Brevet FR2703116A1 — publié le 19940930

DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT DE PEDALIER DE BICYCLETTES ET SIMILAIRES L'invention se rattache au secteur technique des cycles, bicyclettes, cyclomoteurs, pièces détachées et accessoires, et plus particulièrement des ensembles manivelle-pédalier. Il est connu, selon l'art antérieur, d'assurer une liaison des axes de pédaliers de bicyclettes avec leur manivelle par un emmanchement d'une partie profilée carrée à pans coniques formée en bout d'axe dans une forme carrée à pans coniques complémentaire directement établie sur la manivelle en vue d'assurer un entraînement. On a représenté figure 1 un tel agencement, où l'axe de pédalier est référencé par (1) et la tête de la manivelle par (2). A son extrémité, ledit axe présente un prolongement (1.1) de section carrée à pans coniques avec une pente de l'ordre de 2 degrés, ledit prolongement présentant en bout une tige filetée (1.2) susceptible de recevoir un écrou de liaison (1.3) avec rondelle (1.4). Ladite manivelle (2) présente, dans sa partie en forme de tête (2.1) une ouverture (2.2) carrée à pans coniques avec une pente de 2 degrés, permettant l'emmanchement du prolongement (1.1) complémentaire de l'axe de pédalier. Ladite ouverture de la manivelle réceptionnant l'axe de pédalier se prolonge avec un chambrage (2.3) fileté permettant, d'une part, le passage de l'écrou (1.3) précité et, d'autre part, la fixation d'un arrache-moyeu pour permettre le dégagement de l'axe de pédalier par rapport à la tête de manivelle, en cas de besoin.On a représenté par (5) un capot de protection engagé à force ou par vissage. Un tel dispositif de liaison selon cette technique connue présente de nombreux inconvénients. L'axe de pédalier est emmanché avec une précision géométrique rigoureuse dans le logement formé sur la tête de manivelle, précision requise par l'ajustement des sections carrées à pans coniques respectives. Cet ajustement permet d'obtenir trois fonctions à savoir un positionnement longitudinal de la manivelle par rapport à l'axe qui est donné par la conicité, une transmission du couple d'entraînement qui passe par les sections carrées de liaison, à pans coniques, et un positionnement angulaire de la manivelle par rapport à l'autre manivelle située à l'opposé du boîtier de pédalier. S'il y a un quelconque défaut d'usinage sur les portées carrées à pans coniques de la manivelle, ou de l'axe de pédalier, il y a un matage et dégradation rapide de la manivelle. De par l'emmanchement conique et de son serrage, on obtient un effet de coincement considérable et on ne peut enlever la manivelle avec la simple vis de blocage. II faut alors utiliser un outil particulier tel qu'un arrache-moyeu. II faut par ailleurs un contrôle précis des cotes et angulations précitées. Par ailleurs, un mauvais positionnement axial de la manivelle entraîne des difficultés importantes de réglage du dérailleur de bicyclette.Si les portées d'appui formées sur les sections carrées à pans coniques ne sont pas dans un état satisfaisant, il y a alors des difficultés d'ajustement et une mauvaise répartition des efforts. II a été constaté en pratique que les ajustements s'effectuaient sur deux faces et non sur les quatre des sections carrées à pans coniques entraînant des risques de rupture importants. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant un dispositif simplifié permettant un ajustement facile des pièces ensemble, une réduction des coûts de revient dans la fabrication notamment de la manivelle, en autorisant une parfaite adaptabilité aux différents changements de vitesses, et surtout en offrant une meilleure répartition des forces et sollicitations lors de l'entraînement. Selon une première caractéristique de l'invention, le dispositif d'entraînement de pédalier de bicyclettes et similaires du type comprenant un assemblage d'un axe de pédalier dans une tête de manivelle, est remarquable en ce que la tête de manivelle comprend un ou des moyens de centrage et d'indexation de l'axe de pédalier également agencé avec des moyens complémentaires de liaison et d'indexation, la tête de manivelle comprenant une chambre à profil conique formant siège d'un moyen de blocage à pan conique complémentaire, susceptible de coopérer et assurer l'assemblage avec l'extrémité de l'axe de pédalier en s'ajustant et s'engageant dans ledit siège à serrage par emmanchement, et en ce que l'entraînement s'effectue par la liaison de l'axe de pédalier et tête de manivelle par leurs parties coniques complémentaires avec une répartition des forces et contraintes mécaniques dans la zone de liaison formant siège conique de la tête de manivelle. Selon une autre caractéristique, les moyens d'indexation et de centrage de l'axe de pédalier par rapport à la manivelle sont établis de sorte que la tête de manivelle comprend intérieurement un évidement de section carrée à pans parallèles autorisant l'engagement et le centrage de l'axe de pédalier présentant une section complémentaire carrée à pans parallèles. