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WO2004080786A2 - Cadre de velo a poutre flexible - Google Patents

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WO2004080786A2
WO2004080786A2 PCT/FR2004/000508 FR2004000508W WO2004080786A2 WO 2004080786 A2 WO2004080786 A2 WO 2004080786A2 FR 2004000508 W FR2004000508 W FR 2004000508W WO 2004080786 A2 WO2004080786 A2 WO 2004080786A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rigid
bicycle frame
frame
frame according
bicycle
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2004/000508
Other languages
English (en)
Other versions
WO2004080786A3 (fr
Inventor
Manuel Roure
Yvan Pesenti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Salomon SAS
Original Assignee
Salomon SAS
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 Salomon SAS filed Critical Salomon SAS
Publication of WO2004080786A2 publication Critical patent/WO2004080786A2/fr
Publication of WO2004080786A3 publication Critical patent/WO2004080786A3/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • B62K19/00—Cycle frames
    • B62K19/30—Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories
    • B62K19/36—Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories for attaching saddle pillars, e.g. adjustable during ride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J1/00—Saddles or other seats for cycles; Arrangement thereof; Component parts
    • B62J1/02—Saddles resiliently mounted on the frame; Equipment therefor, e.g. springs
    • 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

Definitions

  • a bicycle is made up of a rigid frame connecting a steering box (on which is articulated a fork carrying a front steering wheel), a bottom bracket, a saddle support, an axle of anchorage for the rear driving wheel.
  • the rigid frame is generally made of metal, for example steel or aluminum alloy.
  • the object of the invention is therefore to propose a new design for a bicycle, more particularly for its frame, in which suspension means make it possible to isolate the cyclist to a large extent from minor impacts.
  • the invention provides a bicycle frame, of the type comprising:
  • the rigid frame connects at least the steering box to the bottom bracket, in that the saddle support comprises a flexing beam connected to the rigid frame, and in that the path of the saddle relative to the frame, due when the beam is bent, is mainly horizontal.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a bicycle provided with a frame according to the teachings of the invention
  • FIG. 2 is a partial perspective view of the frame of the bicycle of Figure 1;
  • FIG. 1 is a view similar to that of Figure 1 illustrating a variant of the invention in which the frame further incorporates a suspension system of the rear wheel;
  • FIG. 4 is a view similar to that of Figure 1 illustrating a variant of the invention in which the frame incorporates a system for damping the movements of the saddle.
  • the bicycle 10 has a rigid frame 12 to which are fixed a front steering wheel 14 and a rear driving wheel 16.
  • the front wheel 14 is more particularly mounted on a front fork 18, which may or may not be provided with a suspension system, and which is rotatably mounted in a steering box 20 of the frame 12.
  • Above the steering box 20, a handlebar 22 is linked to the fork 18 to allow the user to control the rotation of the front wheel 14, so steer the bike.
  • the bicycle also has a crankset 24 which is rotatably mounted in a bottom bracket
  • the frame comprises at least one rigid portion connecting the steering box to the bottom bracket.
  • rigid it should be understood here that this part of the frame must not deform significantly when the bicycle is used. It goes without saying that the rigidity absolute does not exist and that this one is defined here according to what can be felt and seen by the user.
  • the rigid frame is produced in the form of a lattice of tubes.
  • These tubes can for example be made of metal, or of high-performance composite materials, for example of carbon fibers embedded in a thermosetting resin.
  • the rigid frame extends to an axis for anchoring the rear wheel.
  • the rigid frame 12 therefore comprises a main beam 28 which directly connects the steering box 20 to the bottom bracket 26, and two rear beams 30 which extend in the same plane from the bottom bracket 26 and whose the rear ends 32 form the anchoring axis of the rear wheel 16.
  • the rigid frame also comprises two rectilinear diagonal beams 34 which directly connect the steering box 20 to each of the two rear ends 32 forming the anchoring axis of Rear wheel.
  • the two diagonal beams 34 therefore have a transverse spacing, due to the transverse spacing of the two rear ends 32 on which the rear wheel are fixed 16.
