Brevet FR2541222A1 — publié le 19840824

La présente invention concerne un palier de manivelle de cycles, composé d'un carter destiné à être introduit de manière amovible dans le manchon du cadre du cycle destiné à recevoir ce palier, ce carter étant traversé par un axe de manivelle de pédalier présentant deux épaulements dis- posés à distance axiale l'un de l'autre et dont les flancs opposés l'un à l'autre constituent des chemins de roule- ment tournants auxquels correspondent des chemins de roule- ment fixes disposés dans le carter, des corps de roulement tournants étant disposés entre les chemins de roulement tournants et les chemins de roulement fixes, ces derniers étant, pour que l'on puisse régler le jeu axial du palier, conqus de façon à pouvoir être déplacés axialement et fixés en position. On connaît dans la pratique un palier,de manivelle de pédalier de ce genre qui peut être préassemblé, prêt à fonctionner, puis seulement alors être monté dans le man- chon du cadre, de sorte que la parfaite capacité de fonc- tionnement de ce palier peut être vérifiée avan-t qu'il ne soit intégré au cadre du cycle, ce qui permet de corriger d'éventuelles imperfections Le carter de ce palier se compose d'une douille qui, sur toute sa longueur, présente des sections annulaires égales et dont les deux extrémités comportent un taraudage dans lequel est vissé un flasque de palier qui, sur sa face intérieure, forme un chemin de roulement L'un de ces flasques est réglable-par rapport -2- à la douille, dans la direction longitudinale de celle-ci, et peut être arrêté en position au moyen d'un contre- écrou, ce qui permet de choisir le jeu le plus favorable pour les roulements. Cependant, pour que l'axe du palier de manivelle ait des caractéristiques de fonctionnement parfaites, il faut que les deux assemblages vissés pour raccorder les flas- ques de palier soient rigoureusement coaxiaux. Le problème auquel l'invention apporte maintenant une solution consistaitalors à perfectionner un palier de manivelle de pédalier du genre décrit en préambule de telle sorte que tout en conservant les avantages déjà procurés par l'état de la technique il soit possible de parvenir à une simplification de la fabrication et de l'assemblage de ce palier, une telle simplification de- vant par ailleurs offrir une possibilité de fabrication simplifiée et moins coûteuse. La solution à laquelle l'invention est parvenue consiste en ce que le carter se compose de deux parties en forme générale de pots se faisant face par leurs em- bouchures et pouvant être vissées coaxialement l'une à l'autre, le fond de chacune de ces deux parties en forme de pot étant traversé par l'axe de manivelle de pédalier et comportant chacun, côté intérieur, un chemin de rou- lement coaxial. Grâce à cette disposition, un seul assemblage par vissage est maintenant suffisant pour constituer le car- ter, d'o les simplifications de fabrication et d'assem- blage recherchées, et de plus aussi le nombre d'éventuel- les sources de défaut pouvant conduire à un positionne- ment défectueux des pièces composant le palier se trouve réduit de moitié par rapport à l'état de la technique. Dans une forme d'exécution avantageuse de l'objet de l'invention tel que décrit ci-dessus, les deux parties de carter de pourtour circulaire ont des diamètres exté- rieurs différents, la partie de carter qui a le diamètre 3 2541222 le plus grand ayant dans son embouchure un taraudage coaxial, tandis que l'autre partie de carter qui a le diamètre le plus petit comporte à son extrémité coté em- bouchure une zone filetée correspondant au dit tarauda- ge et par laquelle cette autre partie de carter est vis- sée dans le dit taraudage coaxialement à la partie de carter de plus grand diamètre, cette dernière ayant une longueur sensiblement égale à la moitié de celle de la dite autre partie de carter. De ces dispositions résultent des simplifications de fabrication ainsi que des économies de matière et donc une réduction de poids de l'ensemble du palier de péda- lier En outre, il est pour la première fois possible de faire passer par le manchon du cadre, dans le champ de la partie de carter qui a le plus petit