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins où La figure 1 est une vue illustrant en coupe un dispositif d'entraînement de pédalier selon l'art antérieur. La figure 2 est une vue en perspective, avant montage de ses éléments, du dispositif d'entraînement de pédalier, dans une première mise en oeuvre. La figure 3 est une vue en coupe du dispositif selon l'invention après montage illustré figure 2. La figure 4 est une vue en coupe du dispositif selon l'invention dans une seconde réalisation. La figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 3. La figure 6 est une vue de dessous selon la flèche F2 de la figure 4. La figure 7 est une vue de dessous selon la flèche F1 de la figure 3. La figure 8 est une vue en variante illustrant la liaison et l'indexation de l'axe de pédalier sur la manivelle. La figure 9 est une vue en bout de l'axe de pédalier selon la figure 8. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative aux figures des dessins. Le dispositif d'entraînement de pédalier selon l'invention est représenté dans son ensemble par (D) et permet l'ajustement de l'axe de pédalier (6) sur la tête de manivelle (7). Des moyens de liaison et d'indexation permettent le positionnement et le centrage de l'axe de pédalier par rapport à la manivelle. A cet effet, dans une première mise en oeuvre, ladite tête de manivelle comprend intérieurement un évidement (7.1) de section carrée à pans parallèles établi sur une partie de la largeur de la manivelle, ledit évidement se prolongeant par une chambre (7.2) à profil conique formant siège d'un moyen de blocage (8) dont la tête (8.1) est à pan conique complémentaire pour s'ajuster et s'engager dans ledit siège. Dans la réalisation de la figure 3, le moyen de fixation (8) est établi sous forme d'une vis présentant une tige filetée (8.3) susceptible de coopérer et s'engager dans un taraudage (9.1) formé sur l'axe de pédalier. Plus précisément, ledit axe de pédalier (9) comprend, à son extrémité, une forme de section carrée (9.2) à pans parallèles en prolongement de sa partie d'axe (9.3) de forme cylindrique de diamètre plus important située après la collerette (9.4) de positionnement du boîtier de pédalier non représenté. II est ainsi constitué, entre la section carrée (9.2) à pans parallèles et la portée cylindrique (9.3), une forme en butée (9.5) susceptible de venir en appui contre la face en regard (7.3) de la manivelle directement ou par l'intermédiaire d'une rondelle rapportée (10). Ledit axe de pédalier présente un trou taraudé (9.1) de grande longueur traversant la zone en carré (9.2) à pans parallèles et une partie de la zone cylindrique (9.3) pour autoriser la fixation du moyen de blocage défini par la vis de liaison (8).Ladite vis présente sur sa tête un évidement (8.2) à pans ou autre, permettant l'introduction de l'outil pour son vissage ou dévissage. Dans la mise en oeuvre de la figure 4, l'axe de pédalier (9) présente au-delà de sa section carrée (9.2) à pans parallèles un prolongement fileté (9.6) susceptible de s'accoupler avec le moyen de blocage (8) du type écrou à pans obliques. Dans la mise en oeuvre des figures 8 et 9, on a représenté une autre variante permettant l'ajustement et l'indexation de l'axe de pédalier sur la tête de manivelle. Dans cette mise en oeuvre, la face transversale (9.5) en bout de l'axe de pédalier (9) présente une ou des saillies (9.7) régulièrement ou non réparties susceptibles de s'engager dans des évidements complémentaires (7.4) formés sur la tête de manivelle. On obtient ainsi un précentrage et indexation de l'axe de pédalier sur la manivelle, tandis que l'entraînement s'effectue par le moyen de blocage (8) à pans coniques, dans la chambre conique formée sur la tête de manivelle. La mise en oeuvre du dispositif selon l'invention dans les différentes variantes décrites, est d'un montage simple et rapide et n'exige plus les ajustements géométriques des sections carrées à pans coniques réalisées selon l'art antérieur, formées entre la tête de manivelle et l'axe de pédalier. Selon