Brevet FR2767749A3 — publié le 19990305

FR 2767749 A3 19990305 FR 9808861 A 19980708 DESCRIPTION RAYON, ROUE QUI EST MUNIE DE RAYONS DE CE TYPE ET PROCEDE POUR LA FABRICATION DE RAYONS DE CE TYPE La présente invention concerne un rayon, plus spécifiquement un rayon de roue. En premier lieu, elle concerne un rayon qui est destiné à des roues de bicyclettes, de vélomoteurs et analogues; toutefois, il est clair que ce rayon peut également être utilisé dans d'autres roues. Plus spécifiquement, l'invention concerne un rayon qui est constitué par un corps oblong qui est muni, à une extrémité, d'une tête pour fixer le rayon au moyeu d'une roue et qui est muni, à son autre extrémité, d'un filet de vis pour l'application d'un raccord à vis afin de fixer le rayon à proximité de la jante de la roue. De manière classique, on réalise le corps d'un rayon en lui conférant une section transversale de forme circulaire, la configuration étant constante sur toute la longueur du corps du rayon. Depuis un certain temps, on connaît également le fait d'aplatir le corps sur la majeure partie de sa longueur, à l'exception des extrémités, si bien que l'on obtient une section transversale aplatie. Ainsi, on obtient le fait que, en tout cas, lorsque la section transversale aplatie est située dans la direction correcte, on diminue la résistance de l'air que subit le rayon lors de la rotation de la roue, ce qui permet d'améliorer le comportement aérodynamique du rayon. Ce que l'on vient de mentionner revêt surtout une importance majeure dans des applications concernant des vélos de course. Un tel rayon aplati fournit également un effet particulièrement esthétique. Les rayons aplatis connus jusqu'à présent sont réalisés en amenant les rayons ronds dans une presse et en conférant à la partie concernée, au moyen d'une matrice, une forme plus aplatie telle que par exemple une ellipse, un ovale ou analogues. Un inconvénient majeur lié aux rayons aplatis connus jusqu'à présent réside dans le fait qu'ils ne sont pas adaptés aux ouvertures de moyeu habituelles. Pour pouvoir utiliser malgré tout ces rayons, on pratique deux évidements opposés l'un à l'autre dans les ouvertures de moyeu, par exemple au moyen d'une lime, de telle sorte que l'on obtient un passage pour la partie aplatie. Il est clair que cette technique a pour conséquence d'affaiblir la résistance des rebords du moyeu, que l'application d'évidements de ce type est compliquée et qu'aucune garantie ne peut plus être fournie par le constructeur du moyeu. Pour diminuer la résistance de l'air que subit un rayon et pour pouvoir malgré tout fixer ce rayon dans une ouverture de moyeu classique et au moyen de raccords à vis classiques, il est également connu d'amincir le rayon sur une partie de sa longueur en gardant ou non la section transversale arrondie. La présente invention a pour objet un rayon aplati qui est amélioré en ce qui concerne les formes de réalisation connues, plus spécifiquement quant à son aérodynamisme et quant à sa résistance à la fatigue, tout cela en visant un rayon qui de préférence correspond à une ouverture de moyeu normale. A cet effet, l'invention concerne un rayon comprenant un corps qui présente une partie qui est aplatie par rapport à au moins une extrémité, plus spécifiquement par rapport aux deux extrémités du rayon, caractérisé en ce que la superficie de la section transversale de la partie aplatie est inférieure, plus spécifiquement considérablement inférieure à la superficie d'une section transversale prise à travers le corps à l'endroit de l'extrémité correspondante, respectivement des deux extrémités du rayon. En réalisant une section transversale dont la superficie est inférieure à l'endroit de la partie aplatie, d'une part, on conserve les avantages liés à un rayon aplati et, d'autre part, on crée également la possibilité d'éliminer un ou plusieurs des inconvénients précités. L'inventeur a également constaté que, par la combinaison des caractéristiques précitées, plus précisément d'une part le fait que le rayon est aplati et, d'autre part, le fait que la section transversale de la partie aplatie présente une superficie inférieure à celle de la section transversale à l'endroit des extrémités, on obtient un rayon qui manifeste une résistance considérablement meilleure à des phénomènes de fatigue. Dans une forme de réalisation préférée, la superficie de la section transversale à l'endroit de la partie aplatie sera inférieure d'au moins 20% à la superficie de la section transversale à l'endroit des extrémités précitées, encore mieux inférieure d'au moins 40%. On obtient des résultats particulièrement bons dans le cas o la superficie de la section transversale à l'endroit de la partie aplatie représente moins de la moitié de la superficie de la section transversale à l'endroit des extrémités précitées. Dans la forme de réalisation de loin préférée, la superficie de la