diamètre, des conduc- teurs électriques qui ne risquent pas d'être endommagés par le palier de manivelle de pédalier. Afin de bloquer le jeu choisi pour les roulements, il est avantageux de prévoir, sur la zone de filetage de la dite autre partie de carter, un contre-écrou qui peut venir s'appliquer avec force contre la face d'extrémité de l'embouchure de la partie de carter qui a le plus grand diamètre. Selon une forme d'exécution avantageuse de l'objet de l'invention tel que décrit ci-dessus, la partie de carter qui a le plus grand diamètre comporte une colle- rette dirigée radialement vers l'extérieur, disposée au moins approximativement au même niveau que le fond de cette partie de carter et qui peut être -appliquée contre la face d'extrémité adjacente du manchon de cadre, tan- dis que la dite autre partie de carter présente à son extrémité côté fond une zone filetée sur laquelle est vissé un écrou qui peut être appliqué contre l'autre face d'extrémité du manchon de cadre. Crace a ces dispositions qui ne mettent en oeuvre que des moyens simples est créée la possibilité d'assem- 2 $ 41222 -4- blage facile de l'ensemble du palier de manivelle de pédalier dans le manchon de cadre de la bicyclette, ce palier pouvant être introduit aussi bien dans un man- chon à alésage lisse que dans un manchon taraudé Il est donc également possible que des cadres de bicyclette conçus pour recevoir des paliers de manivelle conformes à l'état de la -technique puissent être équipés au choix de paliers de manivelle de pédalier conformes à l'inven- tion. Dans le but d'assurer dans tous les cas un montage sans jeu radial dans le manchon de cadre du palier de manivelle de pédalier préassemblé, il y a avantage à ce que la partie de carter de plus grand diamètre ait, sur la presque totalité de son étendue longitudinale, un dia- mètre extérieur qui, par rapport au diamètre intérieur du manchon, soit plus petit d'une valeur suffisante pour que le jeu radial entre cette partie de carter et le dit manchon soit relativement grand, et à ce qu'en outre cette même partie-de carter comporte, à la suite de sa collerette, une zone périphérique relativement courte d'ajustement précis par laquelle elle peut pénétrer pratiquement sans jeu dans le dit manchon Cette zone relativement courte d'ajustement précis pourrait éven- tuellement aussi être constituée par une bague d'entre- toisement préfabriquée et enfilée sur la partie de carter de plus grand diamètre. Par ailleurs, il y a intérêt à enfiler sur l'extré- mité de la dite autre partie de carter adjacente au fond de celle-ci une douille de centrage dont la circonférence va en diminuant dans la direction de l'introduction de cette douille, laquelle est conçue de manière à pouvoir, au moyen de l'écrou vissé sur la dite autre partie de carter, être serrée à la fois contre cette autre partie de carter et contre l'arête intérieure de l'embouchure -35 adjacente du manchon de cadre Afin de-simplifier davantage la fabrication et d'en - réduire le coût, sans nuire au parfait fonctionnement du palier, les deux parties de carter sont en matière syn- thétique et conçues de manière à être vissées l'une à l'autre avec un effet d'autoblocage Ainsi, les parties de carter peuvent être fabriquées par moulage à un prix beaucoup plus favorable que si elles étaient en acier. De plus, il n'est plus nécessaire de fabriquer et de mettre en place le contre-écrou qui, pour verrouiller le jeu choisi pour les roulements, était vissé sur le file- tage de l'une des parties de carter et appliqué avec ser- rage contre la face d'extrémité adjacente de l'autre par- tie de carter Pour pouvoir choisir des matières synthé- tiques qui, bien que particulièrement appropriées à la fabrication d'assemblages vissés autobloquants mais dé- pourvues de propriétés particulièrement favorables pour constituer des paliers de roulement, permettent pourtant de constituer un palier de manivelle de pédalier très fonctionnel et de longue durée de service, il est avanta- geux que les chemins de roulement soient formés par des coques en métal, notamment en acier trempé, rendues soli- daires des parties de carter de préférence lors du mou- lage