  • the spacing of the diagonal beams 34 and the direct connection between the steering box 20 and the anchor pin 32 of the rear wheel 16 provides this frame with very good torsional rigidity.
  • the rigid frame also has a central beam 36, one end of which is fixed to the bottom bracket 26 and the other end of which is connected to the two diagonal beams 34.
  • the central beam 36 is substantially perpendicular to the diagonal beams 34.
  • the frame thus formed by the beams is perfectly rigid. It is rigid on the one hand by the intrinsic rigidity of the beams which constitute it. This rigidity is also due to the geometric character of the assembly of the beams, this geometry being a closed geometry.
  • the different connections between the beams of the rigid frame are rigid connections similar to embedding. In the case of beams made of metal tubes, these connections are for example made in the form of welds.
  • the rigid frame which has just been described could take other forms. It could also be produced in a completely different way, for example in the form of a one-piece structure made of composite material.
  • the bicycle frame according to the invention comprises a saddle 38 mounted on a saddle support.
  • the saddle support comprises a flexing beam 40 connected to the rigid frame.
  • This beam is linked by its lower end to the main beam 28, at a point thereof which is advanced relative to the bottom bracket 26. It elongates in a general direction which is inclined upwards and towards the rear, and it carries at its upper end, the saddle 38 mounted at the end of a seat tube 42.
  • the saddle 38 is arranged in a conventional position relative to the bottom bracket and the handlebar 22.
  • the beam 40 is flexible enough to flex in use and for this flexion to result in a displacement of the saddle 38 which has a component mostly horizontal, in a vertical and longitudinal plane.
  • This deflection, and the corresponding displacement may appear under the simple weight of the user.
  • the geometry of the beam 40 and its orientation may cause the simple weight of the user, when stationary, to not cause any displacement. This would for example be the case if the flexing beam was oriented in a substantially vertical direction, since the action of the weight on the beam would be a compression action which would cause almost no deformation.
  • the assembly formed by the cyclist and his bicycle will be subjected to an acceleration or micro-accelerations having a horizontal component. These accelerations, applied to the mass of the cyclist, will result in forces which will cause the beam 40 to bend in a direction substantially pe sensiblementendicular to its elongation.
  • the flexing beam 40 is constructed in such a way that, under the normal forces of using the bicycle, the saddle moves over a distance of at least one centimeter relative to the rigid frame 12, and if possible over a distance of 1 '' from 3 to 5 centimeters.
  • the amplitude of these displacements will depend, for example, on the mass of the cyclist and on the intensity of the accelerations or micro-accelerations to which he is subjected.
  • the flexing beam 40 will be intrinsically significantly more flexible in bending than the rigid frame.
  • the path of the saddle 38 relative to the rigid frame is comparable to an arc of a large radius. This trajectory is mainly horizontal in the sense that the displacement of the saddle between the extreme positions (under normal conditions of use) has a horizontal component which is greater than its vertical component.
  • the beam 40 is fixed to the main beam 28 of the rigid frame 12 by a pivoting link 44 of transverse axis, and it abuts longitudinally towards the rear against a transverse bar 46 which extends between the two diagonal beams 34.
  • This abutment support takes place in a predominantly horizontal direction, and it is located approximately halfway up the beam 40.
  • the flexing beam 40 passes between the two diagonal beams 34, which can be used to provide transverse guidance.
  • the flexing beam 40 could be directly embedded on the rigid frame 12, for example on the main beam 28.
  • the longitudinal stop (s) could be eliminated.
  • the connection point between the flexing beam 40 and the rigid frame 12 could be at another location in the frame, for example at the bottom bracket 26.
  • the beam 40 can be constructed in different ways, taking care, however, to give it sufficient flexibility in bending in the longitudinal and vertical plane, while taking care, on the contrary, to keep it good rigidity in the transverse direction.
  • the beam could be made of metal with high elasticity, or even of wood.
