Brevet FR2533283A1 — publié le 19840323

"MOYEU A ROUE LIBRE POUR BICYCLETTE" L'invention concerne un moyeu à roue libre pour bicy- clette et en-particulier un moyeu à roue libre dont le tu- be est accouplé à un organe entraîneur portant au moins un pignon à chaîne d'une façon qui permet de le démonter en laissant les autres éléments en service. On connaît, par le brevet allemand 1 155 355, un moyeu à roue libre-pour bicyclette dont le tube est amovible et est couplé, par l'intermédiaire d'une roue libre à cliquets, à un organe entraîneur qui porte plusieurs pignons à chai- ne L'organe entraîneur est monté rotatif sur une première partie de l'axe et il peut être fixé au cadre de la bicy- clette indépendamment et comme un seul bloc à l'aide de cette partie de l'axe Le tube de moyeu est monté sur une deuxième partie de l'axe libre en rotation mais bloqué en translation axiale, par dintermédiaire de deux roulements à billes, dans la région de ses flasques de montage des ra- yons La deuxième partie de l'axe peut être accouplée à la première partie de Itaxe à l'aide d'une vis de serrage qui traverse coaxialement la première partie de l'axe Le méca- nisme de roue libre comprend des cliquets qui sont montés sur l'organe entraîneur de façon à pouvoir pivoter autour d'axes radiaux, ainsi qu'une denture à rochet dans laquelle les cliquets s'engagent avec précontrainte élastique La place qu'on doit prévoir pour les cliquets à l'intérieur de l'organe entraîneur exige des pignons à chaîne spéciaux possedant un diamètre intérieur échelonné Bien que, dans le moyeu à roue libre connu, le tube de moyeu puisse être séparé de l'organe entraîneur sans qu'il soit nécessaire de modifier le réglage de la chaîne, le démontage de la roue arrière du cadre de la bicyclette est difficile puis- que la partie de l'axe sur laquelle le tube de moyeu est monté rotatif n'est pas embrochable Les cônes des deux roulements à billes qui servent de montage pour le tube de moyeu sont fixés à cette partie de l'axe. On connaît par le brevet britannique 26 398 un moyeu pour roue motrice de bicyclette, dans lequel l'organe en- traîneur portant un pignon à chaîne est monté rotatif sur une première partie de l'axe et peut être fixé au cadre de la bicyclette comme un seul bloc au moyen de cette partie de l'axe Le tube du moyeu est monté à l'aide de deux rou- lements a billes sur une deuxième partie de l'axe qui peut être embrochée en partant du côté le plus éloigné de l'or- gane entraîneur et peut être vissée dans ou sur la première partie de l'axe Ce moyeu connu ne comporte pas de mécanis- me de roue libre. On connaît par le brevet français 997 737, un moyeu à roue libre, dans lequel un tube de moyeu et un organe entralneur portant le pignon à chaîne sont montés rotatifs sur l'axe de moyeu commun en une seule pièce Le tube du moyeu ne peut donc pas être séparé en laissant les autres éléments en service dans une disposition dans laquelle l'or- gane entraîneur est incorporé dans le cadre de la bicyclet- te Le mécanisme de roue libre à cliquets comprend des cli- quets montés sur l'organe entraîneur pour osciller dans un plan radial ainsi qu'une denture de rochet prévue sur le tube du moyeu. Le but de l'invention est de réaliser un-moyeu à roue libre pour bicyclette dont le tube de moyeu puisse être sé- paré de l'organe entraîneur fixé à la bicyclette et remonté sur cet organe sans problème. Le moyeu à roue libre selon l'invention comprend un axe de moyeu pouvant être divisé axialement en laissant les autres éléments en service Une première des deux parties de l'axe du moyeu peut être fixée en soi à la fourche de la roue arrière Sur cette première