Brevet FR2674494A1 — publié le 19921002

La présente invention concerne un dispositif de fixation dans une fourche d'un essieu, notamment de roue de cycle. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif permettant un serrage ou un desserrage rapide de l'essieu sur la fourche. On connait déjà dans l'état de la technique des dispositifs de ce type comprenant, une tête portée par une extrémité de l'essieu ou broche dont l'autre extrémité porte un organe d'appui d'une branche de la fourche sur la broche, un capuchon d'appui de l'autre branche de la fourche sur la broche, le capuchon recouvrant la tête de la broche, le capuchon et la tête étant déplaçables l'un par rapport à l'autre suivant l'axe de la broche, un organe de serrage monté à rotation dans le capuchon et dont une partie formant excentrique est reçue dans un orifice transversal de la tête de la broche, et des moyens de positionnement axial de l'organe de serrage par rapport à la tête de la broche. Pour positionner axialement l'organe de serrage par rapport à la tête de la broche il est connu, par exemple, de disposer sur l'organe de serrage un jonc élastique ou un écrou dont les bords coopèrent avec le capuchon pour bloquer axialement l'organe de serrage. L'invention a notamment pour but de positionner axialement l'organe de serrage, par rapport à la tête de la broche, sans utiliser d'éléments supplémentaires destinés à la fixation de l'organe de serrage, comme ceux que l'on vient de citer. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent des éléments venus de matière respectivement avec l'organe de serrage et la paroi interne de l'orifice transversal de la tête de la broche, ces éléments étant de profils complémentaires l'un de l'autre. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - les éléments des moyens de positionnement sont une nervure saillante s'étendant sur un arc de la circonférence de la paroi interne de l'orifice de la tête de la broche, sensiblement à l'opposé de ltextrémité de la broche portant la tête, et une gorge annulaire de la paroi de l'excentrique de l'organe de serrage, dans laquelle est engagée la nervure ;; - un organe élastique est placé entre le fond intérieur du capuchon et l'extrémité de la tête de la broche - l'organe de serrage comporte un levier de manoeuvre et un corps dont les extrémités formant portées sont montées dans deux trous latéraux coaxiaux du capuchon et dont la partie intermédiaire est constituée par un cylindre d'axe parallèle à l'axe des portées et légèrement décalé par rapport à celui-ci, formant l'excentrique - le premier trou latéral du capuchon est débouchant pour permettre l'introduction du corps de l'organe de serrage dans le capuchon et à travers la tête de la broche et le second trou latéral du capuchon est borgne;; - entre l'excentrique de l'organe de serrage et la portée de celui-ci qui est reçue dans le trou latéral borgne du capuchon, est prévue une rampe de montage de l'organe de serrage dans l'orifice de la tête destinée à coopérer avec la nervure de la face interne de l'orifice de la tête - la tête de la broche et le capuchon sont solidaires en rotation par coopération de forme, la paroi latérale de la tête de -la broche étant cylindrique et pourvue d'un méplat, et la paroi interne du capuchon étant délimitée par une surface sensiblement complémentaire ; - le dispositif de fixation comporte un dispositif de verrouillage en rotation de l'organe de serrage lorsque ledit organe est dans une position de serrage prédéterminée de la broche sur la fourche. Un exemple de réalisation de l'invention va être décrit plus en détail ci-dessous, en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif selon l'invention - la figure 2 est une vue de dessus de la tête de la broche - la figure 3 est une vue selon la ligne 3-3 de la figure i - les figures 4A et 4B sont des vues en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 1 montrant l'organe de serrage dans deux positions différentes ; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 1 montrant l'organe de serrage en position intermédiaire de montage. On voit à la figure 1 un moyeu M de roue de cycle, monté entre les branches 6,7 d'une fourche, comprenant un corps de moyeu 8 monté à rotation sur un organe tubulaire 9 dans lequel est reçu, en étant déplaçable, un essieu ou broche 10 de roue de cycle. L'organe tubulaire est pourvu d'extrémités filetées sur lesquelles sont vissés des écrous 11 formant des appuis sur lesquels sont serrées les branches 6,7 de la fourche. La rotation du moyeu M par rapport à l'organe tubulaire 9 est assurée par des roulements à billes 13 disposés entre les écrous 11 de chaque extrémité de l'organe tubulaire 9 et des épaulements 14 de chaque extrémité du corps de moyeu 8, La broche 10 est fixée sur les branches 