  • the flexing beam 40 in the form of a sandwich structure comprising a central core and two external skins.
  • the central core can for example be made of foam, honeycomb or wood.
  • the skins will advantageously be formed by a composite material comprising fibers (glass, carbon, metal, etc.) embedded in a thermosetting resin (polyester, epoxy, etc.).
  • a composite material comprising fibers (glass, carbon, metal, etc.) embedded in a thermosetting resin (polyester, epoxy, etc.).
  • a thermosetting resin polyyester, epoxy, etc.
  • the section of the beam can take different forms, but it will be advantageous to use a beam of substantially rectangular section, elongated in the transverse direction of the bicycle like that illustrated in FIG. 2, which allows it to be given flexibility desired in the longitudinal direction and the desired stiffness in the transverse direction.
  • the entire rigid frame being located below a line joining the steering box to the anchor axis 32 of the rear wheel 16, the center of gravity of the frame is particularly low.
  • the saddle 38 is fixed to the end of the flexing beam 40 by a conventional saddle tube 42, so that it is easy to adjust the height of the saddle 38 relative to the floor and pedal 24.
  • flexing beam 40 to be dismountably mounted on the rigid frame, and for the frame to be equipped with different models of beams.
  • These flexing beams may differ from each other for example by their height, by their characteristics of flexibility and stiffness, or by their geometry so as to define different positions of the saddle relative to the crankset (for example positions more or less advanced).
  • the characteristics of the frame can be infinitely adapted according to the size of the cyclist, his weight, his style of practice, or even the nature of the terrain on which he plans to ride.
  • the rear suspension can be adjusted so that it collects and absorbs mainly large shocks, while small shocks and micro-accelerations will be absorbed by the deformation of the flexing beam 40.
  • FIG. 4 the possibility of providing a mechanism for damping the displacements of the saddle 38 has been illustrated. Indeed, even if the flexing beam can to some extent dampen the displacements of the saddle due at its own bending, it may be advantageous to provide the flexing beam with a damping mechanism sufficiently effective to avoid incessant oscillations of the saddle.
  • a damper 50 for example a hydraulic damper
  • the one of the rods of the hydraulic shock absorber 50 is connected to the diagonal tubes 34 while the other rod of the shock absorber is connected to the flexing beam 40 at a point situated between its upper end and the stop point on the transverse bar 46 rigid frame.
  • the bicycle frame according to the invention therefore makes it possible to obtain a bicycle that is both rigid and nervous, which makes it possible to obtain very good performance and very good riding precision, while guaranteeing a level of comfort for the user hitherto not reached, especially in the ability to filter out small shocks due to driving.
  • the suspension system of the saddle which is proposed is both very simple, therefore without risk of breakage or wear, and very light since the excess weight compared to a fully rigid bicycle is much less than that 'drives a classic suspension system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

L'invention propose un cadre de vélo, du type comportant - un boîtier de direction (20) ; - un boîtier de pédalier (26); - un support de selle (3 8); - un axe d'ancrage (32) pour une roue arrière (16) ; - un cadre rigide (12) ; caractérisé en ce que le cadre rigide (12, 28) relie au moins le boîtier de direction (20) au boîtier de pédalier (26), en ce que le support de selle comporte une poutre fléchissante (40) reliée au cadre rigide (12, 28), et en ce que la trajectoire de la selle (38) par rapport au cadre rigide (12), due à la flexion de la poutre (40), est majoritairement horizontale.

Description

CADRE DE VÉLO A POUTRE FLEXIBLE
L'invention se rapporte au domaine des cadres de vélo. Selon la construction la plus classique, un vélo est constitué d'un cadre rigide reliant un boîtier de direction (sur lequel s'articule une fourche portant une roue avant directrice), un boîtier de pédalier, un support de selle, un axe d'ancrage pour la roue arrière motrice. Le cadre rigide est généralement réalisé en métal, par exemple en acier ou en alliage d'aluminium.
