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SUSPENSION ARRIERE POUR VEHICULES LEGERS, TELS QUE BICYCLETTES, TRICYCLES
OU VELOMOTEURS.
Cette invention concerne les suspensions élastiques pour véhi- cules légers tels que bicyclettes à pédales, tricycles, vélomoteurs, motocy- clettes légères, etc.. -
Un but de l'invention est de fournir à cette industrie la possi- bilité de réaliser une suspension élastique de la roue arrière du véhicule qui évite de,devoir modifier de façon notable la construction générale du véhicule.
L'invention consiste grosso modo à monter le train arrière du véhicule de façon à lui permettre un mouvement pivotant par rapport à un point bas du cadre principal du véhicule, et à relier ce train au moyen d'un organe élastique apte à résister à une certaine charge à un endroit prévu à la partie supérieure du cadre.
L'axe du mouvement de pivotement du train arrière est placé de manière à coïncider, de préférence, avec l'axe du pédalier. Mais il peut aussi être décalé par rapport à lui à condition de se trouver dans le voi- sinage de l'axe du pédalier.
L'invention consiste, de façon plus particulière, à monter avec possibilité de pivotement, l'extrémité inférieure d'un levier coudé rigide formé par la fourche arrière horizontale ou par les organes de support de la chaîne et par la fourche arrière oblique enclavant la roue arrière sur un point placé en bas du cadre principal et à relier l'extrémité supérieure de ce levier au moyen d'un organe élastique capable de résister à une cer- taine charge à un endroit prévu à la partie supérieure du cadre principal, cet organe élastique étant étudié de manière à empêcher positivement une
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déflexion latérale du levier par rapport au cadre du cycle.
L'organe élastique capable de résister à une certaine charge qui convient le mieux ici est constitué par un bloc (simple ou multiple) de caoutchouc intercalé entre des plateaux de portée en métal et assujetti en- tre une partie supérieure fixe du cadre principal et la partie supérieure (par exemple le sommet des tubes de la fourche arrière oblique) de l'ensem- ble pivotant enclavant et comprenant la roue arrière.
Ces plateaux métalli- ques de portée sont reliés l'un à l'autre par deux biellettes pivotantes ou par des paires de biellettes parallèles, l'amplitude du mouvement de ces biellettes étant réglée par le bloc en caoutchouc dont la déflexion est com- mandée par les biellettes en ce sens que les déflexions du système pivotant dues aux inégalités de la surface de la route ou à des causes analogues dé- forment le caoutchouc par cisaillement et compression, cette dernière compo- sante augmentant avec l'accroissement de la déviation ou déflexion.
Les plateaux de portée sont munis, de préférence, de pattes facilitant le.montage pivotant de la paire ou des paires de biellettes pa- rallèles sur eux. Ces pattes ou bien des pattes supplémentaires prévues sur les plateaux de portée peuvent servir à la fixation de ces derniers (par pi- votement ou autrement) respectivement sur le cadre principal et sur la par- tie supérieure du train arrière.
Bien qu'il soit préférable de relier par des pivots l'extrémité supérieure des tubes de la fourche arrière oblique à l'un des plateaux dé portée, il n'est pas indispensable de le faire. C'est ainsi, par exemple, que l'extrémité supérieure des tubes de fourche en question peut être con- formée de manière à constituer un plateau de portée ou bien, à titre de va- riante, qu'un plateau de portée peut être fixé rigidement à.elle. Ou bien encore, deux biellettes parallèles reliant entre eux les plateaux de portée peuvent être munies de pattes pendantes ou d'autres organes de fixation aux- quels l'extrémité supérieure des tubes de fourche est assujettie à pivotement ou autremento
Les dessins schématiques annexés représentent, à titre d'exe ples, plusieurs modes de réalisation possible de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'u- ne suspension élastique combinée avec la roue arrière d'une bicyclette.
La fig. 2 est une vue en perspective montrant les détails de construction d'un mode de réalisation de l'organe élastique destiné à résis- ter à la charge.
La fig. 3 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'un mode de réalisation de la jonction élastique entre le cadre du cycle et l'ex- trémité supérieure des tubes de la fourche arrière oblique, l'organe élas- tique résistante à la charge étant représenté en position non chargée,
La fig. 4 est une vue en élévation d'extrémité avec coupe par- tielle par la ligne IV-IV en fig. 3.