de ces dernières. Dans ce cas, il y a intérêt à ce que ces coques soient situées en renfoncement dans les parties de carter et que, du côté intérieur, elles affleurent la face in- térieure de ces parties, ceci afin d'avoir un palier de manivelle aussi compact que possible et d'améliorer la retenue en position des coques dans les parties de carter. Dans cet ordre d'idées il est en outre avantageux que les coques comportent des éléments d'ancrage pénétrant dans les parties constitutives du palier; il suffit pour cela que la surface extérieure des coques soit rendue rugueuse, par exemple par striage ou moletage. Dans le but d'améliorer encore plus la capacité de fonctionnement du palier, il est avantageux de disposer une bague d'étanchéité dans l'alésage de chacune des deux -6- parties de carter Dans ce cas, une forme d'exécution avantageuse se distingue par le fait qu'une gorge annu- laire est prévue dans la paroi de l'alésage de chacune des parties de carter pour servir de logement à une bague d'étanchéité faisant saillie radialement en direc- tion de l'axe du palier En variante, il peut être pré- férable de disposer dans l'alésage des dites parties de carter des lèvres d'étanchéité annulaires coopérant avec l'axe du palier. Des exemples d'exécution sont décrits en détail ci- après en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un palier de manivelle de pédalier pour cycles, et la figure 2 est une vue, également en coupe lon- gitudinale, d'une autre forme d'exécution d'un palier de manivelle pour cycles. Dans les deux formes d'exécution représentées au dessin, le carter se compose de deux parties 1 et 2, chacune en forme générale de pot avec un fond 3, se fai- sant face par leurs embouchures respectives et vissées coaxialement l'une à l'autre. Sur les fonds de carter 3 qui comportent chacun úïn alésage central 4 pour le passage d'un axe de palier de manivelle sont disposés concentriquement, côté inté- rieur, des chemins de roulement 6 Sur la fig 1 ces chemins de roulement fixes sont formés directement sur les parties de carter 1,et 2 en acier En regard de chacun des chemins de roulement fixes 6 est prévu sur l'axe 5 un chemin de roulement 7 Entre les chemins de roulement 6 et 7 sont disposés, avec possibilité de tourner autour, des corps de roulement 8 constitués par des billes Ces roulements à billes pourraient être remplacés par des roulements à aiguilles. Pour fixer par vissage les deux parties de carter l'une à l'autre, il est prévu dans l'embouchure de la partie de carter 1 dont le diamètre extérieur est plus -7- grand que celui de la partie de carter 2 un taraudage 9 g tandis que la partie de carter 2 comporte, côté erbou- chure, une zone filetée 10 adaptée au taraudage 9 dans lequel elle est vissée. Les longueurs du filetage et du taraudage sont cal- culées de manière à permettre de régler le jeu des rou- lements sur la valeur la plus favorable Pour que ce jeu reste maintenu, la fig 1 montre sur la zone filetée un contre-écrou 11 serré contre la face d'extrémité de l'embouchure de la partie de carter 1. Ce palier préassemblé est introduit de manière amo- vible dans un manchon 12 de cadre de cycle Pour cela, le fond 3 de la partie de carter 1 forme une collerette 13 qui, en direction axiale, prend appui contre la face d'extrémité du manchon 12 située en regard de cette col- lerette A cette dernière fait suite, en direction de l'embouchure de la partie de carter 1, un tronçon rela- tivement court 14 exactement ajusté au diamètre intéri- eur du manchon 12 dans lequel ce tronçon est introduit avec un très faible-jeu Ce tronçon 14 est suivi par une réduction de diamètre telle quela partie de carter 2 présente par rapport à l'alésage du manchon 12 un jeu considérable. La partie de carter 2 par contre présente, du côté de son fond 3, une autre zone filetée sur laquelle est vissé un écrou 16 En outre, une douille de centrage 17 de forme extérieure conique, enfilée sur cette extré- mité de la partie de carter 2 est, au moyen de l'écrou 16, appliquée avec force à la fois contre la partie de carter 2 et contre l'arête intérieure du manchon 12. La douille de centrage 17 munie d'une collerette