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" Perfectionnements aux suspensions à ressorts des roues arrières de bicyclettes "
La présente invention concerne les suspensions à ressorts des roues arrières de bicyclette et, plus par- ticulièrement, de motocyclette.
On a déjà proposé divers dispositifs pour monter d'une manière élastique les roues arrières des motocy- clettes afin d'absorber les chocs de la route et afin de maintenir aussi continu que possible le contact du
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pneumatique de la roue arrière aveo la surface de la route. Toutefois, ces dispositifs étaient organisés de telle manière qu'ils augmentaient considérablement le prix de la machine qui en était munie et quoi qu'on ait proposé également de prévoir des jeux d'organes permettant d'équiper la roue arrière de n'importe quelle motocyclette pour la monter élastiquement, ceci n'a pas résolu le problème, puisque avec cette disposition il était nécessaire de modifier le montage existant et de procéder à des opérations coûteuses telles que la bra- sure ou la soudure.
En raison de toutes ces considéra- tions, les roues arrières de presque toutes les motocy- clettes actuellement en construction et en circulation sont montées rigidement.
L'objet de la présente invention consiste à pré- voir une suspension à ressorts perfectionnée pour la roue arrière des bicyclettes ou des motocyclettes, la- quelle, tout en étant absolument efficace, n'est consti- tuée que par des organes pouvant être montés rapidement et facilement, même par une personne non spécialisée, sur toute machine existante, sans utiliser d'outils au- tres que des clefs ordinaires.
La suspension à ressorts d'après la présente in- vention pour la roue arrière des bicyclettes ou des moto- cyclettes comprend en combinaison: a) deux cylindres fendus longitudinalement et des- tinés à être fixés aux deux oeils de fourche arrière;
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b) deux tirants destinés à maintenir lesdits cylindres dans une position verticale ou sensiblement verticale, ces tirants étant fixés par l'une de leurs extrémités au cylindre correspondant en un point éloi- gné de celui de la fixation de ce cylindre à la four- che correspondante et, par son autre extrémité, au cadre de la bicyclette en un point situé en avant de la fourche;
c) deux pistons montés chacun entre deux res- sorts à compression agissant dans des sens opposés et placés à l'intérieur des cylindres mentionnés en a, ces pistons étant fixés aux extrémités de l'axe de la roue arrière.
Chacun des deux cylindres est, de préférence, muni de deux fentes longitudinales diamétralement op- posées, le piston correspondant étantt en son mi- lieu d'un trou, un écrou en forme de manchon traver- sant l'une des fentes longitudinales, le trou diamè- tral du piston et enfin l'autre fonte longitudinale en se vissant par l'une de ses extrémités sur l'axe de la roue arrière. Il est préférable que la longueur de chacun des deux pistons soit plus grande que celle de chacune des fentes du cylindre d'une quantité au moins aussi grande que la longueur de la course nor- male maximum des pistons dans les cylindres.
Les deux pistons sont, en outre, de préférence,
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creux et sont munis à l'intérieur de deux sièges,dirigés dans le sens opposé, pour les ressorts à boudins, l'un de ces sièges étant situé juste au-dessus et l'autre juste au-dessous du trou axial percé pour lepassage de l'écrou tubulaire. Les sièges des ressorts sont placés aux extré- mités des cylindres correspondants.
Pour empêcher les fuites de lubrifiant par les fen- tes longitudinales des cylindres, l'écrou tubulaire qui se déplace dans chacun de ces cylindres peut être muni de deux plaques métalliques placées à ses extrémités ou au voisi- nage de ses extrémités, ces plaques ayant chacune une for- me qui correspond à la forme extérieure du cylindre au voi- sinage de la fente longitudinale correspondante. La dispo- sition est telle que lorsque l'écrou tubulaire se trouve en place, ces plaques s'appuient fortement contre le cy- lindre sur les cotés opposés de celui-ci.
Si on le désire, on peut prévoir des dispositifs grâce auxquels la pression avec laquelle chacune des plaques métalliques de chaque cylindre s'appuie contre celui-ci, peut être réglée à vo- lonté, de façon que le mouvement du piston correspondant puisse être freiné en conséquence.