Pour augmenter le confort et/ou la tenue de trajectoire, il est connu de prévoir des systèmes de suspension des roues. Ces suspensions, inteφosées entre une roue et le cadre rigide, sont généralement conçues de manière à encaisser une composante majoritairement verticale des chocs dus aux passages des roues sur les irrégularités ou obstacles.
Il est également connu d'inteφoser, entre la selle et le cadre, un support de selle formant une suspension verticale, par exemple sous la forme d'une tige de selle télescopique. Dans tous les cas, il est délicat de choisir la bonne fermeté pour les éléments élastiques associés à ce genre de suspension. En effet, en utilisant des ressorts et des amortisseurs trop souples, on voit très rapidement apparaître des phénomènes de pompage lorsque le cycliste est en plein effort de pédalage, ce qui est très pénalisant en termes de rendement du vélo, et ce qui accroît donc la fatigue du cycliste. Pour supprimer ce phénomène de pompage, on est donc conduit à augmenter fortement la raideur des suspensions, à tel point qu'elles n'absorbent plus que très partiellement les chocs dus au roulage. Si de telles suspensions raffermies restent intéressantes pour amortir les gros chocs rencontrés lors de la pratique du vélo tous-terrains (VTT), elles n'apportent rien lors des petits chocs provoqués par les irrégularités de bitume ou rencontrés lors de la progression sur chemin de terre caillouteux. Le document BE-439599 décrit et représente un cadre de vélo dans lequel la partie du cadre qui supporte la selle s'étend depuis le pédalier sans être reliée à aucun autre élément rigide. Dans ce vélo, on remarque que la partie de cadre qui relie le boîtier de direction au pédalier et la partie de cadre qui supporte la selle sont constituées par la même pièce, en l'occurrence deux tubes parallèles. L'homme du métier en déduit donc que ces deux parties du cadre présentent la même rigidité intrinsèque. Or, on sait que la partie du cadre qui relie le boîtier de direction au pédalier doit être rigide, ne serait-ce que pour supporter le poids du cycliste sans fléchir. Si cette partie de cadre n'est pas assez rigide, le boîtier de direction ne sera pas assez bien guidé, donc la direction ne sera pas assez précise.
Dans le document US-5.833.255, il est décrit un système de suspension de selle qui comporte une structure à parallélogramme déformable qui remplace la tige de selle habituelle. Ce système présente toutefois l'inconvénient d'un encombrement important en hauteur, ce qui diminue très fortement toute possibilité de réglage de la hauteur de selle par rapport au cadre. De plus, la géométrie de cette structure est telle qu'il est difficile d'y intégrer un système de rappel élastique qui soit suffisamment progressif sur toute la course de la selle. Enfin, le
- système de rappel élastique décrit dans ce document engendre de très forte contraintes dans le parallélogramme, au point de pouvoir provoquer la rupture du dispositif et il limite très fortement la course de la selle.
L'invention a donc pour but de proposer une nouvelle conception d'un vélo, plus particulièrement de son cadre, dans lequel des moyens de suspension permettent d'isoler en grande partie le cycliste des petits chocs.
Dans ce but, l'invention propose un cadre de vélo, du type comportant :
- un boîtier de direction ;
- un boîtier de pédalier ; - un support de selle ;
- un axe d'ancrage pour une roue arrière ;
- un cadre rigide ; caractérisé en ce que le cadre rigide relie au moins le boîtier de direction au boîtier de pédalier, en ce que le support de selle comporte une poutre fléchissante reliée au cadre rigide, et en ce que la trajectoire de la selle par rapport au cadre, due à la flexion de la poutre, est majoritairement horizontale.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, ainsi qu'au vu des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique de côté d'un vélo muni d'un cadre conforme aux enseignements de l'invention ;
- la figure 2 est une vue partielle en perspective du cadre du vélo de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant une variante de l'invention dans laquelle le cadre intègre de plus un système de suspension de la roue arrière ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant une variante de l'invention dans laquelle le cadre intègre un système d'amortissement des déplacements de la selle. On a illustré sur les figures 1 et 2 un vélo 10 muni d'un cadre 12 conforme à l'invention. Le vélo 10 possède un cadre rigide 12 auquel sont fixés une roue avant directrice 14 et une roue arrière motrice 16. La roue avant 14 est plus particulièrement montée sur une fourche avant 18, qui peut être munie ou non d'un système de suspension, et qui est montée à rotation dans un boîtier de direction 20 du cadre 12. Au-dessus du boîtier de direction 20, un guidon 22 est lié à la fourche 18 pour permettre à l'utilisateur de commander la rotation de la roue avant 14, donc de diriger le vélo. Le vélo comporte aussi un pédalier 24 qui est monté à rotation dans un boîtier de pédalier
26 du cadre 12 pour commander l'entraînement de la roue motrice 16.
