Brevet FR2557846A1 — publié le 19850712

et procédé L'invention a pour objet un dispositif/d'assemblage précis des organes de pédale pour cycles et véhicules similaires, et les pédales montées selon ce dispositif. L'objet de l'invention se rattache notamment au secteur technique des transports et des véhicules en général, et plus particulièrement aux bicyclettes, tandems et tous véhicules similaires propulsés par un système de pédalage. Les pédales de cycles et véhicules similaires sont constituées essentiellement, d'une part, par un axe central (1) (dans l'exemple des figures du dessin), qui est fixé par vissage ou autrement à l'extrémité d'une manivelle (non représen tée) du système de pédalage, et, d'autre part, par des organes d'appui et de poussée pour le pied du cycliste, ces organes etant montés tournant autour de l'axe. Lesdits organes tournant sont généralement constitués par une cage de pédale désignée dans l'ensemble par (2), ou organes équivalents, sur laquelle s'exerce l'appui et la poussée du pied ; des paliers (2a) à roulement à billes généralement, qui sont fixés à la cage et tournent sur des cônes de roulement qui équipent l'axe fixe. Un des cônes de roulement (la) est formé directement contre un épaulement de l'axe comme illustré au dessin.L'autre cône de roulement (3) est rapporté et engagé sur l'axe (1), puis fixé axialement le long dudit axe, de façon à assurer l'assemblage à demeure des organes constituant la pédale. L'ensemble est habituellement complété par un tube central (4) qui relie les paliers et protège les roulements, et aussi par une bouchon extérieur (5) qui constitue un enjoliveur dissimulant et protégeant l'extrémité de l'axe (1). Dans cet assemblage, on comprend que la position axiale du cône de roulement (3) qui est rapporté à l'extrémité libre de l'axe (1), est un élément essentiel pour un montage correct de la pédale, qui doit à la fois autoriser le jeu nécessaire et suffisant des billes entre les cônes de roulement et les cuvettes de roulement deçpaliers (2a), et aussi ne présenter aucun excès de jeu axial qui entraînerait un "flottement" désagréable et préjudiciable des organes tournants par rapport à l'axe. Afin de fixer la position axiale du cône (3), on a proposé des systèmes vissés à écrou et contre-écrou, avec filetage correspondant de l'axe (1) ce qui est relativement coûteux et n' exclut pas des déréglages. On a proposé aussi d'exécuter l'axe d'une manière lisse sans filetage, le cône également lisse étant engagé sur l'axe en le forçant, puis on retient l'ensemble par des pincements ou écrasements de l'axe derrière le cône. Ces opérations de pincement ou écrasement ne peuvent être précises. de sorte qu'il se produit le plus souvent un blocage des roulements ou au contraire un jeu'trop important qui entraîne les inconvénients indiqués.On a aussi proposé de t mixer la position axiale du cône par détrempe du cône ou rivetage, mais il est évident que ces procédés n'assurent pas de précision et engendrent les inconvénients de blocage ou d'excès de jeu que l'on vient de signaler. Le dispositif d'assemblage précis suivant l'invention remédie à ces inconvénients et on exposera plus en détail ses avantages. Les pédales montées selon ce dispositif, sont du type dans lequel le cône pour les billes ou organes de roulement, a un alésage lisse pour être engagé coulissant à friction sur une extrémité lisse de l'axe, et le dispositif est caractérisé en ce que la fixation dans le sens axial des organes tournants de la pédale par rapport à l'axe, est réalisée au moyen d'un organe d'arrêt présentant une ouverture centrale lisse pour être engagé sur l'axe lisse àla suite du cône, ledit organe étant amené jusqu'à une position axiale précise, de façon à réserver pour les billes ou organes de roulement ou organes équivalents, seulement le jeu mécaniquement nécessaire, ledit organe d'arrêt étant dimensionné ou traité pour être fixé sans choc, sans écrasement de métal et sans soudure. Suivant une autre caractéristique, l'organe d'arrêt engagé sur l'axe lisse à la suite du cône, est une frette dont le dimensionnement de l'alésage lisse est sensiblement inférieur, selon des tolérances convenables et connues en ellesmemes, afin que ladite frette puisse étre emmanchée à chaud ou engagée. sous une pression élevée exercée mécaniquement d'une manière progressive, jusqu'à la position axiale précise recherchée. Suivant une autre caractéristique, l'organe d'arrêt engagé sur l'axe lisse à la suite du cône, est fixé par collage lorsqu'il est amené à la position axiale précise recherchée. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans le dessin annexé : La figure 1 est une vue en plan d'une cage de pédale formée par l'ensemble des organes tournant, et qui est illustrée à titre d'exemple. La figure 2 représente, d'une manière correspondante, 1' axe d'une pédale du type dont une extrémité est filetée pour être fixée à l'extrémité d'une manivelle, l'autre extrémité étant lisse comme le cône et l'organe d'arrêt qui sont représentés avant l'assemblage sur le prolongement axial de l'axe. La figure 3 est une vue en coupe et de côté d'une pédale dont les organes composants sont assemblés par frettage suivant les dispositions de l'invention. La figure 4 illustre, à une échelle très sensiblement plus lisse importante, l'extrémité/de l'axe et les conditions d'assemblage précis par une frette d'arrêt des organes de la pédale. La figure 5 montre, à une échelle plus réduite, l'extrémité lisse d'assemblage de l'axe, et l'assemblage réalisé au moyen d'un organe d'arrêt collé. La figure 6 représente l'extrémité lisse d'assemblage de l'axe, et l'assemblage réalisé directement par collage du cône de roulement sur l'axe lisse. L'objet de l'invention est rendu plus concret en le décrivant non limitativement sous les formes de réalisation illustrées aux figures du dessin. Dans la réalisation du dispositif d'assemblage illustrée aux figures 1 à 3, l'extrémité libre et lisse (lb) à 1' extrémité de l'axe (1), reçoit le cône de roulement (3) qui est engagé à coulissement à friction jusqu'au contact contre les billes (6) ou autres organes de roulement, A la suite et autour de l'are est engagé un organe d'arrêt (7) constituant une frette par le fait qu'il présente un alésage lisse (7a) dont le dimensionnement (7b) (figure 2) est un peu inférieur, dans les tolérances convenables, à la dimension (lc) de l'axe lisse, aCin que l'organe darrêt-frette puisse être emmanché à chaud ou engagé sous une pression élevée symbolisée par les flèches F à la figure 4ojusquà la position axiale très précise (P) illustrée en traits interrompus à la figure 4. Cette position (P) doit tenir compte d'un jeu (J) illustré à la figure 4, qui doit subsister entre l'organe (7) et le cône (3). Ce jeu (J) a une valeur précise puisqu'il doit autoriser le libre roulement des billes ou similaires, sans qu'il y ait un jeu axial excessif engendrant une relative liberté ou "flottement" axial de la cage par rapport à l'axe, ce qui a pour conséquence des vibrations, des bruits, des efforts anormaux préjudiciables. La pression élevée symbolisée par les flèches F doit être exercée mécaniquement par tout moyen approprié, mais selon le procédé et les dispositions de l'invention, il est prévu, d'une manière préférée et non limitative, d'opérer sur une presse dont le poinçon ou organe mobile est commandé pour une descente qui peut être rapide en début de parcours, puis très lente et progressive en fin de parcours pour atteindre avec une très grande précision la position (P). La presse peut être règlée et/ou programmée, en cas d'automatisation det'opération ou de l'ensemble des opérations d'assemblage, si l'ensemble de l'assemblage et de réglage de la pédale est automatisé. ce qui est. rendu parfaitement possible et intéressant par les moyens et le procédé de l'invention. Lorsque l'organe (7) est à la position (P) sur l'axe, l'assemblage est bloqué sans risque de déréglage ou de désassemblage intempestif. Cela n'exclut pas que l'on puisse opérer un démontage par des