partie de l'axe, est mon- té rotatif un organe entraîneur muni de pignons à chaînes. Le tube de moyeu muni de flasques de montage de rayons est monté rotatif sur la deuxième partie de l'axe et peut être séparé de l'organe entraîneur sans que ce dernier ne doive être séparé de la fourche de la roue arrière. La liaison en rotation entre l'organe entraîneur et le tube du moyeu peut être établie par un mécanisme de roue libre à cliquets dont les cliquets sont montés sur le tube du moyeu pour osciller dans un plan radial et s'enga- gent dans une denture de rochet formée par des cannelures axiales de l'organe entraîneur Une butée radiale prévue sur le tube du moyeu limite le mouvement d'oscillation des cliquets et, lorsque le tube du moyeu est enlevé, cette butée maintient les cliquets à peu près dans la position que ces derniers prennent lorsqu'ils sont en prise dans la denture de rochet De cette façon, le tube du moyeu peut être emmanché sur l'organe entraîneur et accouplé à celui- ci par un mouvement axial La butée retient de préférence les cliquets rabattus radialement vers l'intérieur légère- ment plus loin que le point qui correspondrait à la posi- tion de prise, afin de garantir que les cliquets entreront correctement en prise dans la denture de rochet Dans ce cas, il est prévu des chanfreins d'entrée sur le bord radia- lement extérieur, côté cliquets, de l'organe entraîneur, ou sur la pointe des cliquets c 8 té entraîneur. En ce qui concerne les roulements à billes servant à monter le tube de moyeu sur la deuxième partie de l'axe, il s'agit de préférence de roulements à billes à gorges, dans lesquels la bague intérieure et la bague extérieure de chaque roulement sont réunies rigidement entre elles dans la direction axiale par les billes Les roulements à billes de ce genre, qui sont fabriqués sous la forme d'u- nités complètes présentent un jeu relativement faible de sorte que l'on peut se dispenser des cônes de roulement qui sont prévus pour le réglage du jeu axial des roulements dans le cas des moyeux de bicyclettes habituels Etant donné qu'il n'est nécessaire de fixer aucune des bagues de , roulements à la deuxième partie de l'axe, cette deuxième partie peut être emmanchée axialement dans le tube du mo- yeu, ce qui facilite l'assemblage du tube du moyeu à l'or- gane entraîneur On peut se dispenser de butées distinctes formées sur le tube de moyeu pour retenir les cliquets de la roue libre si la bague extérieure du roulement fait sail- lie sur la trajectoire de l'oscillation des cliquets et forme en môme temps la butée en question Pour la fixation axiale fu ';uoe du moe O eu on peut prévoir une douillle entre- toise entre les bagues intérieures des deux roulements A billes cependant que, axialement a l'extérieur des bagues irntérieures des roulements, d'un cÈte une bague entretoise distincte est appuyée contre l a bague intérieure de l'un des roulements tandis que, de l'autre côté, la première partie de l'axe est appuyée contre la hague, intérieure de l'autre roulement. Pour simplifier la construction de-l'organe entraineur, cet organe est muni, sur sa paroi cylindrique extérieure, de cannelures axiales qui s'étendent sur toute sa longueur et qui, d'une part, forment la denture de rochet et, d'au- tre part, 6 tablissent la liaison solidaire en rotation en- tre l'organe entraîneur et le pignon à chaîne. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après, de façon plus précise en référence au dessin dont l'unique figure montre, dans sa moitié supérieure, une cou- pe longitudinale axiale d'un moyeu roue libre de bicyclette et, dans sa moitié inférieure, une vue de dessus de ce mo- yeu a roue libre. le moyeu à roue libre comprend un axe de moyeu désigné dans son ensemble par ( 1), sur lequel -sont montés rotatifs un tube de moyeu ( 3), ainsi que, axialement a côté de ce tube ( 3), un organe entratneur ( 5)o Le tube ( 3) du moyeu porte deux flasques ( 7, 9) de montage des rayons situés à un certain écartement axial Sur l'organe entraîneur ( 5), sont montés plusieurs pignons à chaîne ( 11), simplement indiqués en traits interrompus une roue libre à cliquets ( 13) accouple l'organe entraîneur ( 5) au tube ( 3) du moyeu dans Am sens de rotation tandis que, dans l'autre sens de rotation, cet organe peut tourner librement par rapport au -'lbe ( 3) du moyeu L'axe ( 1) du moyeu est fixé à la fourche de roue arrière ( 15) de la bicyclette. L'axe ( 1) du moyeu est réalisé sous une forme pouvant être divisée axialerment et il comprend une première partie d'axe ( 17), qui pr 6 sente à l'une de ses extr&émités un per- çcage axial fileté ( 19) dans lequel se visse un téton fileté ( 21) d'une deuxième partie ( 23) de l'axe, qui traverse le tube ( 3) du moyeu La partie ( 17) de l'axe est munie, a son extrémité la plus éloign 6 e du tube ( 3) du moyeu, d'un filetage extérieur ( 25) et elle est fixée à la fourche ar- rière ( 15) par vissage, au moyen de deux écrous ( 27 et 29). L'organe entraîneur ( 5) est monté rotatif sur la partie ( 17) de l'axe, au moyen de deux roulements à billes ( 31, 33). Les chemins de roulement extérieur des roulements a billes ( 31, 33) sont formés sur l'organe entraîneur tubulaire ( 5). Alors que la bague intérieure du roulement à billes ( 31) est formée sur la partie ( 17) de l'axe, la bague intérieu- re du roulement à billes ( 33) est forme-par un cône régla- ble ( 35) qui est vissé sur le filetage ( 25) et bloqu 6 au moyen de l'é 6 crou ( 27). La partie ( 23) de l'axe peut être emmanchée axialement de l'extérieur de la fourche arrière ( 15) dans le tube ( 3) du moyeu et, a son extramite la plus éloignée de la partie ( 17) de l'axe, elle porte un dispositif de serrage a excen- trique ( 37) comportant un arbre à excentrique ( 39) monté pour tourner dans la partie ( 23) de l'axe, et dont l'axe de rotation s'étend excentriquement à des collerettes de ser- rage cylindriques ( 41) qui sont montées rotatives dans un chapeau ( 43)o L'arbre à excentrique ( 39) et les collerettes de serrage ( 41) sont d'une seule pièce avec un levier de serrage ( 45) qui s'étend transversalement à l'arbre à ex- centrique ( 39) Lorsqu'on fait pivoter le levier de serra- ge ( 45), le chapeau de serrage ( 43) se déplace en transla- tion axialement vers la partie ( 23) de l'axeo Le tube ( 33) du moyeu porte, dans la région de,ses flasques ( 7, 9) de montage des rayons, dans des évidements ( 47 et 49) respectivement qui s'ouvrent axialement vers l'extérieur, des roulements a billes à gorge ( 51 et 53) respectivement Les roulements à billes a gorge ( 51, 53) comprennent chacun une bague de roulement extérieure, ( 55, ou 57) respectivement, qui, 'ar l'intermédiaire de billes ( 59 et 61) respectivement, bloque une bague intérieure de roulement, ( 63 ou 65) respectivement, aussi bien dans la direction axiale que dans la direction radiale Les évidements ( 47, 49) du tube de moyeu ( 3) sont munis d'épau- lements, qui sont dirigés axialement dans des sens qui s'éloignent l'un de l'autre, et qui fixent la distance d'écartement axial des bagues extérieures ( 55, 57) des rou- lements La distance d'écartement axial des bagues intérieu- res ( 63, 65) des rou ements, est fixée par uin tube entre- toise (oi) qui, de son côte, est tenu radialement par un rétrècissement ( 69) du diametre du tube (J) du moyeu Sur