d'appui 18 comporte au moins une fente longitudinale 19 afin que même avec un jeu relativement grand il suffise d'exercer un effort relativement faible pour que le contact par force prescrit puisse être atteint. Dans l'exemple d'exécution représenté à la fig 1-, toutes les pièces sont en mier et la surface des chemins 8 - de roulement 6 et 7 est trempée. Dans le palier de manivelle représenté à la fig 2 au moins les parties de carter 1 et 2 sont en matière synthétique et les chemins de roulement sont formés par des coques 6 ' préfabriquées relativement minces en acier trempé. Les coques en acier 6 ' sont insérées dans les par- ties de carter 1 et 2 pendant la fabrication de ces der- nières par moulage à la presse ou par injection, de sor- te qu'elles sont associées à ces parties de façon inamo- vible. Devant chaque coque 6 ' est prévu sur l'axe 5 un chemin de roulement 7 Entre celui-ci et la coque 6 ' peuvent tourner des corps de roulement 8 sous forme de billes Toutefoisdans la forme d'exécution selon la fig 2, le filetage 10 de la partie de carter 2 et le taraudage 9 correspondant de la partie de carter 1 sont pr&vus de telle sorte que le vissage de ces deux parties l'une dans l'autre s'effectue avec un serrage tel qu'il n'est pas nécessaire, pour éviter tout desserrage, de prévoir un contre-écrou tel que 11 (fig 1). Ici aussi, les longueurs du filetage et du tarau- dage correspondant sont calculées de telle sorte qu'il soit possible de donner aux roulements le jeu le plus * 25 favorable possible. Ce palier préassemblé est, tout comme celui repré- senté à la fig 1, introduit de manière amovible dans un manchon 12 de cadre de cycle. Dans l'a'-sage 4 de chacune des deux parties de carter 1 et 2 du palier est ménagée une gorge circonfé- rentielle 20 dans laquelle est logée une bague d'étanché- ité 21 coopérant avec l'axe 5 de ce palier. A l'exception des corps de roulement 8, de l'axe 5 et du manchon 12 fixé au cadre de la bicyclette, toutes les pièces représentées à la fig 2 sont en matière synthétique. 25412 2 REVENDICATIONS 1 Palier de manivelle de pédalier de cycles composé d'un carter destiné à être introduit de manière amovible dans le manchon du cadre du cycle destiné à recevoir ce palier, ce carter étant traversé par un axe de manivelle présentant deux épaulements disposés à distance axiale l'un de l'autre et dont les flancs opposés l'un à l'autre constituent des chemins de roulement tournants auxquels correspondent des chemins de roulement fixes disposés dans le carter, des corps de roulement tournants étant disposés entre les chemins de roulement tournants et les chemins de roulement fixes, ces derniers étant, pour que l'on puisse régler le jeu axial du palier, conçus de ma- nière à pouvoir être déplacés axialement et fixés en po sition, ce palier de manivelle de pédalier é t a N t r e m a r q u a b 1 e e N c e q u e le carter se compose de deux parties ( 1, 2) en forme générale de pots se faisant face par leurs embouchures et pouvant être vissées coaxialement l'une à l'autre, le fond ( 3) de chacune de ces deux parties étant traversé par l'axe de manivelle ( 5) et comportant sur sa face intérieure un chemin de roulement coaxial ( 6). 2 Palier de manivelle de pédalier selon la reven- dication 1, remarquable en ce que les deux parties de carter ( 1, 2), de pourtour circulaire, ont des diamètres extérieurs différents, la partie ( 1) qui a le plus grand diamètre ayant dans son embouchure un taraudage coaxial ( 9) tandis que l'autre partie ( 2) de plus petit diamètre comporte à son extrémité côté embouchure une zone filetée ( 10) correspondant au dit taraudage ( 9) et par laquelle cette autre partie est vissée dans le dit taraudage ( 9) coaxialement à la partie de carter ( 1) de plus grand diamètre. 3 Palier de manivelle de pédalier selon la reven- dication 1 ou 2, remarquable en ce que la partie de carter ( 1) de plus grand diamètre a une longueur sensiblement - égale à la moitié de celle de la dite autre partie de carter ( 2). 