Selon l'invention, le cadre comporte au moins une portion rigide reliant le boîtier de direction au boîtier de pédalier. Par rigide, il faut ici comprendre que cette partie de cadre ne doit pas se déformer de manière notable lors de l'utilisation du vélo. Il va de soi que la rigidité absolue n'existe pas et que celle-ci est ici définie en fonction de ce qui peut être ressenti et vu par l'utilisateur.
Dans le premier exemple de réalisation illustré aux figures 1 et 2, le cadre rigide est réalisé sous la forme d'un treillis de tubes. Ces tubes peuvent par exemple être réalisés en métal, ou en matériaux composites à hautes performances, par exemple en fibres de carbones noyées dans une résine thermodurcissable. De plus, dans ce premier exemple, le cadre rigide s'étend jusqu'à un axe d'ancrage de la roue arrière.
Dans ce premier exemple, le cadre rigide 12 comporte donc une poutre principale 28 qui relie directement le boîtier de direction 20 au boîtier de pédalier 26, et deux poutres arrières 30 qui s'étendent dans un même plan depuis le boîtier de pédalier 26 et dont les extrémités arrières 32 forment l'axe d'ancrage de la roue arrière 16. Le cadre rigide comporte aussi deux poutres diagonales rectilignes 34 qui relient directement le boîtier de direction 20 à chacune des deux extrémités arrières 32 formant l'axe d'ancrage de la roue arrière. Les deux poutres diagonales 34 présentent donc un écartement transversal, du à l'écartement transversal des deux extrémités arrières 32 sur lesquelles sont fixées la roue arrière 16. L'écartement des poutres diagonales 34 et la liaison directe entre le boîtier de direction 20 et l'axe d'ancrage 32 de la roue arrière 16 assure à ce cadre une très bonne rigidité en torsion.
Le cadre rigide présente par ailleurs une poutre centrale 36 dont une extrémité est fixée sur le boîtier de pédalier 26 et dont l'autre extrémité est reliée aux deux poutres diagonales 34. La poutre centrale 36 est sensiblement pβφendiculaire aux poutres diagonales 34.
Le cadre ainsi formé par les poutres est parfaitement rigide. Il est rigide d'une part par la rigidité intrinsèque des poutres qui le constituent. Cette rigidité est aussi due au caractère géométrique de l'assemblage des poutres, cette géométrie étant une géométrie fermée. Bien entendu, les différentes liaisons entre les poutres du cadre rigide sont des liaisons rigides assimilables à des encastrements. Dans le cas de poutres faites de tubes métalliques, ces liaisons sont par exemples réalisées sous la forme de soudures.
Le cadre rigide qui vient d'être décrit pourrait prendre d'autres formes. Il pourrait aussi être réalisé de manière totalement différente, par exemple sous la forme d'une structure monopièce en matériau composite. Bien entendu, le cadre de vélo selon l'invention comporte une selle 38 montée sur un support de selle.
Selon l'invention, le support de selle comporte une poutre fléchissante 40 reliée au cadre rigide. Cette poutre est liée par son extrémité inférieure à la poutre principale 28, en un point de celle-ci qui est avancé par rapport au boîtier de pédalier 26. Elle s'allonge selon une direction générale qui est inclinée vers le haut et vers l'arrière, et elle porte à son extrémité supérieure, la selle 38 montée à l'extrémité d'un tube de selle 42. Ainsi montée, la selle 38 est agencée dans une position classique par rapport au boîtier de pédalier et au guidon 22.