Sur les dessins annexés, on a représenté une sus- pension à ressorts pour la roue arrière d'une bicyclette ou d'une motocyclette d'après l'invention.
Sur ces dessins:
La figure 1 montre en élévation la partie arrière
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d'une motocyclette munie de la suspension d'après l'in- vention.
La figure 2 est une vue arrière de profil de la même partie de la motocyclette.
Lafigure 3 est une vue moitié en élévation et moitié en coupe d'un des cylindres et des organes qu'il contient.
La figure 4 est une vue moitié en plan et moitié en coupe correspondant à celle de la figure 3 et montrant également la manière dont l'axe de la roue arrière est fixé aux écrous tubulaires.
Comme on l'a représenté, la suspension à ressorts d'après l'invention comprend deux cylindres, 11-11, munis chacun d'une oreille, 12, faite en une seule pièce avec le cylindre., s'étendant tangentiellement à sa surface et percée d'un trou. Cette oreille sert à la fixation (voir figure 1) du cylindre au moyen d'un boulon, 13, à l'oeil de fourche arrière, 14, plaça sur un côté du cadre de la bicyclette, les deux tubes arrières du cadre étant représentés en 15 & 16. Chaque cylindre 11 est fermé d'une manière permanente à son ox- trémité inférieure, 17, son extrémité supérieure étant fermée par un chapeau vissé, 18, dans lequel est vissée au centre une oreille, 19, d'un trou.
On prévoit pour chaque cylindre 11 un tirant, 20, dont la longueur est règlable au moyen d'un tendeur, 21, ou de tout autre dispositif approprié. Ce tirant 20 est relié par l'une @
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de ses extrémités à l'oreille 19 du cylindre 11 corres- pondant, et à son autre extrémité à un boulon, 22, qui fixe le tube 16 du cadre à l'extrémité supérieure du tube qui supporte/%* @ indiqua en 23. Ces tirants 20 servent à maintenir les cylindres 11 dans la position dans laquelle leur axes forment sensiblement un angle droit avec la ligne qui relie les centres des pignons.
Dans chaque cylindre se trouve, à la partie inférieure un ressort à boudin, 25, prenant appui, d'une part en 24 et, d'autre part en 26. AU-dessus de ce ressort est un piston constitué par un tube, 27, à l'intérieur duquel on introduit à frottement dur un disque, 28. Au-dessus du piston est un ressort 30 pre- nant appui, d'une part en 29 et d'autre part en 31. Au- dassus de la rondelle 31 est un disque, 32, en caoutchouc ou-en une autre. matière 'élastique. Le ressort supérieur 30 est plus fort que le ressort inférieur 25.
D'autre part, quoi qu'il soit suffisant d'utiliser un seul res- sort 30, commo on l'a représente, il est préférable, dans beaucoup de cas, de placer deux ressorts concentri- ques au-dessus du disque 28 du piston.
On remarquera que les sièges 24, 26, 29 & 31 sont munis de gorges annulaires pour recevoir les extré- mités des ressorts correspondants, de telle manière que ces derniers soient maintenus concentriquement aux parois .du cylindre. De cette manière, lesdits ressorts
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ne peuvent pas venir au contact des parois du cylindre ou de la chemise du piston, laquelle est constituée par- le tube 27. Chaque cylindre 11 est muni de deux fentes longitudinales diamétralement opposées, indiquées en 33. Dans chaque piston est percé un trou diamètral. Un écrou tubulaire 34 traverse les fentes 33 et le piston.
Le tube 27 de chaque piston est muni de plats, 35, dis- posés autour do l'extrémité du trou diamètral. La partie d'extrémité extérieure de l'écrou tubulaire 34 a un diamètre plus grand que la partie restante de cet écrou, comme on le voit en 56 et traverse la fente extérieure 33 du cylindre 11 en s'appuyant contre le plat 35 du côté extérieur du piston. Une rondelle 37 est montée sur l'extrémité intérieure de l'écrou 34. Cette rondelle passe à travers la fente intérieure 33 du cylindre 11 et s'appuie contre le plat 35 du côté intérieur du piston.
