mesure où dans tous les cas de passage d'un obstacle, si la roue avant est parvenue à passer l'obstacle, la roue arrière ne pourra à son tour qu'être amenée à augmenter l'empattement entre les deux roues, de telle sorte que les problèmes de chocs en fin de butée ne se posent plus. Les différences d'implémentation concernent alors l'endroit de la fixation de la bielle 8 sur le cadre, de préférence le long d'un tube du cadre (non représenté sur les figures), ainsi que la fixation de la suspension arrière, le joint de type rotulien 6 dit porteur prolongeant de préférence un axe quasi vertical pour porter la fourche 1 ou le support de fourche 2 pour en supporter le/leur poids le plus efficacement possible. Liste des référencesThe device according to the invention turns out to be particularly suitable for a rear wheel cycle, insofar as in all cases of passage of an obstacle, if the front wheel has managed to pass the obstacle, the wheel In turn, the rear wheel can only be increased to increase the wheelbase between the two wheels, so that the problems of shocks at the end of the stop no longer arise. The differences in implementation then concern the location of the fastening of the connecting rod 8 to the frame, preferably along a tube of the frame (not shown in the figures), as well as the fixing of the rear suspension, the seal patellar type 6 said carrier preferably extending an almost vertical axis to carry the fork 1 or the fork support 2 to bear the / their weight as efficiently as possible. List of references
Eléments du systèmeElements of the system
(I) Fourche (2) Support de fourche(I) Fork (2) Fork support
(3) Moyens de fixation de la fourche au support de fourche(3) Means for attaching the fork to the fork support
(4) Cadre(4) Frame
(5) Colonne de direction(5) Steering column
(6) Joint de type rotulien dit porteur (7) Elément amortisseur(6) Patellar type seal said carrier (7) damping element
(8) Première Bielle(8) First Bielle
(9) Axe de rotation de la bielle, fixe par rapport au cadre(9) Rod rotation axis, fixed to the frame
(10) Joint de type rotulien dit de fixation(10) Patella type seal
(I I) Seconde bielle ou biellette (12) Axe de direction formé par les deux joints de type rotulien (6) et (10)(I I) Second connecting rod or connecting rod (12) Steering pin formed by the two patella-type joints (6) and (10)
(13) Axe de rotation de la biellette (11) par rapport a la bielle (8)(13) Axis of rotation of the link (11) relative to the connecting rod (8)
(14) Montant du cadre(14) Amount of the frame
(15) Potence (16) Guidon(15) Stem (16) Handlebars
(17) Moyens de fixation du support de fourche à la potence et/ou au guidon(17) Mounts for attaching the fork support to the stem and / or handlebars
(18) Moyens de contrôle des mouvements de direction du guidon(18) Means for controlling steering movements of handlebars
(19) Eléments anti-chocs de fin de butée (20) Embout de fixation à la colonne de direction inférieur(19) Stop end shock absorber elements (20) Lower steering column attachment end
(21) Embout de fixation à la colonne de direction supérieur(21) Attachment to the upper steering column
(22) Vis de fixation à la colonne de direction(22) Fixing bolts to the steering column
(23) Ecrou de fixation à la colonne de direction(23) Fixing nut to the steering column
(24) Joints anti-jeu (24) Anti-play seals

Claims

Revendications claims
1. Dispositif de fixation pour fourche de cycle à son cadre, comprenant: un premier joint rotulien (6) pour lier la partie supérieure de la fourche au cadre tout en permettant à la fois une modification de l'angle de chasse de la fourche et une modification de la direction de la fourche afin d'orienter le cycle, un second joint rotulien (10) lié à une portion inférieure de la fourche une première bielle (8) pivotant selon un axe fixe par rapport au cadre (9), un élément amortisseur (7) exerçant un couple sur ladite bielle, caractérisé par une biellette (11) liée de manière pivotante d'une part à la première bielle (8) et d'autre part au second joint rotulien, de manière à ce que les modifications de l'angle de chasse de la fourche (1) entraînent une rotation de la première bielle (8) à l'encontre dudit couple de l'élément amortisseur.A fastening device for a cycle fork at its frame, comprising: a first patellar seal (6) for linking the upper portion of the fork to the frame while allowing both a modification of the forking angle of the fork and a modification of the direction of the fork to orient the cycle, a second patellar joint (10) connected to a lower portion of the fork a first connecting rod (8) pivoting about a fixed axis relative to the frame (9), a damping element (7) exerting a torque on said connecting rod, characterized by a connecting rod (11) pivotally connected firstly to the first connecting rod (8) and secondly to the second patella joint, so that the changes in the hunting angle of the fork (1) cause a rotation of the first rod (8) against said torque of the damping element.