Selon l'invention, la poutre 40 est suffisamment flexible pour fléchir en usage et pour que cette flexion se traduise en un déplacement de la selle 38 qui présente une composante majoritairement horizontale, dans un plan vertical et longitudinal. Ce fléchissement, et le déplacement correspondant, pourront apparaître sous le simple poids de l'utilisateur. Toutefois, la géométrie de la poutre 40 et son orientation pourront faire que le simple poids de l'utilisateur, à l'arrêt, ne provoque aucun déplacement. Cela serait par exemple le cas si la poutre fléchissante était orientée selon une direction sensiblement verticale, car l'action du poids sur la poutre serait une action de compression qui n'entraînerait quasiment aucune déformation. Au contraire, en utilisation, l'ensemble formé par le cycliste et son vélo sera soumis à un accélération ou micro-accélérations présentant une composante horizontale. Ces accélérations, appliquées à la masse du cycliste, se traduiront par des efforts qui vont provoquer une flexion de la poutre 40 selon une direction sensiblement peφendiculaire à son allongement.
La poutre fléchissante 40 est construite de manière à ce que, sous les efforts normaux d'utilisation du vélo, la selle se déplace sur une distance d'au moins un centimètre par rapport au cadre rigide 12, et si possible sur une distance de l'ordre de 3 à 5 centimètres. Bien entendu, pour une poutre fléchissante donnée, l'amplitude de ces déplacement dépendra par exemple de la masse du cycliste et de l'intensité des accélérations ou des micro-accélérations auxquelles il est soumis. Notamment, la poutre fléchissante 40 sera intrinsèquement nettement plus souple en flexion que le cadre rigide.
La trajectoire de la selle 38 par rapport au cadre rigide est assimilable à un arc de cercle de grand rayon. Cette trajectoire est majoritairement horizontale en ce sens que le déplacement de la selle entre les positions extrêmes (en conditions normales d'utilisation) présente une composante horizontale qui est supérieure à sa composante verticale.
Dans l'exemple illustré aux figures 1 et 2, la poutre 40 est fixée à la poutre principale 28 du cadre rigide 12 par une liaison pivotante 44 d'axe transversal, et elle est en butée longitudinalement vers l'arrière contre une barrette transversale 46 qui s'étend entre les deux poutres diagonales 34. Cet appui en butée se fait selon une direction majoritairement horizontale, et il se situe sensiblement à mi-hauteur de la poutre 40. On peut voir d'ailleurs que la poutre fléchissante 40 passe entre les deux poutres diagonales 34, ce qui peut être mis à profit pour en assurer un guidage transversal. On pourrait aussi prévoir une butée vers l'avant pour la poutre 40, par exemple sous la forme d'une seconde barrette transversale agencée juste devant la poutre 40. Grâce à la construction illustrée, la poutre fléchit sur toute sa longueur dans le même sens.