section transversale à l'endroit de la partie aplatie représente plus de 40% de la superficie de la section transversale à l'endroit des extrémités précitées, toutefois moins de 50%. Ainsi, on obtient un compromis optimal entre, d'une part, la résistance du rayon et, d'autre part, d'autres caractéristiques du rayon, telles que la résistance aérodynamique et le poids. Conformément à une autre forme de réalisation préférée de l'invention, la partie aplatie du rayon représente une largeur qui est inférieure ou égale au diamètre de l'ouverture ronde classique pratiquée dans le moyeu de la roue à laquelle ce rayon est destiné. Ainsi, on obtient le fait que, comme on l'a déjà mentionné, on ne doit plus pratiquer des évidements dans la circonférence des ouvertures du moyeu et, par conséquent, on n'affaiblit plus les rebords du moyeu. Conformément à une autre forme de réalisation préférée, la partie aplatie présente une largeur qui est inférieure ou égale à 1,25 fois le diamètre mesuré à l'endroit des extrémités précitées. L'invention concerne également une roue, plus spécifiquement une roue de bicyclette qui est munie de rayons selon l'invention. Enfin, l'invention concerne également un procédé pour la réalisation de rayons de ce type, qui se caractérise par le fait qu'on forme la partie aplatie par amincissement et aplatissement du rayon. Dans les formes de réalisation de loin préférées de ce procédé, on réalise l'amincissement et l'aplatissement au moyen de deux traitements séparés; de préférence on procède d'abord à l'amincissement, puis à l'aplatissement. Dans le but de mieux indiquer les caractéristiques selon l'invention, on décrit ci-après, à titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif, un certain nombre de formes de réalisation préférées en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un rayon selon l'invention; la figure 2 représente une vue prise le long de la flèche F2 en figure 1; la figure 3 représente une roue dans laquelle sont insérés des rayons selon la figure 1; la figure 4 représente une coupe transversale à plus grande échelle de la partie qui est indiquée en figure 3 par la flèche F4; la figure 5 représente, à plus grande échelle, une coupe transversale prise le long de la ligne V-V en figure 1; les figures 6, 7 et 8 représentent, à la même grande échelle, des coupes transversales prises respectivement le long des lignes VI-VI, VII-VII et VIII- VIII en figure 2; la figure 9 représente une variante d'un rayon selon l'invention dans une vue analogue à celle de la figure 1; la figure 10 représente, de manière schématique, le procédé selon l'invention; la figure 11 représente, à la même échelle que celle des figures 5 à 8, une coupe transversale prise le long de la ligne XI-XI en figure 10; la figure 12 représente encore un rayon selon l'invention. Comme représenté dans les figures 1 et 2, l'invention concerne un rayon 1 qui est constitué d'un corps oblong 2 qui est muni, à une extrémité 3, d'une tête 4 et qui est muni, à son autre extrémité 5, d'un filet de vis 6. Comme il est connu en général et comme représenté en figure 3, des rayons 1 de ce type sont utilisés pour former une liaison, dans une roue 7, entre le moyeu 8 et la jante 9. Comme représenté dans l'agrandissement de la figure 4, les rayons 1 sont enfichés en l'occurrence dans des ouvertures 10 prévues à cet effet dans le moyeu 8 de telle sorte qu'ils viennent se disposer avec leur tête 4 derrière le bord de l'ouverture 10 en question. On fixe les rayons 1 à la jante 9 de manière connue au -7 moyen de raccords à vis 11 qui sont vissés sur les extrémités 5 munies d'un filet de vis 6. Comme représenté dans les figures 1 et 2 et plus spécifiquement dans les coupes transversales des figures à 8, le rayon 1, en particulier le corps 2, présente une partie aplatie 12 par rapport aux extrémités 3-5, qui s'étend approximativement sur toute la longueur du corps 2. La caractéristique de l'invention réside dans le fait que la section transversale de la partie aplatie 12 présente une superficie Sl qui est remarquablement ou considérablement inférieure à la superficie S2 de la section transversale à l'endroit des extrémités 3 et 5. Comme on l'a déjà mentionné dans l'introduction, la superficie Sl sera de préférence d'au moins 20% inférieure à la superficie S2 et, encore mieux, de 40% inférieure. Dans la forme de réalisation de loin préférée, la valeur de la superficie Sl elle-même sera inférieure à la moitié de la valeur de la superficie S2. Ainsi, par exemple, dans le cas o la superficie S2 possède une valeur de 11,34 mm2, la partie aplatie 12 possédera une section transversale dont la superficie Sl possède une valeur qui est inférieure à 5,67 mm2. Par ailleurs, il est préférable que la superficie Sl ne représente pas moins de 40% de la superficie S2 afin de conserver un rayon 1 encore suffisamment rigide. De préférence, la partie aplatie 12 présente