4 Palier de manivelle de pédalier selon la reven- dication 2 ou 3, remarquable en ce que sur la zone file- tée ( 10) de la dite autre partie de carter ( 2) est vissé un contreécrou ( 11) que l'on peut appliquer avec force contre la face d'extrémité de l'embouchure de la partie de carter ( 1) dont le diamètre est le plus grand. Palier de manivelle de pédalier selon l'une quel- couque des revendications précédentes, remarquable en ce que la partie de carter ( 1) de plus grand diamètre com- porte une collerette ( 12) dirigée radialement vers l'ex- térieur, disposée au moins approximativement dans le même plan que le fond ( 3) de cette partie de carter et qui peut être appliquée contre la face d'extrémité ad- jacente du manchon de cadre ( 12), tandis que la dite autre partie de carter ( 2) présente à son extrémité côté fond une zone filetée ( 15) sur laquelle est vissé un écrou ( 16) qui peut être appliqué contre l'autre face d'extrémié du manchon de cadre ( 12). 6 Palier de manivelle de pédalier selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que la partie de carter ( 1) de plus grand diamètre a, sur la majeure partie de son étendue longitudinale, un diamètre extérieur qui, par rapport au diamètre inté- rieur du manchon de cadre ( 12), est plus petit d'une va- leur suffisante pour qu'entre cette partie de carter ( 1) et ce manchon le jeu radial soit relativement grand, et en ce que cette même partie de carter ( 1) comporte, à la suite de sa collerette ( 13), une zone périphérique relativement courte (i 4) par laquelle cette partie de carter est logée pratiquement sans jeu dans le dit man- chon ( 12). 7 Palier de manivelle de pédalier selon l'une quel- conque des revendications précédentes, remarquable en ce il - que sur l'extrémité de la dite autre partie de carter ( 2) est enfilée, du côté du fond ( 3) de cette partie, une douille de centrage ( 17) dont la circonférence va en diminuant dans la direction de l'introduction de cette douille qui est conçue de manière a pouvoir, au moyen de l'écrou ( 16) vissé sur la dite autre partie de carter ( 2), être serrée contre cette autre partie et en m 9 me temps contre l'arête intérieure de l'embouchure adja- cente du manchon -de cadre ( 12). 8 Palier de manivelle de pédalier selon l'une quel- conque des revendications précédentes, remarquable en ce que les deux parties de carter ( 1, 2) sont en matière synthétique et peuvent être vissées l'une à l'autre avec un effet d'autoblocage. 9 Palier de manivelle de pédalier selon la reven- dication 8, remarquable en ce que les chemins de roule- ment fixes sont constitués par des coques en métal ( 6 '), notamment en acier trempé, assemblées de manière inamo- vible aux parties de carter ( 1, 2) - Palier de manivelle de palier selon la revendi- cation 9, remarquable en ce que les coques en métal ( 6 ') sont assemblées de manière inamovible aux parties de carter ( 1, 2) lors du moulage de celles-ci. 11 Palier de manivelle de pédalier selon l'une quelconque des revendications 8 à o 10, remarquable en ce que les coques métalliques ( 6 ') sont situées en renfon- cement dans les parties de carter ( 1, 2) et affleurent la face intérieure de celles-ci. 12 Palier de manivelle de pédalier selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, remarquable en ce que les coques métalliques ( 6 ') comportent des éléments d'ancrage pénétrant dans la matière synthétique des parties de carter ( 1, 2). 13 Palier de manivelle de pédalier selon la re- vendication 12, remarquable en ce que la surface des coques métalliques ( 6 ') noyée dans les parties de carter 12 - est rugueuse. 14 Palier de manivelle de pédalier selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce qu' e bague d'étanchéité ( 21) est disposée dans l'alésagee chacune des deux parties de carter ( 1, 2) que traverse l'axe de manivelle ( 5). Palier de manivelle de pédalier selon la reven- dication 14, remarquable en ce qu'une gorge annulaire ( 20) est ménagée dans la paroi de l'alésage ( 4) des parties de carter ( 1, 2) pour servir de logement à la bague d'étanchéité ( 21) qui fait saillie hors de cette gorge. 16 Palier de manivelle de pédalier selon la re- vendication 14, remarquable en ce que dans l'alésage ( 4) des parties de carter ( 1, 2) est venue de moulage une lèvre d'étanchéité annulaire coopérant avec l'axe de manivelle ( 5).