En variante, on pourrait prévoir que la poutre fléchissante 40 soit directement encastrée sur le cadre rigide 12, par exemple sur la poutre principale 28. Dans ce cas, on pourrait supprimer la ou les butées longitudinales. Toutefois, il serait nécessaire de réaliser avec soin l'encastrement des deux poutres car il serait le lieu de très fortes concentrations d'efforts. On pourrait aussi prévoir que le point de liaison entre la poutre fléchissante 40 et le cadre rigide 12 soit en un autre endroit du cadre, par exemple au niveau du pédalier 26. La poutre 40 pourra être construite de différentes façons, en veillant toutefois à lui conférer suffisamment de souplesse en flexion dans le plan longitudinal et vertical, tout en veillant à lui conserver au contraire une bonne rigidité selon la direction transversale. La poutre pourrait être réalisée en métal à haute élasticité, voire même en bois. Toutefois, il est apparu particulièrement intéressant de réaliser la poutre fléchissante 40 sous la forme d'une structure sandwich comporte une âme centrale et deux peaux externes. L'âme centrale peut par exemple être réalisée en mousse, en nid d'abeille ou en bois. Les peaux seront avantageusement formées par un matériau composite comportant des fibres (verre, carbone, métal, etc..) noyées dans une résine thermodurcissable (polyester, époxy, ....). Une telle structure permet d'obtenir assez facilement les caractéristiques mécaniques recherchées. Dans l'exemple illustré, la poutre 40 présente au repos une forme légèrement incurvée. Cependant, elle pourrait être réalisée plus simplement de façon rectiligne. De même, la section de la poutre peut prendre différentes formes, mais il sera avantageux d'utiliser une poutre de section sensiblement rectangulaire, allongée selon la direction transversale du vélo comme celle illustrée à la figure 2, ce qui permet de lui conférer la flexibilité voulue dans la direction longitudinale et la raideur désirée dans la direction transversale. De plus, l'intégralité du cadre rigide se situant en dessous d'une ligne joignant le boîtier de direction à l'axe d'ancrage 32 de la roue arrière 16, le centre de gravité du cadre est particulièrement bas.
Dans l'exemple illustré, on voit que la selle 38 est fixée à l'extrémité de la poutre fléchissante 40 par un tube de selle 42 conventionnel, de telle sorte qu'il est aisé de régler la hauteur de la selle 38 par rapport au sol et au pédalier 24.
Cependant, on peut prévoir que la poutre fléchissante 40 soit montée de manière démontable sur le cadre rigide, et que le cadre puisse être équipé avec différents modèles de poutres. Ces poutres fléchissantes pourront différer l'une de l'autre par exemple par leur hauteur, par leurs caractéristiques de flexibilité et de raideur, ou encore par leur géométrie de manière à définir différentes positions de la selle par rapport au pédalier (par exemple des positions plus ou moins avancées).
Ainsi les caractéristiques du cadre pourront être adaptées à l'infini en fonction de la taille du cycliste, de son poids, de son style de pratique, ou encore de la nature du terrain sur lequel il envisage de rouler.
Dans l'exemple de réalisation de l'invention qui est illustré à la figure 3, on peut voir un cadre de vélo dans lequel la roue arrière 16 est reliée au cadre rigide 12 par un système de suspension. Ainsi, les deux poutres arrières 30 peuvent être articulées autour du pédalier 26 et être supportées par un combiné ressort-amortisseur 48 agencé dans l'alignement des poutres diagonales 34 et en appui sur ces dernières. Bien entendu, une telle suspension de conception classique permet à la roue arrière de décrire une trajectoire majoritairement verticale par rapport au cadre rigide 12. On pourrait également remplacer cette suspension arrière par tout type de suspension de roue arrière connu remplissant la même fonction. Dans tous les cas, le cadre conservera une partie rigide reliant le boîtier de direction 20 au boîtier de pédalier 26, et une poutre fléchissante 40 portant la selle 38. Avec un tel mode de réalisation, on pourra régler la suspension arrière de manière qu'elle encaisse et amortisse majoritairement les gros chocs, tandis que les petits chocs et les micro-accélérations seront absorbés par la déformation de la poutre fléchissante 40. A la figure 4, on a illustré la possibilité de prévoir un mécanisme d'amortissement des déplacements de la selle 38. En effet, même si la poutre fléchissante peut dans une certaine mesure amortir les déplacements de la selle dus à sa propre flexion, il peut être intéressant de munir la poutre fléchissante d'un mécanisme d'amortissement suffisamment efficace pour éviter des oscillations incessantes de la selle. Ainsi, on peut prévoir d'utiliser