également une épaisseur T qui est inférieure à la moitié du diamètre maximal du rayon 1 à l'endroit des extrémités 3 et 5, en d'autres termes une épaisseur T qui est inférieure à la moitié du diamètre D indiqué. Plus spécifiquement, l'épaisseur T s'élèvera à environ 1 mm. Comme représenté dans les figures, il est préférable que la partie aplatie 12 présente une largeur B qui est supérieure ou égale au diamètre D. Plus spécifiquement, cette largeur B sera égale ou inférieure à 2,4 mm. Ainsi, on obtient en tout cas la possibilité d'insérer facilement les rayons 1 à travers les ouvertures de moyeu 10 possédant une dimension classique sans devoir élargir ces ouvertures 10. Des ouvertures 10 de ce type présentent, dans les réalisations normales des moyeux, en tout cas des diamètres Dl qui se situent entre 2,4 et 2,6 mm. On fera remarquer que les extrémités 3 et 5 du rayon 1, y compris la partie repliée 13, présentent de préférence une section transversale de forme circulaire, comme on peut le voir clairement dans les figures 5, 6 et 8; toutefois, il n'est pas exclu de conférer une autre forme à ces extrémités. La particularité faisant en sorte que la partie 12 est aplatie par rapport aux extrémités 3-5 ou par rapport à au moins une de ces extrémités 3-5 signifie en tout cas que l'épaisseur T est inférieure au plus petit diamètre du rayon à l'endroit des extrémités 3-5, mesuré dans la même direction. On veut dire par là que l'invention n'exclut pas le fait que les extrémités 3-5 soient légèrement aplaties, tandis que la partie 12 est aplatie dans une plus large mesure. Cet aplatissement concerne la configuration globale des sections transversales correspondantes et non le fait de savoir si les côtés de la partie aplatie 12 sont bombés ou plats. Dans une réalisation normale, le diamètre D possédera une valeur de 2 à 2,2 mm. Comme représenté en figure 7, la partie aplatie 12 présentera de préférence une section transversale sous la forme d'une ellipse, d'un ovale ou analogues. D'autres configurations aplaties ne sont toutefois pas exclues. Il est clair que l'aplatissement de la partie 12 a lieu dans une direction telle que, à l'état monté du rayon 1, l'axe longitudinal 14 est parallèle ou principalement parallèle au plan de la roue 7. On notera que l'invention peut s'appliquer aussi bien à des rayons courbes qu'à des rayons droits. En figure 9, on représente un exemple de ce dernier cas. La tête 4 peut également prendre une forme différente, par exemple une forme sphérique, comme représenté en figure 1, ou une forme pyramidale, comme représenté en figure 9. De préférence, les rayons 1 selon l'invention sont réalisés conformément au procédé qui est représenté schématiquement en figure 10. En l'occurrence, on guide d'abord un fil en acier 16 enroulé sur une bobine 15 à travers un dispositif 17 dans lequel le fil en acier 16 est étiré de manière rectiligne et aminci, respectivement, sur une longueur déterminée. Comme représenté schématiquement, on réalise ce procédé en tirant le fil en acier 6 à l'aide d'une pince 18 apte à effectuer un mouvement alternatif à travers des rouleaux de serrage 19, ces derniers étant chaque fois pressés sur une distance définie de la course du fil en acier 16. Ensuite, le fil en acier 16 est coupé en morceaux 21 dans une direction de coupe 20. On notera que ces morceaux 21 présentent à ce moment, dans leur partie médiane, une partie amincie 22 dont la section transversale est telle que représentée en figure 11. Ensuite, on guide ces morceaux 21 à travers des dispositifs 23 et 24 par lesquels on munit ces morceaux 21 d'une tête 4 et d'un filet de vis 6, si bien que l'on obtient un rayon. Ce n'est qu'à ce moment qu'on aplatit le rayon ainsi obtenu en le comprimant à plat dans une presse 25 sur une longueur définie. Une caractéristique importante réside en l'occurrence dans le fait que le procédé en soi prévoit d'abord un amincissement et seulement ensuite un aplatissement. Cette technique offre l'avantage que l'on peut travailler avec des rayons réalisés avec des matériaux très durs. Toutefois, il est clair que, dans une forme de réalisation définie, on n'exclut pas l'utilisation d'autres dispositifs par lesquels l'amincissement et l'aplatissement ont lieu par exemple de manière simultanée, par exemple à l'aide de marteaux. La présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et représentées dans les dessins; un rayon de ce type, ainsi que les procédés précités peuvent être mis en oeuvre conformément à différentes variantes sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi qu'il n'est pas exclu par exemple de prévoir une partie aplatie 12 qui présente une section transversale à superficie inférieure uniquement par rapport à une des extrémités 3 ou 5. Ceci est par exemple le cas lorsque l'extrémité 3 est réalisée avec une section transversale, telle que représentée dans les figures 5 et 6, lorsque