le côté qui est axialement a l'oppose du tube entretoise (b 7), la bague interieure de roulement (b>) est appuyee contre la face frontale de la partie ( 17) de l'axe qui est dirigée vers cette bague Entre la bague intérieure de rou- lement (b") et la partie de la fourche arriere ( 15) qui est adjacente au dispositif de serrage a excentrique, est pre- vue une bague entretoise ( 71) montée sur la partie ( 23) de l'axe Le dispositif de serrage à excentrique ( 37) serre ainsi cette partie de la fourche arrière ( 15) contre la partie ( 17) de l'axe qui est fixée à l'autre partie de la fourche arrière ( 15), par l'intermédiaire de la bague en- tretoise ( 71), de la bague intérieure de roulement ( 63), du tube entretoise ( 67) et de la bague intérieure de rou- lement ( 35). La roue libre à cliquets ( 13) comprend des cliquets ( 73) qui sont montés, par leur extrémité radialement exté- rieure dans une bague de portée ( 75) qui entoure coaxiale- ment l'organe entraîneur ( 5) pour pivoter autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe ( 1) du moyeu La bague de portée ( 75) est montée solidairement dans un évidement ( 77) du tube ( 3) du moyeu qui fait axialement suite à la bague ( 53) du roulement à billes Les cliquets ( 73) sont engages, par leurs extrémités radialerment intérieures, dans des cannelures axiales ( 79) réparties sur la circonférence ex- térieure de l'organe entraîneur ( 5) et qui forment une den- ture de rochet de la roue libre à cliquets Des ressorts non représentés tendent à engager les criquets ( 73) radia- lement vers l'intérieur dans les cannelures ( 79) Les can- nelures ( 79) s'étendent sur toute la longueur axiale de l'organe entraîneur ( 5) et servent en même temps à assurer la liaison en rotation des pignons à chaîne ( 11). La bague extérieure ( 57) du roulement à billes ( 53) qui est axialement adjacente à l'organe entraîneur ( 5) émer- ge de l'évidement ( 49) et fait saillie dans l'évidement ( 77) Le diamètre extérieur de la bague extérieure ( 57) est choisi légèrement plus petit que le diamètre libre des extrémités radialement intérieure des cliquets ( 73) lors- que ces derniers se trouvent en position de prise avec les cannelures ( 79) Les extrémités radialement intérieures des cliquets ( 73) ne touchent donc pas la bague extérieure ( 57) dans l'état de montage du moyeu à roue libre qui est repré- senté sur le dessin Lorsque le tube ( 3) du moyeu est sépa- rée de l'organe entraîneur ( 5), la périphérie extérieure de la bague extérieure ( 57) du roulement, qui est en sail- lie sur la trajectoire d'oscillation des cliquets ( 73) for- me une butée ( 81) qui maintient les cliquets ( 73) dans une position qui correspond à peu près à la position que les cliquets ( 73)-prennent dans le moyeu à roue libre monté en raison de leur engagement dans les cannelures ( 79) De cette façon, le tube ou corps ( 3) du moyeu peut être emman- ché sur l'organe entraîneur ( 5). Pour enlever le corps ( 3) du moyeu, on fait pivoter le levier de serrage ( 45) A partir de la position repré- sentée sur le dessin, ce qui supprime la tension sur l'axe ( 1) du moyeu On dévisse la partie ( 23) de l'axe de la par- tie ( 17) de cet axe et on l'extrait axialement Après avoir retiré la bague entretoise ( 71), on éloigne le tube ( 3) du moyeu de l'organe entraîneur ( 5)-dans la direction axiale et l'on peut le dégager de la fourche arrière ( 15)o Il n'est pas nécessaire de supprimer la fixation de l'organe entraîneur ( 5) L'assemblage du moyeu A roue libre se pro- duit dans l'ordre de succession inverse Les extrémités radialement intérieures des cliquets ( 73), qui sont dirigées vers l'organe entraîneur