Des pièces d'espacement creuses, 38, sont destinées à centrer la roue entre les cylindres 11. Une partie du moyeu de cette roue est indiquée en 39.
Comme on le voit sur la figure 4, chaque pièce d'espacement 38 est montée sur l'extrémité intérieure de l'écrou correspondant 34 et est immobiliisée, lorsque les organes sont assemblés, entre l'écrou cônique ou de blocage indiqué en 40 de l'axe de la roue et la ron- delle 37 placée sur l'écrou 34. Celle-ci a une longueur telle que son extrémité intérieure ne touche pas le cône 40, lorsque celui-ci est en place, comme on le voit en 41, figure 4. -
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On remarquera que la longueur du tube 27 du pis- ton est plus grande que la longueur des fentes 33 du cylindre 11. Gamme, d'autre part, le piston est ajusté exactement à 1.' intérieur du cylindre, il tend à empê- cher presque complètement ou tout au moins à limiter les fuites de lubrifiant à travers les fentes 33.
Afin d'empêcher absolument toute fuite, la rondelle 37 est munie d'une plaquette métallique, 42, faite en une pièce avec elle et plus longue que la fente correspondante 33. La forme de cette plaquette est telle qu'elle corres- pond à la forme extérieure du cylindre 11 dans la partie qui entoure la fente intérieure 33 de celui-ci. La pla- quette 42 est munie d'un revêtement, 43, en feutre ou en une autre matière relativement élastique.
Une rondelle. semblable, 44, est destinée à recouvrir l'autre fente 33 du cylindre 11. Toutefois dans le cas de cette plaque 44 le revêtement indiqué en 45 est fait en une matière à grand coefficient de frottement, cette plaquette étant libre sur la partie extrême élargie de l'écrou 34, une rondelle en forme d'étoile, 46, en acier élastique étant montée sur ladite partie élargie à l'extérieur de la plaquette 44. Un petit volant, 47, est vissé sur la par- tie de plus grand diamètre de l'écrou tubulaire 34, de telle sorte que la pression avec laquelle la plaque 44 est appliquée contre le cylindre 11 puisse être réglée à volonté.
De cettemanière, on possède un dispositif d'amortissement à friction qui est tellement efficace
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qu'on peut immobiliser complètement, si on le désire, les pistonsà l'intérieur des cylindres.
Une goupille, 48, empêche le petit volant 47 de quitter l'écrou 34. L'écrou 34 est muni à son extré- mité extérieure d'une tête hexagonale, 49, dont la dimen- sion transversale maximum est plus faible que le diantre de la partie élargie de l'écrou 34.
De ce qui précède, il est clair que chaque écrou 34 est vissé, comme on le voit en 50, figure 4, sur l'une des extrémités de l'axe de la roue arrière, les pièces d'espacement 38 monttées aux extrémités de cet axe étant serrées chacune entre le cône habituel 40 et un écrou spécial (constitué, dans l'exemple représenté par l'ex- trémité intérieure de la partie élargie de l'écrou 34).
Cette fixation est réalisée de la même manière que celle de l'oeil de fourche 14, lequel est fixé entre le cône et l'écrou ordinaire dans le cas d'une suspension rigide, avec cette seule différence qu'on interpose entre le côté intérieur du piston et le cône une pièce d'espacement 38 et une rondelle 37.
Lorsqu'on monte une suspension à ressort d'après l'invention sur une motocyclette existante, les seules modifications nécessaires sont constituées tout d'abord par la nécessité de remplacer la tige de support de frein par une tige plus longue, telle que celle indiquée en 51 sur la figure 1. On est obligé ensuite d'allonger la chaîne d'entraînement indiquée en 52. On allonge ensuite
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la tige 53 de commande du frein, on modifie la position ou la forme, ou les deux en même temps, du garde-boue, 54, et, dans certains cas, on change la position du silencieux.