un amortisseur 50 (par exemple un amortisseur hydraulique) inteφosé entre le cadre rigide 12 et le voisinage de l'extrémité libre de la poutre fléchissante 40. Dans l'exemple illustré, on peut voir que l'une des tiges de l'amortisseur hydraulique 50 est relié aux tubes diagonaux 34 tandis que l'autre tige de l'amortisseur est reliée à la poutre fléchissante 40 en un point situé entre son extrémité supérieure et le point de butée sur la barrette transversale 46 du cadre rigide. Le cadre de vélo selon l'invention permet donc d'obtenir un vélo à la fois rigide et nerveux, ce qui permet d'obtenir un très bon rendement et une très bonne précision de pilotage, tout en garantissant un niveau de confort pour l'utilisateur jusque là non atteint, notamment dans la capacité de filtrer les petits chocs dus au roulage. De plus le système de suspension de la selle qui est proposé est à la fois très simple, donc sans risques de casse ou d'usure, et très léger puisque l'excédent de poids par rapport à vélo entièrement rigide est très inférieur à celui qu'entraîne un système de suspension classique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cadre de vélo, du type comportant : - un boîtier de direction (20) ;
- un boîtier de pédalier (26);
- un support de selle (38);
- un axe d'ancrage (32) pour une roue arrière (16) ;
- un cadre rigide (12) ; caractérisé en ce que le cadre rigide (12, 28) relie au moins le boîtier de direction (20) au boîtier de pédalier (26), en ce que le support de selle comporte une poutre fléchissante (40) reliée au cadre rigide (12, 28), et en ce que la trajectoire de la selle (38) par rapport au cadre rigide (12), due à la flexion de la poutre (40), est majoritairement horizontale.
2. Cadre de vélo selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poutre fléchissante (40) comporte une extrémité inférieure qui est fixée au cadre (12, 28) et une extrémité supérieure qui porte la selle (38).
3. Cadre de vélo selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de la poutre fléchissante (40) est fixée au cadre par une liaison à encastrement.
4. Cadre de vélo selon la revendication 2, caractérisé en ce que rextrémité inférieure de la poutre fléchissante (40) est fixée au cadre (12, 28) par une liaison pivotante (44).
5. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poutre fléchissante (40) est en appui sur le cadre rigide (12, 46) par une zone médiane de la poutre.
6. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre rigide (28, 30, 34) relie au moins le boîtier de direction (20), le boîtier de pédalier
(26) et l'axe (32) d'ancrage de la roue arrière (16).
7. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poutre fléchissante (40) est réalisée en matériau composite.
8. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poutre fléchissante (40) est réalisée selon une technologie sandwich.
9. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre rigide (12, 34) assure un guidage transversal de la poutre fléchissante (40).
10. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre rigide (12) s'étend en dessous d'une ligne joignant le boîtier de direction (20) à l'axe d'ancrage (32) pour la roue arrière (16).
11. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre rigide comporte au moins une poutre rigide (28) reliant le boîtier de direction (20) au boîtier de pédalier (26).
12. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre rigide comporte plusieurs poutres rigides (28, 30, 34, 36) assemblées entre elle de manière rigide selon une géométrie fermée.
13. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une poutre rigide (34) reliant directement le boîtier de direction (20) à l'axe d'ancrage (32) pour la roue arrière (16).
14. Cadre de vélo selon la revendication 13, caractérisé en ce que la poutre rigide (34) reliant directement le boîtier de direction (20) à l'axe d'ancrage (32) pour la roue arrière (16) comporte plusieurs éléments coplanaires.
15. Cadre de vélo selon la revendication 11, caractérisé en ce que la poutre fléchissante (40) est fixée sur la poutre rigide (28) reliant le boîtier de direction (20) au boîtier de pédalier
(26), dans une zone située entre les deux dits boîtiers (20, 26).
16. Cadre de vélo selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre comporte un système (50) d'amortissement du déplacement de la selle (38).
17. Cadre de vélo selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte un amortisseur (50) qui est relié d'une part au cadre rigide (12, 34) et d'autre part à la poutre fléchissante (40).
18. Cadre de vélo selon la revendication 17, caractérisé en ce que la poutre fléchissante (40) comporte des propriétés d'amortissement.
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