Brevet FR2570652A1 — publié le 19860328

ROUE DE VELO D'APPARTEMENT La présente invention a trait a une roue destinée a l'équipement d'un appareil d'entraînement ou de rééducation en salle ou en appartement, du type communement appelé"vélo d'appartement", bien qu'il ne comprenne le plus souvent qu'une seule roue. Il est bien connu que les vélos d'appartement comprennent généralement un cadre rigide destiné a reposer sur le sol et sur lequel sont notamment montés, comme sur une bicyclette normale, une selle et un guidon réglables ainsi qu'un pédalier, le plus souvent à un seul plateau denté, qui est destiné à l'entraînement en rotation d'une roue par l'intermédiaire d'une chaîne en prise, d'une part, avec le plateau denté du pédalier, et, d'autre part, avec un pignon denté solidaire en rotation d'un moyeu de la roue, qui est lui-même monté en rotation autour d'un axe par lequel la roue est fixée sur le cadre, et plus précisément sur une fourche du cadre. Afin de permettre à l'utilisateur de régler la valeur de l'effort minimal qu'il doit fournir pour entraîner la roue, un tel vélo d'appartement peut être équipé d'un dispositif de freinage réglable de la roue, qui est ellemême liée en rotation à un volant-d'inertie ou agencée en volant d'inertie, par exemple au niveau de sa jante, pour regulariser la rotation de la roue aux passages des pédales au point mort haut et au point mort bas, surtout lorsque le dispositif de freinage est réglé pour freiner fortement la roue. Comme pour les bicyclettes normales, les roues des vélos d'appartement sont jusqu'à présent des roues à rayons. Cette st.ructure, qui est pratiquement sans danger dans le cadre d'une utilisation routière, est par contre source d'accidents dans le cadre d'une application a l'équipement de vélos d'appartement, qui sont utilisés dans un environnement fréquente par des enfants. I1 arrive en effet que ces derniers intro duisent des objets ou leurs membres, et en particulier les doigts de leurs mains, entre les rayons d'une roue en rotation, ce qui peut entraîner des blessures importantes. Par ailleurs, un autre inconvénient présenté par les roues à rayons est que leur temps de montage est relativement long (de l'ordre d'un quart d'heure environ), ce qui est pénalisant sur le plan des coûts de main-d'oeuvre à la fabrication. Un but de l'invention est d'augmenter la sécurité d'emploi des roues de vélos d'appartement par rapport à celle qui est offerte par les roues à rayons. Un autre but de l'invention est de diminuer les coûts de fabrication des roues de vélos d'appartement, et en particulier les coûts de main-d'oeuvre, en réduisant le temps de montage de telles roues. L'invention a pour objet le produit industriel nouveau que constitue une roue pour "vélo d'appartement", qui comprend un cadre rigide, destiné à reposer sur le sol, supportant une selle, un guidon et un pédalier destiné à l'entraînement en rotation de la roue par l'intermédiaire d'une chaîne en prise, d'une part, sur un plateau denté du pedalier et d'autre part, sur un pignon de roue solidaire en rotation d'un moyeu de roue monté en rotation sur un axe de fixation de la roue sur le cadre, et qui se caractérise par le fait qu'elle comprend un bandage annulaire solidaire en rotation du moyeu par deux flasques latéraux dont l'un au moins, mais de préférence chacun d'eux, a la forme générale d'un disque circulaire fixé par son bord périphérique au bandage et présentant une ouverture centrale dans laquelle l'une de deux collerettes radiales et latérales du moyeu est calée en.rotation. Une telle roue présente ainsi une structure latéralement fermée par les flasques et supprimant en conséquence les risques de blessures liés aux roues à rayons. Grâce à son bandage, la roue peut coopérer de la même manière qu'une roue classique à jante et à rayons avec un dispositif de freinage, lui-même classique. Afin d'assurer un calage en rotation convenable des flasques et du bandage sur le moyeu de roue, l'une au moins des deux collerettes du moyeu, mais de préférence chacune d'elles, a une forme circulaire et présente au moins une encoche