2. Le dispositif de la revendication 1, dans lequel ledit élément amortisseur (7) est destiné à un montage parallèle à un tube du cadre.2. The device of claim 1, wherein said damping element (7) is intended for mounting parallel to a tube of the frame.
3. Le dispositif de l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ledit premier joint rotulien (6) comporte une partie solidaire de la fourche (1) et une partie solidaire du cadre (4), lesdites parties étant aptes à pivoter l'une par rapport à l'autre selon au moins deux axes de rotation orthogonaux.3. The device of one of claims 1 or 2, wherein said first patellar joint (6) has a portion secured to the fork (1) and a portion integral with the frame (4), said portions being able to pivot relative to one another in at least two orthogonal axes of rotation.
4. Le dispositif de la revendication 3, dans lequel ladite partie solidaire du cadre est liée à un embout de fixation (20) destiné à être enfiché dans l'ouverture supérieure de la colonne de direction (5) d'un cadre de cycle. 4. The device of claim 3, wherein said integral part of the frame is connected to a fastening tip (20) to be plugged into the upper opening of the steering column (5) of a cycle frame.
5. Le dispositif de l'une des revendications 1 à 4, dans lequel ladite première bielle (8) est montée de manière pivotante par rapport à un embout de fixation (20) destiné à être enfiché dans l'ouverture inférieure de la colonne de direction (5) d'un cadre de cycle.5. The device of one of claims 1 to 4, wherein said first link (8) is pivotally mounted relative to a fastener (20) to be plugged into the lower opening of the column of direction (5) of a cycle frame.
6. Le dispositif de l'une des revendications 1 à 5, dans lequel une première extrémité de ladite première bielle (8) est liée de manière pivotante à l'extrémité mobile dudit amortisseur (7), une seconde extrémité de ladite première bielle (8) étant liée de manière pivotante à ladite deuxième bielle (11), ladite première extrémité et ladite deuxième extrémité de la première bielle étant de part et d'autre de l'axe (9) de la première bielle.6. The device of one of claims 1 to 5, wherein a first end of said first link (8) is pivotally connected to the movable end of said damper (7), a second end of said first link ( 8) being pivotally connected to said second connecting rod (11), said first end and said second end of the first connecting rod being on either side of the axis (9) of the first connecting rod.
7. Le dispositif de l'une des revendications 1 à 6, permettant un montage rigide du guidon (16) ou de la potence (15) par rapport à la fourche.7. The device of one of claims 1 to 6, allowing a rigid mounting of the handlebar (16) or the bracket (15) relative to the fork.
8. Le dispositif de l'une des revendications 1 à 7, comprenant un support de fourche (2) muni de moyens de fixation (3) pour le montage d'une fourche conventionnelle (1) et lié par ledit premier joint rotulien (6) à un embout (21) destiné être enfiché dans l'ouverture supérieure de la colonne de direction (5) d'un cadre de cycle.8. The device of one of claims 1 to 7, comprising a fork support (2) provided with fixing means (3) for mounting a conventional fork (1) and connected by said first patellar joint (6). ) to a tip (21) to be plugged into the upper opening of the steering column (5) of a cycle frame.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, la première bielle (8) étant liée à des éléments de fin-de course (19) pour éviter les chocs en butée lorsque ladite fourche atteint au moins une des deux positions extrêmes.9. Device according to one of the preceding claims, the first link (8) being connected to end-of-stroke elements (19) to prevent abutment shocks when said fork reaches at least one of the two extreme positions.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, la bielle (8) étant une roue de levier, et les éléments amortisseurs (7) comportant au moins un élément élastique dont une première extrémité est rattachée au cadre et l'autre sur la roue de levier.10. Device according to one of the preceding claims, the rod (8) being a lever wheel, and the damping elements (7) comprising at least one elastic element whose one end is attached to the frame and the other on the wheel of leverage.