La fig. 5 est une vue en élévation latérale fragmentaire d'un mode de réalisation de l'articulation placée entre la fourche arrière hori- zontale et la partie inférieure du cadre dans la région du pédalier.
La fig. 6 est une vue.en élévation latérale fragmentaire de l'or- gane élastique destiné à résister à la charge tel que le montre la fig. 5, cet organe étant représenté à l'état chargé.
La fig. 7 est une vue en perspective d'une variante de réalisa- tion de l'organe élastique résistant à la charge.
Dans la disposition représentée de façon:générale par la fig. 1 et en détail par les figs. 2 à 6, le cadre de la bicyclette est muni d'un train arrière pivotant constitué par une fourche arrière horizontale 10 as- sujettie rigidement à une fourche arrière oblique 11 dirigée vers le haut.
L'ensemble formé par la fourche 10 et par la fourche 11 constitue un levier
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coudé qui est renforcé au coude par un gousset d'entretoisement 12. Le le- vier coudé en question est monté de manière à pivoter autour d'un axe trans- versal prévu à la partie inférieure du cadre et qui peut être l'axe du pé- dalier de la bicyclette.
A cet effet, les extrémités avant des bras de la fourche hori- zontale arrière 10 sont munies de bossages de portée 13 faisant corps avec ces bras et étudiés de façon à entourer les extrémités d'une patte 10a for- mant console inférieure du cadre. Au besoin, les bossages de portée 13 peu- vent être munis d'un roulement à billes ou à rouleaux. Les extrémités ar- rière des bras de-la fourche horizontale 10 sont munies, de manière connue, de pattes de fixation 14 coupées de fentes recevant l'essieu 14 de la roue arrière. La fourche arrière horizontale 10 ainsi que'la fourche arrière o- blique Il sont pourvues, de préférence, d'entretoises transversales (non re- présentées) placées nettement à l'écart de l'emplacement 15 de la roue ar- rière, respectivement entre les bras parallèles des deux fourches pour leur donner la rigidité requise.
Le cadre de la bicyclette est muni d'une membrure courbe 16 s'étendant en travers de l'angle délimité entre l'extrémité arrière du tu- be supérieur ou barre transversale 17 du cadre'et le tube 18 qui reçoit la colonne porte-selle. Cette membrure 16 s'étend, de préférence, vers le bas et vers l'arrière en faisant une courbe qui sous-tend approximativement un angle droit. La membrure 16 fait une boucle au-dessus de la barre transver- sale 17 qui est fixée à elle, par exemple par brasage. Les bras de cette mem- brure 16 passent respectivement sur les côtés opposés du tube 18 et sont fi- xés à lui, de préféreme par soudage ou par brasage comme indiqué en 19. Les bras de la membrure 16 se prolongent vers l'arrière au delà de sa jonction brasée avec le tube 18.
Chacun des bras saillants de la membrure 16 est pour- vu d'un collet 20 destiné à recevoir une des extrémités d'un support tubulai- re21 en forme de boucle destiné à porter un sac de selle ou un accessoire analogue. Les extrémités saillantes de la membrure 16 sont relevées légère- ment (comme représenté) ce qui imprime une inclinaison ascendante au support 21- et le maintient à l'écart de l'emplacement 15 de la roue arrière et du garde-boue quand l'ensemble pivote autour de l'axe du pédalier.
La membrure 16 sert à la fixation d'un organe élastique destiné à résister à une certaine charge qui est interposé dans une position incli- née entre la membrure 16 et la partie supérieure des bras de la fourche ar- rière oblique Il qui s'étendent vers le haut de part et d'autre du tube 18 et qui sont jumelés à leurs extrémités supérieures. Un bossage de portée 23 est fixé-aux extrémités supérieures jumelées ou bien fait partie autrement des extrémités supérieures de la fourche arrière oblique 11 en vue du résul- tat décrit ci-après.
L'organe élastique destiné à résister à la charge peut affecter, par exemple, la forme représentée, en détail par les figs. 2 à 4. Dans cette construction, un bloc élastique 24 (en caoutchouc-ou matière équivalente) est relié aux plateaux métalliques 25 et intercalé entre des plateaux de por- tée 26 et 27 fixés l'un aux bras de la membrure 16, et l'autre au bossage 23. Les plateaux de portée 26 et 27 sont évidés comme figuré en 28 pour re- cevoir les plateaux 25 qui peuvent être fixés positivement aux plateaux de portée au moyen de vis 29 ou de tout autre organe convenable. Le plateau de portée 26 est muni de consoles transversales 30 qui font corps avec lui.