s'ouvrant dans sa périphérie et dans laquelle se loge un ergot d'entraînement en rotation qui est solidaire du flasque correspondant et en saillie vers l'intérieur de l'ouverture centrale de ce flasque. Avantageusement, les deux collerettes du moyeu sont circulaires et présentent un nombre égal d'encoches radiales régulièrement réparties sur leur périphérie, et dans chacune desquelles est engagé l'un des ergots radiaux, en nombre égal, du flasque correspondant, dont l'ouverture centrale est circulaire. Afin d'améliorer encore la rigidité des flasques et des ergots d'entraînement, chaque ergot de l'un au moins des flasques, mais de préférence de chacun d'eux, est porté, en saillie vers l'axe de la roue, à l'intérieur de la partie centrale du flasque qui est conformée en partie cylindrique en saillie axiale vers l'extérieur, par rapport à la partie périphérique du flasque,ltextrémité axiale externe de cette partie cylindrique étant recourbée radialement vers l'axe de la roue et formant le bord de l'ouverture centrale du flasque. Pour favoriser la coopération des collerettes et des flasques, il est avantageux que chaque collerette latérale du moyeu soit solidaire de l'extrémité axiale interne d'un manchon extérieurement fileté, qui est traversé par l'axe de fixation de la roue sur le cadre et monté en rotation autour de cet axe de fixation, le calage en rotation des flasques sur les collerettes étant maintenu par deux rondelles intérieurement taraudées et extérieurement crantées, qui sont vissées chacune sur le manchon de l'une des collerettes, l'une des rondelles étant serrée direc tement contre le bord de l'ouverture centrale du flasque correspondant, tandis que l'autre rondelle est serrée contre le pignon et applique ce dernier contre le bord de l'ouverture centrale de l'autre flasque.De plus, chaque rondelle vissée sur le manchon correspondant pince le bord de l'ouverture centrale du flasque correspondant contre la collerette correspondante en bloquant chaque ergot du flasque dans l'encoche correspondante de la collerette. Une telle réalisation a pour avantage supplémentaire que l'on peut utiliser, pour sa réalisation, un moyeu classique, tel que ceux qui sont montés sur les roues à rayons et qui présentent deux collerettes latérales percées chacune d'une couronne de trous pour la fixation au moyeu des rayons de la roue. Il suffit en effet de pratiquer les encoches radiales dans les deux collerettes pour que le moyeu soit utilisable dans la réalisation d'une roue selon l'invention. Afin de simplifier le montage des flasques, le bord périphérique de l'un au moins des flasques, mais de préférence de chacun d'eux, est conformé en collet sensiblement axial fixé au bandage par engagement dans une gorge périphérique et latérale du bandage. Avantageusement, l'un au moins des flasques, mais de préférence chacun d'eux, présente, entre sa partie centrale et son bord périphérique, au moins un bossage creux, en saillie vers l'autre flasque, bossage par lequel ledit flasque est en appui contre l'autre flasque et retenu contre ce dernier par une vis traversant le bossage creux, ce qui permet de rigidifier l'assemblage des flasques sur lebandage. Selon un mode de réalisation préféré, chacun des flasques présente plusieurs bossages creux, régulièrement répartis en couronne autour de l'axe de la roue, par chacun desquels le flasque correspondant est retenu en appui contre l'un des bossages creux de l'autre flasque, de sorte que chaque paire de bossages en appui l'un contre l'autre forme une entretoise traversée par une vis de fixation des deux flasques l'un à l'autre. Les deux flasques peuvent ainsi être identiques et montés symétriquement par rapport au plan médian et transversal de la roue (plan qui est perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue), ce qui permet de diminuer le coût de fabrication des flasques et de simplifier leur montage. Dans une roue selon l'invention, le bandage et les deux flasques latéraux délimitent entre eux et autour du moyeu une chambre annulaire, et, selon une caractéristique supplémentaire propre à l'invention, un