Brevet FR2749897A1 — publié le 19971219

Moyeu roue libre pour une roue de cycle. L'invention concerne un moyeu roue libre d'une roue de cycle. II est connu qu'une roue de cycle tourne autour d'un moyeu central qui relie la roue au cadre et sur lequel les rayons de liaison avec la jante sont accrochés. Parfois, les nappes de rayons sont remplacées par deux disques pleins. Le moyeu d'une roue arrière comprend en plus un embout latéral sur lequel les pignons d'entraînement de la chaîne sont montés, et un mécanisme de roue libre pour permettre aux pignons de tourner à une vitesse inférieure à la vitesse d'entraînement de la roue. De façon connue, un moyeu roue libre, c'est-à-dire un moyeu avec un mécanisme de roue libre intégré, comprend un axe transversal de liaison au cadre, un corps de moyeu monté pivotant sur l'axe. Les rayons sont reliés au corps de moyeu. Un corps de roue libre qui porte les pignons est monté pivotant par rapport au corps de moyeu. Un tel moyeu est décrit dans la demande de brevet publiée sous le numéro EP 703 376. La liaison entre le corps de moyeu et le corps de roue libre est assurée par un ou plusieurs cliquets situés à la périphérie externe du corps de moyeu qui sont prévus pour s'engager dans l'une des dents d'une crémaillère située à la périphérie interne du corps de roue libre. Les cliquets ont généralement la forme de petits volets articulés à leur base au corps de moyeu. Un ressort à épingle rappelle chaque cliquet en position de saillie. Le ressort de rappel assure également la retenue du cliquet dans son logement. Les deux fonctions du ressort s'exercent de ce fait selon des directions orthogonales, I'une tangeante à la trajectoire du cliquet pour le rappel, L'autre radiale pour le maintien. Le montage des cliquets pose un problème. En effet, les cliquets sont des pièces de dimensions réduites délicates à manipuler. De plus, les cliquets ne tiennent en place qu'après accrochage des ressorts. Cette opération de mise en place et d'accrochage demande une grande précision de mouvement. Un but de l'invention est de proposer un moyeu roue libre où la retenue des cliquets sur le corps de moyeu est améliorée. Un but de l'invention est de proposer un moyeu roue libre amélioré, où le montage des cliquets est rendu plus facile. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Le moyeu roue libre de l'invention comprend un arbre central définissant un axe, un corps de moyeu avec un embout latéral monté en rotation libre autour de l'arbre, un corps de roue libre prévu pour pivoter librement sur l'embout latéral du corps de moyeu, au moins un cliquet de liaison entre le corps de moyeu et le corps de roue libre prévu pour osciller en service dans une plage angulaire de positions définies, une articulation à la base du cliquet prévue pour relier la base du cliquet à l'embout du corps de moyeu, un logement pour la base du cliquet avec une ouverture, un ressort de rappel du cliquet vers une position d'extension qui se trouve angulairement au-delà de la plage de positions angulaires du cliquet en travail. Le logement du cliquet présente dans la zone occupée par la base du cliquet un rebord en saillie, qui produit localement une réduction de la section du logement. La base du cliquet présente un bord d'engagement prévu pour être engagé derrière le rebord en saillie, par rapport à l'ouverture du logement, au moins lorsque le cliquet se trouve dans sa position angulaire dite d'extension. Le cliquet présente de ce fait des moyens de retenue au corps de moyeu qui sont distincts du ressort de rappel. En plus, ces moyens de retenue assurent une sorte d'auto-accrochage du cliquet qui ne peut être mis en place et détaché que dans une position angulaire déterminée. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous et aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 représente en vue de côté un moyeu roue libre selon un mode non limitatif de mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 représente une vue partielle de côté en coupe du moyeu de la figure 1 au niveau du corps de roue libre. La figure 3 est une vue du corps de moyeu de la figure 1 selon le plan de coupe repéré en llI-ffi. La figure 4 est une vue en perspective d'un cliquet. La figure 5 montre une vue de côté de l'embout du corps de moyeu avec son logement pour un cliquet. Les figures 6 à 8 illustrent les différentes phases de montage et de service d'un cliquet. La figure 1 représente à titre d'illustration non limitative