et/ou le bord radialement exté- rieur de l'organe entraîneur ( 5) qui est dirigé vers les ( 5) M-1911 Ele1-1110 a Ut-b' XG T MG ( 1) sqanb TTO s;ap iuattiaqzt Tur Rueil Tnb aovuaàp SUT, ij -u 7 ell-3 3 p sfunm 3 j-4 (e) REVENDICATIONS - 1 Moyeu à roue libre pour bicyclette du type com- prenant: a) un axe de moyeu ( 1) comportant deux parties ( 17, 23) accouplées entre elles de façon à pouvoir être séparées axialement, et dont une première ( 17) peut être fixée indépendamment à la bicyclette ( 15); b) un organe entraineur ( 5), qui porte au moins un pignon à chaîne ( 11) et qui est monté rotatif sur la première partie ( 17) de l'axe; c) un tube de moyeu ( 3) qui est monté rotatif sur la deuxième ( 23) des deux parties de l'axe et comprend deux flasques ( 7, 9) de montage des rayons disposes à un certain écartement axial l'un de l'autre; d) des roulements à billes ( 51, 53) prévus respectivement dans les régions des flasques ( 7, 9) de montage des rayons, pour le montage du tube ( 3) du moyeu sur la deuxième partie ( 23) de l'axe; e) un accouplement à roue libre ( 13) agencé sur le trajet de transmission du couple entre l'organe entraîneur ( 5) et le tube ( 3) du moyeu, qui présente une denture de rochet ( 79) et au moins un cliquet ( 73) soumis à une précontrain- te élastique et qui est engagé dans la denture de rochet ( 79), caractérisé en ce que chaque cliquet ( 73) de l'accou- plement à roue libre ( 13) est monté sur le tube ( 3) du moyeu pour pivoter autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe ( 1) du moyeu, en ce que la denture de rochet ( 79) est prévue sur l'organe entraîneur ( 5) et en ce qu'il est prévu sur le tube ( 3) du moyeu au moins une butée ( 81)'qui limite le mouvement de pivotement des cliquets ( 73) dirigé vers l'organe entraîneur ( 5) à une position qui correspond sensiblement à leur position de prise. 2 Moyeu à roue libre selon la revendication i, ca- ractérisé en ce que chacun des deux roulements à billes ( 51, 53) comprend une bague extérieure de roulement ( 55, 57) montée dans le tube ( 3) et une bague intérieure de rou- lement ( 63, 65) qui est retenue par l'intermédiaire de ses billes ( 59, 61) dans la bague extérieure ( 55, 57) de ce roulement et en ce que la deuxième partie ( 23) de l'axe peut être emmanchée librement dans les roulements à billes ú 533283 ( 51, 53) par le coté qui est axialement à l'opposé de l'or- gane entraîneur ( 5). 3 Moyeu a roue libre selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que la butée ( 81) qui I Limite le mouvement de pivotement des cliquets ( 73) est formée par la bague extérieure ( 57) du roulement à billes ( 53) qui est axiale- ment adjacent à l'organe entraîneur ( 5). 4 Moyeu à roue libre selon la revendication 2, ca- ract 6 risé en ce qu'il est prévu un tube entretoise distinct ( 67) interposé axialement entre les bagues intérieures ( 63, 65) des deux roulements à billes, et fix 6 radialement au tube ( 3) du moyeu. Moyeu à roue libre selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que, sur le côté du tube ( 3) du moyeu qui est axialement le plus éloigné de l'organe entraîneur ( 5), est prévue une bague entretoise distincte ( 71) emmanchée sur la deuxième partie ( 23) de l'axe, et qui est appliquée contre la bague intérieure ( 63) du roulement à billes ( 51) prévu sur ce côté. 6 Moyeu à roue libre selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'organe entraîneur ( 5) présente des cannelures ( 79) qui s'etendent axialement sur toute sa longueur, et qui, a la fois, torment l a denture de rocnet et établissent la liaison solidaire en rotation entre le pignon à chaîne ( 11) et l'organe entraîneur (>).