volant d'inertie est logé dans cette chambre annulaire, ce qui permet de conserver les avantages liés à la présence d'un volant d'inertie sans augmenter la compacité de la roue. Dans ce cas, il est avantageux que le volant d'inertie ait la forme d'un disque présentant un passage central de logement du moyeu ainsi que des encoches régulièrement réparties et ménagées à la périphérie du disque, chacune de ces encoches ayant une forme partiellement complémentaire de celle de l'un des bossages creux des flasques, qui est logé dans cette encoche afin d'assurer le centrage et l'entraînement en rotation du volant d'inertie. La structure d'une telle roue autorise un montage simple et rapide, et les coûts de réalisation du bandage et des flasques peuvent être relativement peu élevés si ces pièces sont moulées en matières synthétiques. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on :a décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non lirr.ltatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin -la figure 1 est une vue en élévation latérale arrachement partiel, d'une roue selon l'invention; -la figure 2 est uné vue en coupe diametrale selon II-II de la-figure 1 la figure 3 est une vue en coupe selon le plan transversal médian de la roue des figures 1 et 2 ; et la figure 4 est une vue en perspective du moyeu, du pignon et d'une rondelle de blocage de la roue des figures 1 à 3. En se référant au dessin, on voit que la roue comprend un bandage annulaire 1, moulé d'une seule pièce en une matière synthétique, telle qu'une matière plastique élastomère ; la section transversale de ce bandage a sensiblement la forme d'un trapèze isocèle dont les deux sommets délimités par les deux côtés inclinés et la grande base, qui est en position radiale interne (tournée vers l'axe du bandage annulaire 1), sont supprimés chacun par une découpe 2 à angle droit. Dans chacune de ses deux faces latérales 3 inclinées et convergentes l'une vers l'autre et vers l'extérieur, le bandage 1 présente une gorge périphérique circulaire, dont la face radiale interne se raccorde à la découpe 2 du côté correspondant.La roue comprend également deux flasques latéraux 4identiques, disposés simétriquement l'un de l'autre par rapport au plan médian transversal ou radial du bandage 1 (plan perpendiculaire à l'axe du bandage 1), et qui sont fixés latéralement contre le bandage 1, de part et d'autre de ce dernier. Chacun des deux flasques latéraux 4 a la forme générale d'un disque circulaire coaxial au bandage 1 et dont le bord périphérique est conformé en collet 5, rabattu sensiblement axialement vers l'autre flasque 4 et engagé dans la gorge ciruclaire présentée par le bandage 1 dans sa face inclinée correspondante, pour assurer la fixation des flasques 4 au bandage 1. Dans sa partie centrale, chacun des deux flasques 4, qui sont des pièces moulées en matière plastique, est conformé en tronc de cylindre 6 de section circulaire axialement en saillie vers l'extérieur, c'est-à-dire du côté opposé à l'autre flasque 4.Chaque tronc de cylindre 6 délimite un logement cylindrique central 7 du flasque 4 correspondant, et ce logement central 7, complètement ouvert vers le logement 7 de l'autre flasque 4, est partiel lement fermé vers l'extérieur de la roue par un collet circulaire 8 en saillie radialement vers l'axe commun aux flasques 4 et au bandage 1 (qui est l'axe de rotation de la roue), à l'extrémité axiale externe du tronc de cylindre 6. Le collet 8 délimite une ouverture centrale circulaire qui permet le montage du flasque 4 correspondant sur un moyeu représenté sur la figure 4 et plus précisément décrit ci-dessous. A l'intérieur du logement 7, le tronc de cylindre 6 et le collet 8 de chaque flasque 4 portent 6 ergots 9 en saillie radiale vers l'axe de rotation de la roue et régu:ièrement répartis autour de cet axe.Entre son tronc de cylindre 6 et son bord périphérique 5, chaque flasque 4 comporte un voile radial 10 qui, dans sa partie voisine du bord périphérique 5, présente huit bossages creux 11 identiques, de forme cylindrique de section circulaire, régulièrement répartis en