6 et 7 de la fourche au moyen d'un dispositif de fixation selon l'invention, désigné par le numéro général de référence 15. La broche 10 est constituée d'une tige 16 dont une extrémité 18 est filetée et dont l'autre extrémité 20 comporte une tête 22 située à l'extérieur de la fourche. La broche 10 est fixée sur les branches 6 et 7 de la fourche au moyen d'un écrou 24, vissé sur l'extrémité 18 de la tige, situé à l'extérieur de la fourche du côté de la branche 6, et au moyen d'un organe tournant de serrage 28, coopérant avec la tête 22 de la broche, monté dans un support ou capuchon d'appui 30 et situé à l'extérieur de la fourche du côté de la branche 7. La tête 22 de la broche a une paroi latérale cylindrique, coaxiale à la broche 10, et pourvue d'un méplat 32. Comme on le voit aux figures 1 et 2, la tête 22 de la broche comporte un orifice 34 qui la traverse transversalement par rapport à l'axe 35 de la broche 10 et qui est orienté perpendiculairement au méplat 32. Une nervure 36 en saillie à l'intérieur de l'orifice 34, de section transversale sensiblement rectangulaire, s'étend sur un arc de la circonférence de la paroi interne de l'orifice 34, sensiblement à l'opposé de la tige 16 de la broche. Comme on le voit à la figure 2, la nervure vue de dessus a une forme de croissant dont les extrémités sont orientées vers la tige 16 de la broche. La nervure 36 a deux parois latérales 38,40 orientées parallèlement au méplat 32 de la tête 22. Le capuchon 30 recouvre sensiblement la tête 22 de la broche, en s'appuyant par son côté ouvert sur la branche 7 de la fourche. La paroi interne du capuchon 30 a une forme sensiblement complémentaire à celle de la paroi latérale de la tête 22 et elle comporte de ce fait un méplat 41 disposé en regard du méplat 32 de la tête 22. Le capuchon 30 comprend deux trous latéraux 42,44, coaxiaux, destinés à recevoir l'organe de serrage 28. Ces trous 42,44 sont orientés transversalement par rapport à l'axe 35 de la broche 10. Le premier trou 42 est borgne et le second trou 44, d'un diamètre supérieur, est débouchant, à l'aplomb du méplat 32 et de l'orifice 34 de la tête 22 de la broche, pour permettre l'introduction de l'organe de serrage dans le capuchon 30 et à travers l'orifice 34 de la tête 22. Comme on le voit en particulier aux figures 1 et 3, le capuchon 30 comporte, un dispositif de verrouillage 46 de l'organe de serrage disposé dans un logement ou trou de guidage borgne 48 d'axe sensiblement orthogonal à celui du trou latéral 44 et débouchant dans celui-ci. Le dispositif de verrouillage sera décrit ultérieurement. L'organe de serrage 28 comprend un corps 50 et un levier de manoeuvre 52 fixé à une extrémité du corps. Le corps 50 comprend deux portées 54,56 respectivement montées à rotation dans les trous latéraux 42,44 du capuchon 30. Les portées 54,56 sont constituées par des portions de cylindres d'axe commun 58 représenté vertical à la figure 1. La portée cylindrique 56 est pourvue d'un méplat 60 destine à coopérer avec le dispositif de verrouillage 46 qui sera décrit ultérieurement. La partie intermédiaire 62 du corps 50, qui traverse l'orifice 34 de la tête 22, forme excentrique et est constituée par un cylindre d'axe 64 parallèle à l'axe 58 et légèrement décalé par rapport à celui-ci. A la figure 1, on a représenté l'axe 64 décalé vers la droite de l'axe 58. L'excentrique 62 comporte une gorge annulaire 66, délimitée par deux parois latérales 68,70 et dans laquelle est engagée la nervure 36 de la tête 22. L'excentrique 62 comporte également, dans sa partie adjacente à la portée 54 du corps 50 de l'organe de serrage, une rampe 72 qui coopère avec la nervure 36 de la paroi interne de l'orifice 34 au cours du montage de l'organe de serrage qui sera décrit ultérieurement. L'excentrique 62 est reçu avec Jeu dans l'ori- fice 34 de la tête 22 de l'organe de serrage 28. Ce jeu permet, indépendamment de la position en rotation de l'organe de serrage, de déplacer la tête 22 par rapport au corps 50 de l'organe de serrage suivant la direction de l'axe 35 de la broche 10. Selon la position de la tête 22 par rapport au corps 50 de l'organe de serrage, la nervure 36 de la tête 22 et la gorge 66 de l'excentrique 62 sont embrayées ou débrayées. En position embrayée de la nervure 36 et de la gorge 66, comme on le voit à la figure 1, les parois latérales 38,40 de la nervure 36 coopèrent avec les parois latérales 68,70 correspondantes de la gorge 66 pour immobiliser transversalement à l'axe 35 de la broche 10 l'organe de serrage.En position débrayée de la nervure 36 et de la gorge 66 c'est-à-dire lorsque l'on a déplacé la tête 22 de la broche vers la droite par rapport à ce qui est représenté à la figure 1, l'organe de serrage est déplaçable transversalement. Un ressort 74, comprimé entre le fond du