1.2.2 Les principales conceptions :

Il y a plusieurs écoles en matière de conception de fourches télescopiques, nous allons ici citer les plus répandues de par leur fiabilité de fonctionnement :

Le Té de fourche :                                             

il peut être simple :                                                                        ou double :                                       

Le second té est souvent rencontré sur les fourches à grand débattement dont le bras de levier est augmenté. Il permet à la fourche l'encaissement d'efforts plus importants et un gain de rigidité afin d'éviter les sensations de louvoiement de la roue avant. En contrepartie, son poids se voit nettement augmenté.

+     Les fourches télescopiques :

Ce sont les plus traditionnelles, elles représentent 80% du marché. Les plongeurs se situent en haut (en bleu) et coulissent dans les fourreaux fixés à la roue. Ce type de conception est le plus répandu car il est simple et efficace.

On peut toutefois lui reprocher un manque de rigidité : par exemple, il est courant d'observer une différence d'enfoncement des deux fourreaux, ces derniers étant pourtant reliés par un arceau. Ce manque de rigidité se caractérise par le contact des patins sur la jante (souvent rencontré en danseuse). Ce phénomène est accentué par la dissymétrie des composants : généralement, un fourreau comporte le système de suspension et l'autre celui d'amortissement, entraînant une dissymétrie des efforts.

Les fourches télescopiques inversées :

les plongeurs se trouvent en bas et les fourreaux en haut :

Elles sont banalisées en moto pour le surcroît de rigidité qu'elles sont censées apporter. Leur adaptation au VTT a posé des problèmes à cause notamment du freinage : les étriers de frein devant être fixés sur les plongeurs (en bleu) afin d'accompagner la roue, ce problème est pallié par l'utilisation de freins à disques. Ici aussi le gain de rigidité s'accompagne d'une augmentation du poids.

+     Les systèmes intégrés dans la douille de direction "Fatty" :

Ce système n'est commercialisé que par une grande marque, il offre une excellente rigidité et un poids faible grâce à sa conception similaire à une fourche rigide : la fourche n'est composée que d'une seule pièce et la suspension s'effectue par l'intermédiaire de la liaison pivot glissant avec le cadre. Cette liaison réalisée par des roulements à aiguilles n'entraîne que très peu de frictions.

Une telle conception offre un débattement limité à 60mm : l'encombrement du système de suspension éloignant la roue du cadre, le vélo se verrait trop surélevé à l'avant.

De plus, cette suspension ne s'adapte que sur les cadres de la même marque dont le tube de direction est surdimensionné afin d'y intégrer la liaison pivot glissant.

+     Les fourches monobras :

Très peu répandues, elles n'offrent pas de gain de poids contrairement à ce que l'on pourrait croire et sont encore extrêmement coûteuses. De plus, elles nécessitent l'utilisation d'une roue adaptée et de freins à disques.


+     La fourche Look-Fournalès à quadrilatère déformable :

Elle présente de multiples avantages :

¨      Sa conception similaire aux fourches à double Té lui confère une excellente rigidité sans pour autant compromettre son poids.

¨      La fonction de guidage de la roue est dissociée de la fonction suspension et amortissement :

-         Il n'y a pas superposition de tubes (fourreaux et plongeurs) sur la longueur de guidage d'où un gain de poids important.

-         Le combiné suspension-amortisseur n'est pas soumis aux contraintes du guidage, monté sur liaisons rotules; il travaille uniquement en traction-compression ce qui lui confère une durée de vie et une fiabilité importante.

-         Sur une fourche classique, la composante normale aux fourreaux des efforts du sol sur la roue tend à déformer ceux-ci : gênant leur coulissement avec les plongeurs et participant à leur usure. Ce phénomène proche de l'arc-boutement n'a ici plus lieu d'être, la réduction des frictions améliore le fonctionnement de la fourche en limitant les efforts parasites.

¨      Ce type de conception permet par ailleurs d'obtenir une trajectoire de l'axe de roue non rectiligne qui offre de nouvelles possibilités faisant l'objet des deux dernières études.

1.2.3 Récapitulatif

¨      Tableau des solutions technologiques répondant qualitativement aux principaux critères.

¨      Classement comparatif d'après les valeurs expérimentales publiées dans VTT Magazine (Annexes 2 et 3) :

Critères

Solutions technologiques

Classement comparatif par rapport à 39 autres modèles

Rigidité

¨      Quadrilatère déformable.

¨      Matériaux

1/39

Poids

¨      Suspension pneumatique.

¨      Quadrilatère déformable.

¨      Matériaux.

2/39 avec 1Kg255

Frictions

¨      Quadrilatère déformable monté sur roulements et bagues autolubrifiantes.

2/39

Le poids :

Il reste l'un des principaux critères de choix pour tous les compétiteurs. Mais dans ce domaine, le plus important est certainement le rapport poids/rigidité car à vouloir gagner en légèreté, certains fabricants laissent un peu de côté le facteur rigidité.

La rigidité :

Elle est aussi l'un des principaux critères de choix pour les compétiteurs. Une bonne rigidité confère une excellente précision de pilotage et un rendement maximal. Avec l'arrivée des freins à disques (option de montage disponible sur le modèle Look-Fournalès), la rigidité est d'autant plus importante que ceux-ci augmentent les contraintes au niveau de l'extrémité des montants. D'après les résultats expérimentaux, La Look-Fournalès est la plus rigide des fourches actuellement sur le marché, devant les "Fatty". Viennent ensuite les fourches à double Té.

Les valeurs expérimentales de rigidité sont calculées en faisant la moyenne des déformations de flexion et de torsion pour des efforts appliqués au niveau de la fixation de la roue, le pivot de fourche étant maintenu.

Les frictions :

Elles reflètent la qualité du guidage et provoquent une altération du fonctionnement. Elles sont mesurées sur un banc de mesure et chiffrées.

En conclusion :

Les solutions technologiques adoptées pour cette fourche Look-fournalès visent à apporter le meilleur compromis entre les différents critères du cahier des charges et ceci pour une utilisation sportive de la fourche. La réponse aux critères est vérifiée par des valeurs expérimentales qu'un institut spécialisé a effectué à la demande de VTT magazine. Ces valeurs permettent par comparaison à une quarantaine d'autres modèles, de valider les qualités de ce type de solutions.


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