couronne autour de l'axe de la roue, et en saillie vers l'autre flasque 4. Les deux flasques 4 sont en appui l'un contre l'autre par leurs bossages 11 et les paires de bossages 11 appuyés bout à bout constituent des entretoises maintenant un écartement convenable entre les voiles 10 et rigidifiant l'assemblage des flasques 4 non seulement sur le bandage 1, mais également l'un sur l'autre. Les deux flasques 4 sont maintenus serrés l'un contre l'autre dans la position representée sur la figure 2 par des vis 13 à tête noyée dans les évidements 12, s'ouvrant vers l'extérieur, des bossages creux il. Les vis 13 peuvent être des vis autotaraudeuses vissées dans les fonds des évidements 12 des bossages 11, de manière à fixer l'un à l'autre deux bossages accolés, ou des vis dont les tiges filetées traversent chacune deux perçages ménagés dans le prolongement l'un de l'autre dans les fonds des évidements 12 de deux bossages 11 accolés l'un à l'autre, un écrou 14 étant fixé sur l'extrémité de la tige filetée de chaque vis 13, du côté opposé à la tête de vis (comme représenté sur la figure 2). L'assemblage constitué par le bandage 1 et les deux flasques 4 est solidaire en rotation, par les ergots 9 des flasques 4, d'un moyeu de roue 15 représenté isolément sur la figure 4. Comme les moyeux de roues arrière de bicyclettes normales, le moyeu 15 comprend un manchon central 16 et deux manchons latéraux 17, engagés chacun sur l'une des extrémités du manchon 16, les trois manchons étant traversés sans contact par un axe fileté 18 de fixation de la roue sur une fourche du cadre du vélo d'appartement. Les trois manchons 16 et 17 sont montés en rotation autour de l'axe 18 par deux roulements à billes logés chacun dans le passage central d'un manchon latéral 17, et en butée contre le fond annulaire 19 présenté par le manchon 17 à son extrémité axiale externe.La position axiale de chaque manchon 17 et du roulement à billes qu'il loge est également determi- née sur l'axe 18 par un écrou à méplats 20 vissé sur l'extrémité de l'axe 18 qui est en saillie vers l'extérieur par l'ouverture centrale du fond annulaire 19 du manchon 17 correspondant. La face axiale externe de l'écrou 20 est en saillie vers l'extérieur par rapport à la face externe du fond annulaire 19, et un écrou à six pans 21 est également vissé sur l'extrémité correspondante de l'axe 18, de sorte que le moyeu 15 peut être monté sur une fourche du cadre en serrant de manière bien connue la chape d'extrémité de chaque branche de la fourche entre les écrous 20 et 21 d'une extrémité de l'axe de fixation 18.Chaque manchon latéral 17 est extérieurement fileté en 22 et porte, à son extrémité axiale interne, une collerette 23, circulaire, en saillie radiale vers l'extérieur. Un pignon 24 d'entraînement en rotation de la roue, ayant la forme d'une bague intérieurement taraudée et portant des dents en saillie radialement vers l'extérieur, est vissé sur le filetage 22 de l'un des manchons 17, et bloqué en position par un contre-écrou en forme de rondelle 25 intérieurement taraudée et extérieurement crantée en 26, afin de pouvoir être vissée à l'aide d'une clé à griffes. Une rondelle 25 identique est également vissée sur l'autre manchon 17.La seule différence présentée par le moyeu 15 par rapport à un moyeu classique est que six encoches 27, s'ouvrant radialement vers l'extérieur, et régulèrement réparties autour de l'axe de la roue sont ménagées dans la collerette radiale 23 de chaque manchon 17. Ces encoches 27 ont une forme sensiblement complémentaire de celle de la section des ergots 9 des flasques 4 dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe de la roue, afin que les ergots 9 soient chacun engagés et bloqués en position dans l'une des encoches 27, lorsque les flasques 4 sont montés sur le moyeu 15 de sorte que chaque collerette 23 soit logée dans le logement 7 d'un flasque 4 et que le collet 8 d'un flasque 4 (a droite sur la figure 2) soit serré contre la face externe de la collerette 23 du manchon latéral 17 correspondant par le vissage de la rondelle taraudée 25, tandis que le collet 8 de l'autre