capuchon 30 et l'extrémité libre de la tête 22, maintient élastiquement la nervure 36 dans la gorge 66. Pour obtenir le débrayage de celles-ci, il faut déplacer la tige 16 de la broche suivant son axe 35 vers le fond du capuchon 30, c'est-à-dire vers la droite en se référant à la figure 1, à l'encontre de la force élastique du ressort 74. Tel qu'il a été réalisé, le dispositif de fixation 15 permet d'obtenir le serrage de la broche lo sur la fourche en faisant tourner l'organe de serrage 28 de manière que l'excentrique 62, en coopérant avec la paroi interne de l'orifice 34, déplace la tête 22 suivant l'axe 35 de la broche 10 vers le fond du capuchon 30 jusqu'à une position de serrage maximum correspondant à l'excentricité maximale en direction de l'axe 35 de la broche, tel que cela est représenté à la figure 1. Le dispositif de verrouillage 46 permet de verrouiller le dispositif de fixation 15 dans la position de serrage maximum décrite ci-dessus. Comme on le voit à la figure 3, le dispositif de verrouillage 46 comporte un organe de verrouillage 80 de forme générale cylindrique monté coulissant dans le trou de guidage 48 du capuchon 30. Comme on le voit aux figures 4A et 4B, le trou de guidage 48 communique avec le trou latéral 44 du capuchon de manière à délimiter une ouverture de communication 82 entre ces deux trous. Cette ouverture de communication 82 permet à des portions de surfaces de la portée 56 du corps de l'organe de serrage et à des portions de surfaces de l'organe de verrouillage 80 de coopérer entre elles. Ces portions de surfaces sont, pour la portée 56 du corps de l'organe de serrage, la surface cylindrique 84 de celle-ci et le méplat 60, et pour l'organe de verrouillage 80, une portion de surface concave 86 qui est complémentaire de la surface cylindrique 84 de la portée 56 du corps de l'organe de serrage, et une portion de surface plane 88 qui est complémentaire du méplat 60 de la portée 56 du corps 50.La portion de surface plane 88 et la portion de surface concave 86 de l'organe de verrouillage sont juxtaposées, de manière à former un évidement dans l'organe de verrouillage. La portion de surface plane 88 est située à proximité de l'extrémité 90 de l'organe de verrouillage intérieure au capuchon 30 et la portion de surface concave 86 est située entre la portion de surface plane 88 et l'extrémité extérieure 92 de l'organe de verrouillage. Selon la position angulaire du corps 50 de l'organe de serrage, la surface cylindrique 84 ou le méplat 60 font saillie par l'ouverture de communication 82 dans le trou de guidage 48 en se logeant dans l'évidement de l'organe de verrouillage dans lequel sont disposées les portions de surfaces plane et concave 88,86. L'évidement est délimité par des bords 94, 96 qui forment des butées dSarrêt limitant les déplacements, vers le fond ou vers l'extérieur du trou de guidage 48, de l'organe de verrouillage, en coopérant avec les portions de surfaces de la portée 56 du corps 50 qui font saillie par l'ouverture de communication 82. Un ressort 98 est disposé en compression entre le fond du trou de guidage 48 et un trou borgne 100, formant siège et logement pour le ressort, percé axialement dans l'extrémité intérieure 90 de l'organe de verrouillage 80. Le ressort 98 sollicite l'organe de verrouillage vers l'extérieur du trou de guidage 48 de manière à faire cooperer sa portion de surface plane 88 avec le méplat 60 du corps 50 lorsque celui-ci fait saillie dans le trou de guidage 48, à peu près parallèlement à l'ouverture de communication 82 et à assurer ainsi le verrouillage de l'organe de serrage. Un poussoir 102 est fixe par une vis 104 à l'extrémité extérieure 92 de l'organe de verrouillage. La figure 4A représente le dispositif de verrouillage 46 en position de verrouillage de l'organe de serrage 28 dont on a représenté le levier de manoeuvre 52 en trait mixte. On voit que le méplat 60 du corps 50 de l'organe de serrage 28 coopère avec la portion de surface plane 88 de l'organe de verrouillage 80 de manière à immobiliser en rotation l'organe de serrage. En actionnant le poussoir 102 de l'organe de verrouillage 80 de manière à enfoncer celui-ci vers le fond du trou de guidage 48, on amène la portion de surface concave 86 de l'organe de verrouillage 80 sensiblement face à l'ouverture de communication 82 de manière à pouvoir faire tourner l'organe de serrage dans le sens représenté par la fléche F de la figure 4B. La figure 4B représente le dispositif de verrouillage 46 en position déverrouillée. Le ressort 98 est comprimé en étant entièrement contenu dans le trou borgne 100. La portion de surface plane 88 de l'organe de verrouillage 80 est, dans ce cas, contenue sensiblement entre le fond du trou borgne 48 et l'ouverture de communication 82. On voit à la figure 5 comment sont