l'invention, le serrage s'effectue dans la chambre formant siège conique de la tête de manivelle par l'emmanchement de l'écrou de blocage à profil conique dans la forme complémentaire dudit siège. Le serrage est ainsi beaucoup plus efficace avec une meilleure répartition des forces mécaniques et sollicitations lors du fonctionnement et l'entraînement du pédalier. Cette réalisation permet d'éviter en outre toutes les opérations de filetage de la tête de manivelle réduisant ainsi les coûts de fabrication. II n'est plus nécessaire non plus d'avoir des ajustements précis entraînant des contraintes de fabrication dans les sections respectives de la tête de manivelle et de l'axe de pédalier. Le montage de l'ensemble est simple, efficace et rapide. Son démontage ne nécessitent plus d'outils particuliers tels que arrache-moyeu.. Le dispositif permet de bénéficier du positionnement axial précis donné par l'indexation préalable de l'axe de pédalier sur la tête de manivelle, en venant en butée franche contre celle-ci. Sans sortir du cadre de l'invention, les sections de centrage et d'indexation à pans parallèles formées sur la tête de manivelle et sur l'axe de pédalier, peuvent être polygonales telles que à 5 pans, 6 pans, 8 pans ou autres. L'invention s'applique à tous types de bicyclettes, de course, tout-terrain et similaires. REVENDICATIONS -1- Dispositif d'entraînement de pédalier de bicyclettes et similaires du type comprenant un assemblage d'un axe de pédalier (9) dans une tête de manivelle (7), caractérisé en ce que la tête de manivelle comprend un ou des moyens de centrage et d'indexation de l'axe de pédalier également agencé avec des moyens complémentaires de liaison et d'indexation, la tête de manivelle comprenant une chambre (7.2) à profil conique formant siège d'un moyen de blocage (8) à pan conique complémentaire, susceptible de coopérer et assurer l'assemblage avec l'extrémité de l'axe de pédalier (9) en s'ajustant et s'engageant dans ledit siège à serrage par emmanchement, et en ce que l'entraînement s'effectue par la liaison de l'axe de pédalier et tête de manivelle par leurs parties coniques complémentaires avec une répartition des forces et contraintes mécaniques dans la zone de liaison formant siège conique de la tête de manivelle. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'indexation et de centrage de l'axe de pédalier par rapport à la manivelle sont établis de sorte que la tête de manivelle comprend intérieurement un évidement (7.1) de section polygonale autorisant l'engagement et le centrage de l'axe de pédalier (9) présentant une section complémentaire polygonale. -3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tête de manivelle comprend intérieurement un évidement de section carrée à pans parallèles autorisant l'engagement et le centrage de l'axe de pédalier présentant une section complémentaire carrée à pans parallèles. -4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'indexation et de centrage de l'axe de pédalier par rapport à la manivelle sont établis de sorte que la face transversale (9.5) en bout de l'axe de pédalier (9) présente une ou des saillies (9.7) susceptibles de s'engager dans des évidements complémentaires (7.4) formés sur la tête de manivelle permettant un précentrage et indexation de l'axe de pédalier sur la manivelle. -5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que l'axe de pédalier (9) comprend, une forme en butée (9.5) venant en appui contre la face en regard (7.3) de la manivelle directement ou par l'intermédiaire d'une rondelle rapportée (10), ladite forme en butée étant définie entre la portée cylindrique (9.3) de l'axe de pédalier et la section (9.2) d'ajustement dans la zone complémentaire formée sur la tête de manivelle. -6- Dispositif selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'axe de pédalier (9) présente au-delà de sa section carrée à pans parallèles ou polygonale (9.2) un prolongement fileté (9.6) s'accouplant avec le moyen de blocage (8) du type écrou à pan conique. -7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen de fixation (8) est établi sous forme d'une vis présentant une tige filetée (8.3) susceptible de s'engager dans un taraudage (9.1) formé sur l'axe de pédalier, ledit taraudage traversant la zone en carré (9.2) de l'axe de pédalier et une partie d'une zone cylindrique (9.3) adjacente à la collerette (9.4) de positionnement du boîtier de pédalier, ladite vis (8.1) présentant sur sa tête un évidement (8.2) autorisant l'introduction d'un outil pour vissage-dévissage.