flasque 4 (à gauche sur la figure 2) est serré contre la face externe de la collerette 23 du manchon latéral 17 correspondant par le pignon 24, lui-même calé axialement vers le centre de la roue (vers la droite sur la figure 2) par le vissage de la rondelle taraudée 25 correspondante, comme cela est représenté sur la figure 2. Ce mode de coopération du pignon 24, des manchons 17 à collerettes 23 encochées et des flasques 4 à ergots 9 permet, grâce à l'engagement des ergots 9 dans les encoches 27, d'assurer l'entraînement en rotation de l'assemblage des flasques 4 et du bandage 1 avec le moyeu 15, c'est-à- dire l'entraînement en rotation de la roue par la rotation du pignon 24, qui est solidaire en rotation du moyeu 15. Comme on le constate sur la figure 2le bandage 1 et les deux flasques 4 délimitent entre eux et autour du manchon central 16 du moyeu 15, une chambre annulaire qui est avantageusement occupée par un volant d'inertie en un matériau relativement dense, tel que du béton, du ciment, ou ce la fonte. Afin que ce volant d'inertie remplisse parfaitement son rôle, en étant entraîné en rotation avec la roue autour de l'axe de rotation de cette dernière, il est réalisé sous la forme d'un disque pesant 28 représenté sur la figure 2 et partiellement, en trait interrompu, sur la figure 3.Ce disque 28, en tronc de cylindre, présente un passage central cylindrique 29 permettant de le positionner autour du moyeu 15, ainsi que huit encoches 30 régulièrement réparties autour de son axe et de forme sensiblement semi-circulaire, ces encoches 30 étant ménagées dans sa partie périphérique. Ces encoches 30 ont une découpe qui est complémentaire de la partie radiale interne des bossages creux 11 des flasques 4, de sorte que le disque 28 est calé et centré entre les bossages 11 lorsque ces derniers sont logés dans ses encoches 30, ce qui assure l'entraînement en rotation du disque 28 avec la roue. Il est clair que la roue dont la structure vient d'être décrite peut être montée très rapidement, en particulier si la fixation des flasques 4 l'un sur l'autre est assurée par un vissage automatique des vis 13. D'autre part, la réalisation de ses différents composants est elle-même relativement simple et économique, en raison notamment de la possibilité de réaliser le moyeu de la roue selon l'invention à partir d'un moyeu classique. Enfin, la structure fermée de la roue selon l'invention est un facteur de sécurité lorsqu'elle équipe en particulier un vélo d'appartement, du fait de l'absence de rayons. il est bien entendu que la roue ci-dessus décrite pourra donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Roue pour vélo d'appartement qui comprend un cadre destiné à reposer sur le sol, et supportant une selle, un guidon et un pédalier destiné à l'entraînement en rotation de la roue par l'intermédiaire d'une chaîne, en prise, d'une part, sur un plateau denté du pédalier, et d'autre part, sur un pignon de roue (24) solidaire en rotation d'un moyeu de roue (15) monté en rotation sur un axe (18) de fixation de la roue sur le cadre, caractérisée parle fait qu'elle comprend un bandage annulaire (1) solidaire en rotation du moyeu (15) par deux flasques latéraux (4) dont l'un au moins, mais de préférence chacun d'eux, a la forme générale d'un disque circulaire fixé par son bord périphérique (5) au bandage (1), et présentant une ouverture centrale (7) dans laquelle lbune de deux collerettes radiales et latérales (23) du moyeu (15) est calée en rotation. 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'une au moins des deux collerettes (23) du moyeu (15), mais de préférence chacune d'elles, a une forme circulaire et présente au moins une encoche (27) s'ouvrant dans sa périphérie et dans laquelle se loge un ergot (9) d'entraînement en rotation, qui est solidaire du flasque (4) correspondant et en saillie vers l'intérieur de l'ouverture centrale (7) de ce flasque (4). 3. Roue selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les deux collerettes (23) du moyen sont circulaires et présentent un nombre égal d'encoches radiales (27) régulièrement réparties sur leur périphérie, et dans chacune desquelles est engagé l'un des ergots radiaux (9) , en nombre égal, du flasque.