la partie aplatie est réalisée avec une section transversale telle que représentée en figure 7 et lorsque l'extrémité 5 est réalisée avec une section transversale telle que représentée en figure 11. Il n'est pas exclu non plus de prévoir plusieurs parties aplaties sur un seul rayon. On notera également que la partie aplatie 12 ne doit pas nécessairement être située dans un seul plan, par exemple dans une forme de réalisation particulière qui est représentée en figure 12, la partie aplatie 12 sera retordue, en d'autres termes torsadée. Ainsi, non seulement on crée un effet particulièrement esthétique, mais on confère au rayon 1 également une rigidité supérieure. Dans une forme de réalisation préférée de cette particularité, le diamètre global de la partie retordue ou torsadée sera maintenu à ce point petit que ce rayon 1 peut également être enfiché dans une ouverture de moyeu classique. La partie torsadée peut s'étendre aussi bien sur toute la longueur de la partie aplatie 12 que sur une partie de cette dernière. Ainsi, par exemple, le rayon pourrait être torsadé uniquement en un seul point, par exemple au milieu, par exemple sur une demi-torsade. La torsion peut également être5 réalisée avec un pas différent. REVENDICATIONS 1. Rayon comprenant un corps (2) qui présente une partie (12) qui est aplatie par rapport à au moins une extrémité, plus spécifiquement par rapport aux deux extrémités (3-5) du rayon (1), caractérisé en ce que la superficie (Sl) de la section transversale de la partie aplatie (12) est considérablement inférieure à la superficie (S2) d'une section transversale prise à travers le corps (2) à l'endroit de l'extrémité correspondante, respectivement des deux extrémités (3-5) du rayon (1). 2. Rayon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la superficie (S1) de la section transversale à l'endroit de la partie aplatie (12) est inférieure d'au moins 20% à la superficie (S2) de la section transversale à l'endroit des extrémités précitées (3-5), encore mieux inférieure d'au moins 40%. 3. Rayon selon la revendication 2, caractérisé en ce que la superficie (S1) de la section transversale à l'endroit de la partie aplatie (12) représente moins de la moitié de la superficie (S2) de la section transversale à l'endroit des extrémités précitées (3-5). 4. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la superficie (Sl) de la section transversale à l'endroit de la partie aplatie (12) représente au moins 40% de la superficie (S2) de la section transversale à l'endroit des extrémités précitées (3-5). 5. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, par lequel ce rayon (1) est muni, à une extrémité (3), d'une tête (4) et par lequel cette extrémité (3) est destinée à coopérer avec une ouverture ronde (10) pratiquée dans un moyeu (8), et par lequel cette ouverture (10) présente un diamètre (D1) bien défini, caractérisé en ce que la largeur (B) de la partie aplatie (12) est inférieure ou égale au diamètre (Dl) de l'ouverture ronde (10) précitée. 6. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aplatie (12) présente une épaisseur (T) qui est inférieure à la moitié du diamètre (D) mesuré à l'endroit des extrémités précitées (3-5). 7. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aplatie (12) présente une épaisseur (T) d'environ 1 mm. 8. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aplatie (12) présente une largeur (B) qui est supérieure ou égale au diamètre (D) mesuré à l'endroit des extrémités précitées (3-5). 9. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aplatie (12) présente une largeur (B) qui est inférieure ou égale à 2,4 mm. 10. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités (3-5) du rayon (1) présentent des sections transversales de forme circulaire ou de forme approximativement circulaire. 11. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aplatie (12) présente une section transversale sous la forme d'une ellipse, d'un ovale ou analogues. 12. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aplatie (12) présente une largeur (B) qui est inférieure ou égale à 1,25 fois le diamètre (D) mesuré à l'endroit des extrémités précitées (3-5). 13. Rayon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aplatie (12) est retordue sur au moins une partie de sa longueur. 14. Roue, plus spécifiquement roue de bicyclette, caractérisée en ce qu'elle est munie de rayons (1) tels que décrits dans l'une quelconque des revendications 1 à 13. 15. Procédé pour la fabrication d'un rayon tel que décrit dans les revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on forme la partie aplatie (12) par amincissement et aplatissement du rayon (1). 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on réalise l'amincissement et l'aplatissement au moyen de traitements séparés. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on réalise l'aplatissement après l'amincissement.