La présente invention concerne un cadre de cycle modulable, son procédé de fabrication et d'assemblage, et son système interchangeable de triangulation arrière.

Les cadres de fabrications actuelles sont principalement réalisés à l'aide de profilés métalliques soudées, brasés, ou collés. Certains sont réalisés par collage d'éléments en matériaux composites carbone ou carbone- evlar. D'autres sont réalisés par moulage de matériaux tels que les alliages légers durai ou magnésium, ou par moulage sous pression de matériaux thermoplastiques renforcés en fibres de verre ou de carbone.

La fabrication de cadres de cycles suivant ces procédés présente certains inconvénients.

En ce qui concerne les cadres en acier ou en alliage légers assemblés par mécanosoudage, les déformations engendrées par des zones de surchauffe imposent des passages au marbre afin de les redresser, ceci rendant le respect des tolérances géométriques très aléatoire. Les temps de production sont excessivement longs et donc onéreux. D'autre part, le manque d'élasticité de ces matériaux expose les cadres à des déformations rémanentes en cas de chocs.

Ces matériaux sensibles à la corrosion nécessitent des protections par laquage de peinture précédés de prétraitement rendant les opérations de décorations délicates et onéreuses.

Des cadres réalisés par moulage d'alliages légers à base d'aluminium ou de magnésium nécessitent après fabrication de longues opérations d'ébavurage et d'usinage.

Les matériaux thermoplastiques renforcés verre ou carbone envisagés jusqu'à présent offrent des modules de flexion ne dépassant pas 15000 Mpa. Pour obtenir dans ces conditions une bonne rigidité en flexion et en torsion, il faudrait alors surdimensionner les épaisseurs des profilés constituant les cadres, au détriment du poids et du prix.

En ce qui concerne les cadres constitués de matériaux composites carbone ou carbone-kevlar, outre le coût très élevé des matériaux, les temps de mise en oeuvre sont très longs entrainAnt des coûts de revient prohibitifs.

La proximité de pièces métalliques dans l'environnement de ces matériaux a tendance à produire un effet catalytique nuisible à des assemblages qui nécessitent de bons contacts. Ces matériaux de couleur naturelle sombre limitent les procédés de décoration tels que la sublimation.

D'autre part, une rigidité excessive associée à une très bonne propagation des ondes de vibrations rendent les cadres de cycle très peu confortables. Le cadre de cycle selon l'invention devrait permettre de simplifier considérablement le procédé de fabrication et d'assemblage, et donc de réduire de façon signifiante les coûts de revient. L'utilisation de matériaux thermoplastiques à matrice partiellement aromatique permet d'avoir des modules de flexion supérieurs à 20000 Mpa et additionnés de certains adjuvants permettent d'obtenir un très bon compromis rigidité, confort, anti-corrosion galvanique, et facilement décorables.

D'autre part, l'interchangeabilité de la partie arrière peut permettre à l'utilisateur une adaptation à tous les terrains.

En effet, le cadre selon l'invention est composé d'une carcasse constituée de trois profilés pultrudés pouvant être coextrudés dans un revêtement thermoplastique

à matrice partielleement aromatique, assemblés entre eux par un boîtier de direction, un boîtier de tige de selle et un boîtier de pédalier, tous les trois moulés dans un matériau thermoplastique à matrice partiellement aromatique.

La structure de tel matériau est comparable à la structure de certain polyamide 66, la différence étant qu'un polyamide 66 comporte une matrice interchaine moléculaire d'acide adipique, alors qu'un polyamide aromatique comporte une matrice interchaine moléculaire d'acide isophthalique, ces matrices étant greffées sur des chaînes moléculaires du genre hexaméthylenediamine.

De tels matériaux à matrice partiellement aromatique présentent des modules de flexion supérieurs à 20000 Mpa et des résistances à la rupture en traction supérieures à 250 kg/mm2. Ces données, associées à des moments d'inertie de section judicieusement choisis, permettent de concurrencer en rigidité les profilés acier ou alliages légers.

D'autre part, les caractéristiques élastiques intrinsèques de tels matériaux évitent les risques de déformation rémanente en cas de chocs.