(4) correspondant, dont l'ouverture centrale (7) est circulaire. 4. Roue selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que chaque ergot (9) de l'un au moins des flasques (4), mais de préférence de chacun d'eux, est porté en saillie vers l'axe de la roue, à l'intérieur de la partie centrale du flasque (4) qui est conformée en partie cylindrique (6) en saillie axiale vers l'extérieur par rapport à la partie périphérique(l0) du flasque (4), l'extrériité axiale externe de cette partie cylindrique étant recourbée radialement (8) vers l'axe de la roue et formant le bord de l'ouverture centrale (7) du flasque. 5. Roue selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que chaque collerette (23) latérale du moyeu (15) est solidaire de l'extrémité axiale interne d'un manchon (17) extérieurement fileté (22), qui est traversé par l'axe de fixation (18) de la roue sur le cadre et monté en rotation autour de cet axe de fixation (18), le calage en rotation des flasques (4) sur les collerettes (23) étant maintenu par deux rondelles (25) intérieurement taraudées et extérieurement crantées (26), qui sont vissées chacune sur le manchon (17) de l'une des collerettes (23), l'une des rondelles (25) étant serrée directement contre le bord de l'ouverture centrale (7) du flasque (4) correspondant, tandis que l'autre rondelle (25) est serrée contre le pignon (24) et applique ce dernier contre le bord de l'ouverture centrale (7) de l'autre flasque (4). 6. Roue selon la revendication 5,telle que rattachée à la revendication 4, caractérisée par le fait que chaque rondelle (25) vissée sur le manchon (17) correspondant pince le bord (8) de l'ouverture centrale (7) du flasque (4) correspondant contre la collerette (23) correspondante en bloquant chaque ergot (9) du flasque (4) dans l'encoche (27) correspondante de la collerette. 7. Roue selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le bord périphérique (5) de l'un au moins des flasques (4), mais de préférence de chacun d'eux, est conformé en collet sensiblement axial fixé au bandage (1) par engagement dans une gorge périphérique et latérale du bandage. 8. Roue selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que l'un au moins des flasques (4), mais de préférence chacun d'eux, présente, entre sa partie centrale (6) et son bord périphérique (5), au moins un bossage creux (11), en saillie vers l'autre flasque (4), bossage par lequel ledit flasque est en appui contre l'autre flasque et retenu contre ce dernier par une vis (13) traversant le bossage creux (11). 9. Roue selon la revendication 8, caractérisée par le fait que chacun des flasques (4) présente plusieurs bossages creux (11), régulièrement répartis en couronne autour de l'axe de la roue, par chacun desquelles le flasque (4) correspondant est retenu en appui contre l'un des bossages creux (11) de l'autre flasque (4), de sorte que chaque paire de bossages (11) en appui l'un contre l'autre forme une entretoise traversée par une vis (13) de fixation des deux flasques (4) l'un à l'autre. 10. Roue selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que le bandage (1) et les deux flasques (4) latéraux délimitent entre eux et autour du moyeu (15)- une chambre annulaire dans laquelle est logée un volant d'inertie (28). 11. Roue selon la revendication 10, telle que rattachée à l'une des revendications 8 et 9, caractérisée par le fait que le volant d'inertie (28) a la forme d'un disque présentant un passage central (29) de logement du moyeu (15), ainsi que des encoches (30) régulièrement réparties et ménagées à la périphérie du disque (28), chacune de ces encoches ayant une forme partiellement complémentaire de celle de l'un des bossages creux (11) des flasques (4) qui est logé dans cette encoche (30), afin d'assurer le centrage et l'entraînement en rotation du-volant d'inertie (28). 12. Roue selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que le bandage (1) et les flasques (4) sont des pièces moulées en matières synthétiques.