disposés les différents éléments des dispostifs de fixation du moyeu et de verrouillage de l'organe de serrage 28, au cours du montage de cet organe de serrage. L'organe de serrage 28 est introduit par le trou débouchant 44 du capuchon 30. Par ailleurs, on a monté l'organe de verrouillage 80 et le ressort 98 dans le trou de guidage 48. Dans un premier temps, la rampe 72 et la face externe de l'excentrique 62 coopèrent avec la nervure 36 de la paroi interne de l'orifice 34 de manière à déplacer la tête 22 de la broche vers le fond du capuchon en s'opposant à la force élastique du ressort 74. Par ailleurs, la portion de surface plane 88 de l'organe de verrouillage 46 et le méplat 60 du corps 50 de l'organe de serrage coopèrent, au niveau de l'ouverture de communication 82. Dans un deuxième temps, en enfonçant le corps 10 dans le capuchon 30, la nervure 36 de la tête 22 s'encliquette dans la gorge 66 de l'excentrique 62 sous l'action du ressort 74. Pour démonter l'organe de serrage 28 il faut déplacer vers le fond du capuchon 30 la tête 22 de la broche à l'encontre de la force du ressort 74 de manière à libérer la nervure 36 de la gorge 66. Une variante simplifiée du dispositif de fixation 15 consiste à ne pas utiliser de dispositif de verrouillage 46. Dans ce cas, on supprime le trou de guidage 48 du capuchon 30 et le méplat 60 de la portée 56 du corps de l'organe de serrage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation dans une fourche d'un essieu ou broche (10), notamment de roue de cycle, du type comprenant, une tete (22) portée par une extrémité de la broche dont l'autre extrémité porte un organe d'appui (24) d'une branche de la fourche sur la broche (10), un capuchon (30) d'appui de l'autre branche de la fourche sur la broche (10), la capuchon (30) recouvrant la tête (22) de la broche, le capuchon (30) et la tête (22) étant déplaçables l'un par rapport à l'autre suivant l'axe de la broche (35), un organe de serrage (28) monté à rotation dans le capuchon (30) et dont une partie formant excentrique (62) est reçue dans un orifice transversal (34) de la tête (22) de la broche, et des moyens de positionnement axial de l'organe de serrage (28) par rapport à la tête (22) de la broche, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent des éléments (36,66) venus de matière respectivement avec l'organe de serrage (28) et la paroi interne de l'orifice transversal (34) de la tête (22) de la broche, ces éléments (36,66) étant complémentaires l'un de l'autre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (36,66) des moyens de positionnement sont une nervure saillante (36) s'étendant sur un arc de la circonférence de la paroi interne de l'orifice (34) de la tête (22) de la broche, sensiblement à l'opposé de l'extrémité de la broche portant la tête (22), et une gorge (66) annulaire de la paroi de l'excen- trique (62) de l'organe de serrage (28),- dans laquelle est engagée la nervure (36). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un organe élastique est placé entre le fond intérieur du capuchon (30) et l'extrémité de la tête (22) de la broche. 4. Dispositif selon-l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de serrage (28) comporte un levier de manoeuvre (52) et un corps (50) dont les extrémités formant portées (54,56) sont montées dans deux trous latéraux (42,44) coaxiaux du capuchon (30) et dont la partie intermédiaire est constituée par un cylindre d'axe (64) parallèle à l'axe (58) des portées (54,56) et légèrement décalé par rapport à celui-ci, formant l'excentrique (62). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier trou latéral (44) du capuchon (30) est débouchant pour permettre l'introduction du corps (50) de l'organe de serrage dans le capuchon (30) et à travers la tête (22) de la broche et le second trou latéral (42) du capuchon (30) est borgne. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'entre l'excentrique (62) de l'organe de serrage (28) et la portée (54) de celui-ci qui est reçue dans le trou latéral borgne (42) du capuchon (30), est prévue une rampe (72) de montage de l'organe de serrage (28) dans l'orifice (34) de la tête (22) destinée à coopérer avec la nervure (36) de la face interne de l'orifice (34) de la tête (22). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête (22) de la broche et le capuchon (30) sont solidaires en rotation par coopération de forme, la paroi latérale de la tête (22) de la broche étant cylindrique et pourvue d'un méplat (32) et la paroi interne du capuchon (30) étant délimitée par une surface sensiblement complémentaire. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de verrouillage en rotation (46) de l'organe de serrage (28) lorsque ledit organe est dans une posi tion de serrage prédéterminée de la broche sur la fourche.