1 1. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, où il est possible de régler l'angle formé par la fourche (1) ou du support de la fourche (2) par rapport au cadre (4) en modifiant la longueur ou la position de l'élément amortisseur (7).1 1. Device according to one of the preceding claims, wherein it is possible to adjust the angle formed by the fork (1) or the support of the fork (2) relative to the frame (4) by changing the length or the position of the damping element (7).
12. Dispositif selon la revendication précédente, l'ajustement de paramètres de l'élément amortisseur (7) pouvant être effectué par l'utilisateur depuis le guidon (16).12. Device according to the preceding claim, the adjustment of parameters of the damping element (7) can be performed by the user from the handlebar (16).
13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes s'appliquant à la roue arrière d'un cycle.13. Device according to one of the preceding claims applying to the rear wheel of a cycle.
14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, le support de fourche (2) étant dessiné de telle sorte qu'il puisse être moulé directement à la fourche du cycle (1), et qu'ainsi aucun moyen de fixation de la fourche à son support ne soit nécessaire (3).14. Device according to one of the preceding claims, the fork support (2) being designed so that it can be molded directly to the fork of the cycle (1), and thus no means of fixing the fork to its support is necessary (3).
15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant par ailleurs des moyens de contrôle (18) confinant les mouvements de direction dans le plan perpendiculaire à l'axe (12) formé par les deux joints de type rotulien (6 et 10).15. Device according to one of the preceding claims, further comprising control means (18) confining the steering movements in the plane perpendicular to the axis (12) formed by the two patellar joints (6 and 10). .
16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, l'élément amortisseur (7) étant caractérisé par une plus grande rigidité pour les amortissements lors d'une diminution de l'angle de chasse que pour les amortissements lors de l'augmentation de l'angle de chasse. 16. Device according to one of the preceding claims, the damping element (7) being characterized by a greater rigidity for depreciation at a decrease in the hunting angle than for depreciation during the increase of the hunting angle.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102951238A (en) * 2012-10-24 2013-03-06 余启佳 Method for mounting pulley on front yoke of bicycle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2594401A1 (en) * 1986-02-18 1987-08-21 Honda Motor Co Ltd MOTORCYCLE WITH FRONT WHEEL MOUNTED ON TWO SWING ARMS FRONT UPPER AND LOWER
WO1998028183A1 (en) * 1996-12-20 1998-07-02 Fontos Janos Front wheel suspension, especially for motorcycles
DE19816636A1 (en) * 1998-04-15 1999-10-21 Bayerische Motoren Werke Ag Guide for front wheel of motorcycle
EP1165363A1 (en) * 1999-04-08 2002-01-02 ATB Sales Limited Vehicle with a suspension for a steerable wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2594401A1 (en) * 1986-02-18 1987-08-21 Honda Motor Co Ltd MOTORCYCLE WITH FRONT WHEEL MOUNTED ON TWO SWING ARMS FRONT UPPER AND LOWER
WO1998028183A1 (en) * 1996-12-20 1998-07-02 Fontos Janos Front wheel suspension, especially for motorcycles
DE19816636A1 (en) * 1998-04-15 1999-10-21 Bayerische Motoren Werke Ag Guide for front wheel of motorcycle
EP1165363A1 (en) * 1999-04-08 2002-01-02 ATB Sales Limited Vehicle with a suspension for a steerable wheel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102951238A (en) * 2012-10-24 2013-03-06 余启佳 Method for mounting pulley on front yoke of bicycle

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