L'insertion de charges d'élastomères permet de faire écran à la propagation des ondes de vibration.

L'insertion de charges isotropiques minérale permet d'optimiser le moment de torsion.

L'insertion d'agents anti-oxygène permet de désactiver tout effet catalytique dans les environnements de pièces métalliques.

L'insertion d'agents antistatiques permet de réaliser les décorations à l'abri de toute pollution poussiéreuse.

L'assemblage et les liaisons des profilés avec les boîtiers est assuré par le retrait thermique du thermoplastique à matrice partiellement aromatique après moulage, lors du refroidissement.

Les moules de boîtiers de tige de selle et de boîtiers de pédaliers sont munis de pavés interchangeables (Z) permettant différents types de fixation de la triangulation de roue arrière : fixation par surmoulage, par boulonnage ou par l'intermédiaire d'une suspension verticale.

Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure la représente le cadre selon l'invention équipé d'un arrière rigide surmoulé. La figure lb représente le cadre selon l'invention équipé d'un arrière à suspension verticale.

La figure le représente le cadre selon l'invention équipé d'un arrière rigide surmoulé.

La figure 2a représente une section possible pour les profilés.

La figure 2b représente une section possible d'un profilé coextrudé.

La figure 2c représente une section de profilé muni d'une nervure verticale. La figure 2d représente une section de profilé muni d'une nervure horizontale.

La figure 2e représente une section dans la longueur d'un profilé coextrudé.

La figure 2f représente une section dans la longueur d'un profilé surmoulé.

La figure 3a représente le boîtier de direction. La figure 3b représente un bouchon muni de ses ailettes.

La figure 3c représente en coupe les ailettes d'un bouchon.

La figure 4 représente le boîtier de tige de selle muni de deux bossages.

La figure 5 représente le boîtier de tige de selle muni d'un arrière surmoulé.

La figure 6 représente le boîtier de pédalier muni d'une chape.

La figure 7 représente le boîtier de pédalier muni d'un arrière surmoulé. La figure 8 représente une triangulation rigide boulonnée sur la carcasse.

En référence à ces dessins, le cadre selon l'invention est constitué d'une carcasse composée de trois profilés pultrudes 1, 2, 3, un profilé supérieur 1, un profilé inférieur 2, et un profilé vertical 3.

Les profilés 1, 2 et 3 sont fabriqués soit en continu par pultrusion ou en continu par coextrusion d'un revêtement thermoplastique à matrice partiellement aromatique sur un profilé pultrudé. La pultrusion permet de fabriquer par étirage en continu des profilés de formes diverses à partir de matériaux composites thermodurcissables renforcés de fibres de verre ou de carbone.

La section possible des profilés, 1, 2, 3 peut être circulaire ou avoir la forme d'un quadrilatère isocèle (figure 2a) ou les deux dans le cas d'une coextrusion (figure 2b) .

Une nervure intérieure verticale (figure 2c) ou horizontale (figure 2d) peut être ajoutée de façon à augmenter la résistance en torsion.

La carcasse selon l'invention est également constituée de trois boîtiers de liaison ; un boîtier de direction 5, un boîtier de tige de selle 6, et un boîtier de pédalier 7. Les boîtiers 5, 6 et 7 sont moulés dans un matériau thermoplastique à matrice partiellement aromatique.

Le cadre selon l'invention comporte une triangulation de fixation de roue arrière 4, constituée de deux haubans et de deux bases :

. haubans 12 et bases 13 dans le cas d'un arrière boulonné sur la carcasse (figure le) ,

. haubans 19 et bases 19 dans le cas d'un arrière à suspension verticale (figure lb) , . haubans 30 et base 31 dans le cas d'un arrière surmoulé (figure la) .

Suivant des modes particuliers de réalisation, lesdits haubans et lesdites bases peuvent être réalisés : par moulage par injection d'un matériau thermoplastique à matrice partiellement aromatique,

. par coextrusion d'un revêtement thermoplastique à matrice partiellement aromatique sur un profilé en résine ther odurcissable (figure 2e) .