de l'invention un moyeu 1 comprenant un arbre central 2, un corps de moyeu 3 monté librement pivotant autour de l'arbre central, avec latéralement un corps de roue libre 4. Globalement, l'ensemble de ces éléments est cylindrique de révolution autour de l'axe défini par l'arbre central 2. De façon connue, le corps de roue libre 4 présente globalement la forme d'un cylindre creux, et à sa surface externe, il porte des cannelures longitudinales sur lesquelles sont emboîtés les pignons de transmission. De façon également connue, le corps de moyeu porte deux disques 6 et 7 sur lesquels les rayons de liaison avec la jante sont accrochés. Le corps de moyeu est réalisé en tout matériau approprié, par exemple en alliage d'aluminium, ce qui permet d'obtenir un moyeu particulièrement léger. Le corps de roue libre est réalisé de préférence en acier, compte tenu des contraintes auxquelles il est soumis de la part des cliquets. En se reportant à la figure 2, il est visible que pour le mode de réalisation illustré, le corps de moyeu présente latéralement un embout 8 qui sert de support de rotation au corps de roue libre. Un ensemble de deux roulements jumelés 9 et 10 positionnent l'extrémité du corps de moyeu 3 par rapport à l'arbre 2 au niveau de l'embout 8. Le corps de roue libre 4 est engagé sur l'embout 8, et des bagues de glissement 12 et 13 assurent le guidage entre ces deux éléments. Ceci, naturellement n'est pas limitatif, et tout autre mode de montage approprié convient. Un mécanisme de roue libre assure par ailleurs une liaison de rotation unidirectionnelle entre le corps de moyeu et le corps de roue libre. Ce mécanisme est plus particulièrement visible en figure 3. Il comprend une crémaillère cylindrique 15 située à la périphérie interne du corps de roue libre. L'embout 8 présente de son côté un ensemble de cliquets qui sont prévus pour s'engager dans les différentes dents de la crémaillère. La figure 3 représente deux cliquets 18 et 19. Ce nombre n'est pas limitatif, généralement, il varie entre un et quatre. La figure 4 représente un cliquet en perspective. Pour simplifier la compréhension de la description, on conviendra qu'il s'agit du cliquet 18 qui est prévu pour coopérer avec le logement 22 visible en figure 2. L'autre cliquet, le cas échéant les autres cliquets, et les autres logements sont respectivement identiques. Les cliquets sont réalisés en tout matériau approprié, notamment en acier spécial. Chaque cliquet présente globalement la forme d'un petit volet, dont la base est logée dans un logement que présente l'embout du corps de moyeu, et dont l'extrémité fait saillie à la périphérie de l'embout. Le cliquet est articulé à sa base autour d'un axe dirigé dans le cas présent selon une direction parallèle à l'axe de l'arbre 2, et un ressort rappelle de façon élastique l'extrémité du cliquet en saillie par rapport à la périphérie de l'embout. En service, le cliquet est orienté selon une direction proche d'une direction tangente à la surface périphérique de l'embout, et il oscille entre deux positions angulaires où son extrémité se trouve respectivement au fond et au sommet d'une dent de la crémaillère 15. Le ressort rappelle le cliquet vers une position angulaire d'extension qui se situe au-delà de la position angulaire de service la plus en saillie. Selon le mode de réalisation illustré, l'embout présente à sa périphérie un logement débouchant 22, 23 pour chaque cliquet 18, 19. Chaque logement est prévu pour recevoir la base d'un cliquet, l'extrémité du cliquet faisant saillie par l'ouverture de son logement. Les figures représentent un montage préféré selon lequel l'embout présente des orifices 26, 27, percés depuis son extrémité. Ces orifices sont orientés selon une direction parallèle à l'axe de l'arbre. Le volume qu'ils définissent communique avec les logements 22, 23. Une tige 24, 25 est engagée dans chacun des logements 22, 23. La partie médiane de chaque tige fait saillie à l'intérieur d'un logement 22, 23 sur une partie de sa périphérie. Le reste des tiges porte contre la paroi des orifices 26, 27. Les tiges sont réalisées par exemple en acier. La base de chaque cliquet 18, 19 présente une face 28, 29 prévue pour s'appuyer contre la partie médiane saillante d'une tige 24, 25. Cette face est incurvée en creux selon un rayon de courbure qui est le même que le diamètre externe d'une tige. Ainsi, chaque cliquet porte sur la partie saillante d'une tige, et glisse sur cette surface dans son mouvement