Ces consoles 30 reçoivent des axes 31 qui amarrent le plateau de portée 26 à des pattes 32 dirigées vers l'arrière et faisant saillie par rapport à la membrure 16. Le plateau de portée 27 est muni de pattes 33 alignées axia- lement et recevant un axe de pivotement 34 par lequel le bossage 23 peut pivoter entre ces pattes. Au-dessous de l'axe de pivotement 34 se trouve. un bouton saillant 35 formant butée fixé au plateau de portée 27. Ce bou- ton 35 présente une surface de butée 36 à profil échelonné ou évidé dont le rôle est de coopérer avec la surface inférieure du bossage de portée 23, comme le montre clairement la fig. 3.
Il est préférable que les plateaux de portée 26 et 27 soient reliés à l'aide d'une transmission articulée formée
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de deux biellettes 37 dont le mouvement soit commandé par le bloc en caout- chouc élastique 24. Les biellettes 37 sont montées pivotantes à une extré- mité sur l'axe de pivotement 34 et à l'autre extrémité sur un axe de pivote- ment semblable 34 qui peut tourner dans un bossage de portée transversal 39 faisant saillie par rapport au plateau de portée 26 avec lequel il fait ' corps.
Si désiré, un léger degré de charge préalable (au point de vue compression) peut être imposé au bloc en caoutchouc 24 en donnant aux biel- lettes 37 une longueur convenable. Les axes de pivotement ±µ et 38 sont fi- xés de manière à ne pouvoir se déplacer axialement par rapport aux plateaux de portée 26 et 27 au moyen de têtes renflées 40 prévues sur une extrémité desdits axes et d'écrous 41 vissés sur l'autre extrémité de ces axes. Comme représenté, ces écrous 41 peuvent être munis de trous ou d'ajutages d'intro- duction d'huile de graissage facilitant la lubrification des points de fi- xation. Les biellettes 37 ont une construction robuste, ce qui leur permet de résister à une charge latérale pesant sur le cadre et sur le train ar- rière du cycle.
L'organe destiné à résister à la charge qui est décrit ci-avant peut être modifié en vue de convenir à telles ou telles exigences ou limi- tations particulières qui peuvent être imposées par la construction du véhi- cule sur lequel est monté l'organe en question. C'est ainsi, par exemple, que dans les cas où le train arrière du cycle n'est pas appelé à supporter une forte charge comme dans l'hypothèse d'un tricycle ou d'une bicyclette d'enfant, le système articulé qui relie les plateaux de portée peut être supprimé. En pareil cas, ce sera le bloc de caoutchouc 24 qui, par sa seule action, résistera aux charges appliquées au train arrière.
Si une jonction articulée n'est pas prévue, il peut être nécessaire de prévoir un dispositif pouvant avoir toute construction convenable pour empêcher un fléchissement latéral du train arrière par rapport au cadre du cycle.
D'autres variantes de réalisation peuvent comporter une jonc- tion directe du bloc en caoutchouc 24 aux plateaux de portée 26 et 27 ou bien une fixation rigide du plateau de portée 27 au bossage 23 ou aux extré- mités supérieures jonctionnées de la fourche arrière oblique 11. Suivant une réalisation économique et bon marché, le plateau de portée 27. peut faire corps avec l'extrémité supérieure de la fourche arrière oblique 11. De même, le plateau de portée 26 peut être assujetti à demeure aux bras de la membru- re 16 ou bien faire partie intégrante de cette membrure.
Bien que ceci ne soit pas essentiel, il est désirable, lorsque le train arrière du cycle est appelé à subir une forte charge (comme dans l'hypothèse d'une bicyclette pour adulte ou d'un tandem) d'imposer au pla- teau de portée 27 un mouvement parallèle lorsqu'il se rapproche ou qu'il s'é- loigne du plateau de portée 26 par suite des mouvements du train arrière qui augmentent ou diminuent la déflexion du bloc en caoutchouc 24. C'est ainsi par exemple que, suivant le mode de réalisation décrit en regard des figs.