pressions ou efforts mécaniques inverses pour retirer l'organe (7). De même, si le jeu (J) et la position (P) ne sont pas rigoureusement respectés lors de la mise en place de l'organe- frette (7), on peut, toujours à l'aide des moyens mécaniques et notamment d'une presse, exercer une pression élevée en (F1) le sur l'extrémité de l'axe (1), afin de retrouver}(J) optimal. Bien entendu, et dans les conditions connues en ellesmemes, l'organe (7) et l'axe (1) subissent un traitement thermique approprié par trempe et revenu par exemple c as traitements peuvent varier selon les métaux, alliages ou matériaux dans lequel ou dans lesquels sont réalisés l'axe et l'organe d' arrêt. En variante, selon la figure 5, l'organe d'arrêt (8) est collé selon tout procédé de collage connu en lui-même sur l'extrémité lisse (lb) de l'axe (1), en étant amené préalable ment à la position précise (P) sur l'extrémité (lb). L'organe (8) peut être exécuté en métal, alliage ou matériau plastique ou composite, étant souligné que le collage peut être mis en oeuvre pour tous ces métaux ou matériaux. I1 est prévu en vue du collage, si l'organe (8) est en matière plastique ou matériau composite, qu'un manchon en une même matière soitfixé autour de l'axe (1). Suivant la réalisation de la figure 6, une variante simplifiée se trouve dans le fait que le cône de roulement (3) est directement fretté ou collé avec précision autour de l'axe (1). On souligne l'intérêt et les avantages de ces dispositions caractéristiques et du procédé - par la très grande précision et les meilleurs résultats que les procédés et moyens connus - par la rapidité de montage et d'assemblage des pédales, avec possibilité de production automatisée - par le contrôle parfait et très précis du jeu de fonctionnement - par l'élimination des chocs, des écrasements ou fortes déformations de métal, des soudures. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Dispositif d'assemblage précis des organes de pédales pour cycles et véhicules similaires, les pédales étant du type dans lequel le cône pour les billes ou organes de roulement, a un alésage lisse pour être engagé coulissant à friction sur une extrémité lisse de l'axe, et le dispositif est caractérisé en ce que la fixation dans le sens axial des organes tournant de la pédale par rapport à l'axe, est réalisée au moyen d'un organe d'arrêt présentant une ouverture centrale lisse pour être engagé sur l'axe lisse à la suite du cône, ledit organe étant amené jusqu'à une position axiale précise, de façon à réserver pour les billes ou organes de roulement ou organes équivalents, seulement le jeu mécaniquement nécessaire, ledit organe d'arrêt étant dimensionné ou traité pour être fixé sans choc, sans écrasement de métal et sans -soudure. -2- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt engagé sur l'axe lisse à la suite du cône, est une frette dont le dimensionnement de l'alésage lisse est sensiblement inférieur, selon des tolérances convenables et connus en elles-mêmes, afin que ladite frette puisse être emmanchée à chaud ou engamée. sous une pression élevée exercée mécaniquement d'une manière progressive, jusqu'à la position axiale précise recherchée. -3- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt engagé sur l'axe lisse à la suite du cône, est fixé par collage lorsqu'il est amené à la position axiale précise recherchée. -4- Procédé d'assemblage suivant la revendication 1. -------- -----------------caractérisé en ce que, pour l'assemblage des organes tournant de la pédale avec l'axe dont l'extrémité libre est lisse, on engage le cône de roulement sur ledit axe lisse, puis l'organe d'arrêt à la suite du cône, en amenant ledit organe à une position axiale précise sur l'axe, et on assure directement, sans choc, sans écrasement de métal, ni soudure, la fixation précise par frettage ou collage. -5- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cône de roulement rapporté à l'extrémité lisse de l'axe, constitue directement l'organe d'arrêt, le cône étant fretté ou collé.