. par surmoulage d'un revêtement thermoplastique à matrice partiellement aromatique d'épaisseur comprise entre 0,5 et 12 mm sur un profilé en résine thermodurcissable (figure 2f) .

Les matériaux thermoplastiques à matrice partiellement aromatique entrant dans la composition des profilés, des boîtiers de liaison, des haubans et des bases sont choisis parmi ceux dont le module de flexion est supérieur à 17000 Mpa et la résistance à la rupture en traction supérieure à 240 kg/mm2.

Les matériaux thermoplastiques à matrice partiellement aromatique entrant dans la composition des profilés, des boîtiers de liaison, des haubans et des bases comportent :

. un pourcentage en volume compris entre 0,1 et 10 % d'élastomère, . un pourcentage en volume compris entre 0,1 et 30 % d'une charge minérale isotropique tel que le silicate de baryum.

. un agent anti-oxygène tel que phénol, mercaptan, phosphite ou hydroxy-ethyl-alkylamine.

un agent anti—statique tel que ammoniums quaternaires, esters de polyols ou phosphates organiques.

En référence aux figures 3a, 4, 5 et 6, avant surmoulage les profilés 1, 2 et 3 sont obstrués par des bouchons 5b, 5c, 6d, 7f et 7e. La particularité de ces bouchons suivant l'invention consiste en ce que ces bouchons sont munis d'ailettes parallèles comme le montrent les figures 3b et 3c.

Le but de ces ailettes est le suivant : lors du moulage des boîtiers de liaison, le matériau en fusion remplit les espaces entre ailettes de façon homogène, évitant ainsi d'avoir des masses de matière plastique trop importantes entre les extrémités des profilés et des tubes 5a, 6a et 7b. Des masses trop importantes inégalement réparties provoqueraient des retraits internes dans la masse et des accumulations de contraintes internes engendrant systématiquement des déformations nuisibles à la géométrie du cadre.

En référence à la figure 3a, le boîtier de direction 5 comporte un tube vertical 5a pour le passage du pivot de fourche et trois nervures de renfort NI, N2 et N3 positionnées verticalement et dont l'objet est de renforcer les zones de surmoulage des profilés 1 et 2.

Le moule de boîtier de tige de selle possède un pavé interchangeable Z dont l'objet est l'obtention de deux versions :

. Version 1 : en référence à la figure 4, le boîtier de tige de selle comporte un tube de logement de la tige de selle 6a, deux bossages 6b, 6c situés sur le même axe vertical, lesdits bossages munis chacun d'une entretoise traversante, et de nervures de renfort N7 et N8.

. Version 2 : en référence à la figure 5, le boîtier de tige de selle comporte un tube de logement de la tige de selle 6a. Dans cette version, les haubans 30 sont surmoulés

dans le pavé interchangeable Z. Lesdits haubans comportent à leur extrémité trois zones 30a, 30b et 30c de section demicylindrique et de rayon compris entre 4 et 15 mm liées entre elles par deux nervures p et q d'épaisseur comprise entre 1 et 10 mm.

Dans le moule de pédalier, il est possible d'obtenir deux versions :

. Version 1 : en référence à la figure 6, le boîtier de pédalier comporte un tube logement d'axe de pédalier 7b sur lequel est soudée une chape rectangulaire 7c, ladite chape étant munie d'un canon de guidage tubulaire 7d.

Version 2 : en référence à la figure 7, le boîtier de pédalier comporte un tube logement d'axe de pédalier 7b. Dans cette version, les bases 31 sont surmoulés dans le boîtier de pédalier. Lesdites bases comportent à leur extrémité 31a un anneau r de diamètre compris entre 30 et 70 mm et de largeur comprise entre 1 et 70 mm.

La zone de liaison 31a entre l'anneau r et les bases 31 comporte des nervures intérieures s dont au moins une arête forme un angle x avec une des surfaces extérieures de la zone 31a. Un choix judicieux de la position de l'angle x permet d'assembler deux bases ensemble par simple retournement.

Les bases 31 sont centrées sur les tubes 7b par l'intermédiaire des anneaux r.