d'oscillation. L'axe de la tige est l'axe de rotation du cliquet dans son mouvement d'oscillation. Le ressort de rappel d'un cliquet est ici un ressort à boudin, 30, 31 qui est logé en partie dans un évidement cylindrique 32, 33 situé à la paroi de fond d'un logement 22, 23. De préférence, un moyen d'accrochage ou d'encastrement est prévu pour assurer une retenue de faible prise entre les extrémités du ressort, le cliquet et le logement du cliquet. De cette façon, on diminue encore les risques de perdre un cliquet si le corps de moyeu est manoeuvré avec ses cliquets en l'absence du corps de roue libre. Les figures représentent à titre d'illustration un plot situé à la face du cliquet tournée vers le logement, et un orifice d'encastrement de l'extrémité du ressort au fond du logement. Tout autre moyen approprié convient. Le fait que la tige soit indépendante du cliquet et qu'elle soit encastrée dans un logement du corps permet de mieux répartir les efforts auxquels le corps de moyeu est soumis du fait de l'engrènement de l'un des cliquets. Ces efforts sont transmis non seulement sur la largeur du cliquet, mais sur toute la largeur de la tige. Pour améliorer le maintien et le guidage de chaque cliquet dans son logement, chaque cliquet présente latéralement deux oreilles. En se référant à la figure 4, le cliquet 18 présente latéralement deux oreilles 34 et 35. Du côté de la base du cliquet, les oreilles ont une face d'appui 34a, 35a qui est dans le prolongement de la face 28 du cliquet. En direction de l'extrémité du cliquet, les oreilles présentent une zone d'appui 34b, 35b incurvée autour de l'axe de révolution de la face d'appui 28. Ces zones d'appui sont prévues pour coopérer avec les faces 38 et 39 de deux extensions latérales 40 et 41 du logement situées au niveau de l'orifice 26. Les dimensions de ces extensions sont prévues pour que les zones 36 et 37 soient en appui ponctuels contre les faces 38 et 39 au cours de l'oscillation du cliquet autour de la tige 24. Les différents logements et évidements du corps de moyeu qui viennent d'être décrits sont réalisés de façon avantageuse par des opérations d'usinage simples telles que des opérations de fraisage ou de perçage en se repérant selon des directions longitudinales ou radiales par rapport à l'axe de révolution du corps de moyeu. De plus, ce mode de construction permet de réaliser une sorte d'autoaccrochage de chaque cliquet dans son logement. En d'autres termes, bien qu'en service, le cliquet repose en appui simple sur une tige 24 par sa face 28 et ses prolongements 34a, 35a, l'appui des faces 34b, 35b contre les faces 38 et 39 des extensions empêche le cliquet de s'eloigner de la tige 24. Le cliquet est retenu par ses oreilles 34, 35, tout en transmettant à l'axe 24 les efforts auxquels il est soumis, cet axe étant largement encastré dans le corps de moyeu. Les figures 6 à 8 montrent le montage d'un cliquet, on conviendra qu'il s'agit du même cliquet 18 de la figure 4. Dans un premier temps, la tige 24 est mise en place dans le logement 26. Le cliquet est présenté dans une position angulaire où les oreilles peuvent s'engager entre la zone en saillie de la tige 24 et les faces 38 et 39 des extensions du logement 22. Cette position angulaire se trouve au-delà de la position angulaire de service du cliquet, et de préférence au-delà aussi de la position angulaire d'extension vers laquelle le ressort rappelle le cliquet en l'absence du corps de roue libre. Dans ce mouvement, le bord d'engagement 42 du cliquet, c'est-à-dire l'arête située entre la face d'appui incurvée 28 et la face du cliquet orientée vers le fond du logement, se glisse dans l'espace compris entre la tige 24 et les faces 38, 39, jusqu'à ce que la face 28 arrive au contact de la tige 24. La rotation du cliquet est alors possible vers la position d'extension illustrée en figure 7. Au cours de cette rotation, le bord d'engagement des oreilles passe derrière la tige 24 par rapport à l'ouverture du logement 22. Dans cette position angulaire, la base du cliquet est prisonnière du logement 22. En effet, l'appui des oreilles 34 et 35 contre les faces 38 et 39 empêche que le cliquet se déplace en direction de son extrémité. La figure 8 illustre le cliquet dans l'une de ses positions angulaires de service. Par rapport à la position d'extension de la figure 7, le cliquet a été ramené vers la périphérie de l'embout 8, contre la force de rappel du ressort, pour permettre l'engagement du corps de