1 à 6, la butée 12. qui (comme le montre la fig. 3) coopère avec le bossage 23 et les.biellettes 37 empêche toute rotation dans le sens horaire (en re- gardant les figs. 3 et 6) du plateau de portée 27 autour de l'axe géométrique du goujon 34 quand le plateau de portée 27 est déplacé entre la position que montre la fig. 3 et celle que'montre la figo 6. Dans la fig. 3, l'organe des- tiné à résister à la charge est figuré à l'état non chargé c'est-à-dire aux conditions de fonctionnement qui existent quand il n'y a pas de cycliste sur la bicyclette et qu'aucune charge autre que celle résultant du poids du cadre n'agit sur le train arrière.
Dans la fig. 6, l'organe qui résiste à la charge est représenté au moment correspondant exactement ou à peu près à un état de charge maximum (par exemple par suite d'un choc provenant de la route et imprimé au train arrière) quand la bicyclette est utilisée par un cycliste.
On conçoit que, quand la bicyclette supporte le poids d'un cy- cliste, la possibilité que le bloc en caoutchouc 24 résistant à la charge ne fonctionne autrement que par compression ou bien par compression ainsi que par cisaillement est très faible, de sorte qu'il est inutile de prévoir
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un dispositif mécanique empêchant le pivotement dans-'le sens anti-horaire du plateau de portée 27 autour de l'axe géométrique du goujon 34 (comme le montrent les figs. 3 et 6).
Dans la variante de réalisation que montre la fig. 7, les pla- teaux de portée 26 et 27 sont positivement soustraits à un déplacement par pivotement l'un par rapport à l'autre et sont maintenus parallèlement grâce à des paires de biellettes parallèles 37 articulées à chaque extrémité ou près de chaque extrémité des plateaux de portée.
L'organe destiné à résis- ter à la charge que montre la fig. 7 peut être construit et fixé au cadre du cycle et à la fourche arrière oblique 11 d'une façon analogue.à celle qui est représentée par les figs. 1 à 6 sauf toutefois que la présence d'u- ne butée 35 sur le plateau de portée 27 n'est pas nécessaire puisque les doubles paires de biellettes parallèles remplaçant la paire unique de biel- lettes précédemment décrite maintiennent les plateaux de portée parallèle- ment pendant que le bloc en caoutchouc 24 subit la charge.
Suivant une autre variante de réalisation possible (qui n'est pas représentée) 1'extrémité.supérieure de la fourche arrière oblique 11 peut être articulée aux biellettes inférieures que montre la fige 7 au lieu d'être reliée par un axe 34 au plateau de portée 27 comme précédemment décrit.
Au cours du fonctionnement, le train arrière du cycle (compre- nant la fourche arrière horizontale, la fourche arrière oblique 11 et la roue arrière) peut pivoter (comme représenté schématiquement par les traits mixtes dans la fig. 5) par rapport au cadre principal du cycle d'une quan- tité définie par les caractéristiques de charge du bloc en caoutchouc 24 quand il agit à lui seul sans la présence d'un système articulé réunissant les plateaux de portée 26 et 27 ou bien d'une quantité définie par le pivo- tement du système articulé entre les plateaux de portée quand une jonction du genre indiqué est prévue.
Il est évident que l'amplitude du pivotement du système articulé employé est fonction du travail du bloc en caoutchouc 24 placé entre les plateaux de portée 26 et 27, et que la déflexion du bloc en caoutchouc est commandée par les biellettes en ce sens que les déviations de l'équipement pivotant par suite des irrégularités de la surface de la route ou de causes analogues imposent au bloc en caoutchouc certaines con- traintes au point de vue cisaillement et compression, cette composante aug- mentant avec l'accroissement de la déflexion.
Le garde-boue (non représenté), peut, s'il est fixé aux tubes de la fourche arrière oblique du cycle, être relié à sa fourche arrière ho- rizontale dans des conditions lui permettant un certain mouvement coulissant.
Il doit être entendu que le mot "caoutchouc" employé dans le présent texte englobe également le caoutchouc synthétique et les composés élastiques équivalents.
Les détails de construction peuvent être modifiés, sans s'écar- ter de l'invention, dans le domaine des équivalences mécaniques.
REVENDICATIONS. l.- Suspension pour véhicules légers tels que bicyclettes, tri- cycles, vélomoteurs--, etc.. caractérisée en ce qu'elle comprend un train ar- rière monté pour pouvoir pivoter par rapport à un point bas du cadre du vé- hicule, et un organe élastique destiné à résister à une certaine charge et reliant ce train arrière à un endroit prévu à la partie supérieure du cadre.