Enfin on allonge, dans certains cas, le boulon 22 qui fixe les tubes 16 du cadre à l'extrémité supérieure du tube 23 du siège. Dans certains cas, il peut être néces- saire de modifier les dispositifs de réglage de la ten- sion de la chaîne d'entraînement 52. Dans le cas repré- senté toutefois, une telle modification n'est pas néces- saire. D'ailleurs, dans beaucoup de cas, la tige de com- mande de frein et la tige de support du frein existantes peuvent être conservées sans modification.
On remarquera en considérant la figure 1 que la position normale de l'axe de la roue arrière se trouve au-dessous des oeils de fourche 14 et il est désirable qu'il en soit encore ainsi lorsque la machine est char- gée. Cette modification n'a aucun effet nuisible sur la direction et rend inutile toute modification importante dans la position du garde-boue.
Dans le cas représenté, la suspension à ressorts d'après l'invention est organisée de telle manière que le mouvement maximum des pistons à l'intérieur des cy- l.indres soit de 4 centimètres dans chaque sens . Ceci a été trouvé,en pratique, largement suffisant et sup- prime toutes les difficultés qui pourraient se produire autrement en ce qui concerne la distance entre les cen- tres des roues à chaîne de la roue d'entraînement et
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en ce qui concerne le montage et la commande du frein.
Les disques en caoutchouc 32 des cylindres servent à empêcher les vibrations excessives dans le cas où les ressorts supérieurs sont comprimés au maximum.
Un avantage particulier de la suspension à ressorts d'après l'invention est constitué par le fait qu'on peut la modifier de façon à amortir hydrauliquement le mouve- ment du piston. Dans ce but, le cylindre peut contenir du lubrifiant des deux cotés du piston, les surfaces ac- tives des pistons et des cylindres, ou des deux en même temps, étant munies d'un ou de plusieurs passages pour le lubrifiant faisant communiquer les deux côtés du pis- ton. Le degré d'amortissement ainsi produit dépend de l'aire et de la longueur du ou des passages et de la na- ture et de la quantité de lubrifiant. On a trouvé qu'il était possible de faire varier le degré d'amortissement dans de larges limites en faisant varier la quantité de lubrifiant dans les cylindres.
Pour cette raison, dans l'exemple représenté, on n'a pas indiqué de tels passage, quoiqu'on ait trouvé dans un cas particulier qu'une gorge unique s'étendant en hélice sur la surface frottante du piston, de l'une de ses extrémités vers l'autre, soit suffisante pour permettre et pour régler le passage de lubrifiant, non seulement en vue d'amortir le mouvement du piston, mais encore en vue d'assurer le graissage.
Dans le mode de construction représenté, on prévoit, au voisinage de l'extrémité supérieure de chaque cylindre,
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un bossage percé, 55, fixé à un graisseur approprié, par exemple un graisseur à pompe.
Dans le cas d'une machine munie d'une béquille de support de type bien connu, chaque cylindre peut être muni, quoique ceci ne soit pas représenté, d'une ou de plusieurs oreilles pour la fixation de cette béquille, laquelle peut,, si on le désire, avoir une forme légèrement modifiée. En outre, chaque cylindre peut être muni d'une oreille, telle que celle représentée en 56, pour la fixa- tion du garde-boue ou d'une poignée, telle que celle re- présentée en 57.
On a trouvé qu'un seul jeu de ressorts (deux supé- rieurs et un inférieur par cylindre) est suffisant pour tous les motocyclistes et pour toutes les machines, munies ou non de side-car.
Si on le désire, la suspension peut être réglée en faisant varier les longueurs des tiges 20, ce qui fait pivoter les cylindres autour de leur point de fixation aux oeils de fourche 14 du cadre. Toutefois, l'angle de pivotement ne devra pas dépasser 10 , l'effet élastique maximum étant obtenu lorsque, les cylindres sont verticaux.
L'expérience a montré que lorsqu'une motocyclette est munie de la suspension à ressorts d'après l'invention, l'enlèvement de la roue arrière est, dans la plupart des cas, simplifié et non pas rendu plus difficile.