roue libre 4, avec sa crémaillère 15. L'extrémité du cliquet est rappelé en permanence en direction des dents par le ressort. Dans cette position de service, l'auto-accrochage des oreilles entre la tige 24 et les faces 38 et 39 est maintenu. En cas de démontage du moyeu, les cliquets seront libérés à l'enlèvement du corps de roue libre. Cependant, leur ressort de rappel respectif les renvoie seulement dans leur position d'extension, celle de la figure 7, dans laquelle le bord d'engagement des oreilles reste engagé derrière la tige. Le risque que les cliquets se décrochent par simple gravité est peu important. Il est encore diminué si l'on manipule le moyeu en maintenant son axe vertical. Ainsi, la fonction de retenue du cliquet au corps de moyeu est assurée par le cliquet lui-même. Le ressort n'est utilisé que pour assurer le rappel élastique du cliquet en position d'extension. Ceci permet d'améliorer les conditions de travail du cliquet, et de faciliter son montage. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. En particulier, il se pourrait que la tige 24, au lieu d'être indépendante, soit liée au cliquet 18. Dans ce cas, naturellement, sa longueur serait réduite à la largeur du cliquet. L'auto-accrochage du cliquet se déroulerait dans les mêmes conditions que ce qui vient d'être décrit, sauf que dans ce cas, l'ensemble formé par le cliquet et sa tige serait retenu par les faces 38 et 39 d'un côté, et de l'autre par le rebord en saillie situé au-dessus de la tige. Ce rebord est repéré en 43 dans la figure 7. Dans ce cas, le bord d'engagement du cliquet qui assure sa retenue et qui est engagé derrière le rebord est la tige d'articulation du cliquet. D'autres variantes sont aussi possibles au niveau du ressort de rappel des cliquets. Au lieu d'un ressort à boudin, on pourrait avoir un ressort à épingle dont une branche agit sur le cliquet. D'autres variantes sont encore possibles. REVENDICATIONS 1- Moyeu roue libre comprenant un arbre central définissant un axe, un corps de moyeu (3) avec un embout latéral (8) monté en rotation libre autour de l'arbre (2), un corps de roue libre (4) prévu pour pivoter librement sur l'embout latéral du corps de moyeu, au moins un cliquet (18, 19) de liaison entre le corps de moyeu et le corps de roue libre prévu pour osciller en service dans une plage angulaire de positions définies, une articulation (24, 25) à la base du cliquet prévue pour relier la base du cliquet à l'embout du corps de moyeu, un logement (22, 23) pour la base du cliquet avec une ouverture, un ressort de rappel (30, 31) du cliquet vers une position d'extension qui se trouve angulairement au-delà de la plage de positions angulaires du cliquet en travail, caractérisé par le fait que le logement (22, 23) du cliquet présente dans la zone occupée par la base du cliquet un rebord (24, 25, 38) en saillie, qui produit localement une réduction de la section du logement, que la base du cliquet présente un bord d'engagement (37) prévu pour être engagé derrière le rebord en saillie, par rapport à l'ouverture du logement, au moins lorsque le cliquet se trouve dans sa position angulaire dite d'extension. 2- Moyeu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la base de chaque cliquet (18) présente latéralement deux oreilles (34, 35) et que le logement (22) présente deux extensions latérales (40, 41) prévues pour coopérer avec les oreilles. 3- Moyeu selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les oreilles (34, 35) présentent du côté de l'extrémité du cliquet une zone d'appui (34a, 35a) dont la courbure est centrée sur l'axe d'oscillation du cliquet. 4- Moyeu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rebord en saillie est une partie centrale d'une tige (24, 25) engagée dans un orifice d'axe parallèle à l'axe de l'arbre central qui communique avec le logement (22, 23) du cliquet. 5- Moyeu selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la base du cliquet présente une face (28, 29) prévue pour reposer et glisser sur la périphérie de la tige (24, 25). 6- Moyeu selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le bord d'engagement du cliquet prévu pour s'engager derrière le rebord est l'arête (42) située entre la face d'appui incurvée (28) et la face du cliquet située du côté du fond du logement. 7- Moyeu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque logement (22, 23) présente un évidement (32, 33) situé à son fond, où est logé un ressort de rappel (30, 31) à boudin.