Brevet FR2768390A3 — publié le 19990319

FR 2768390 A3 19990319 FR 9711429 A 19970915 Ensemble de paliers pour pivot de direction de bicyclette. La présente invention concerne un ensemble de paliers pour pivot de direction de bicyclette, et elle à trait, plus particulièrement, à un jeu de paliers pour pivot de direction dans lequel tous les agencements ou pièces sont combinés simplement et facilement sur le tube de direction sous la forme d'un joint à enture et à collet Dans l'ensemble classique de paliers pour pivot de direction de bicyclette, tel que celui représenté sur la figure 4, on monte sur le tube de direction vertical qui raccorde les tubes supérieur et inférieur du cadre, la potence du guidon et la fourche avant, depuis les deux côtés d'un joint tournant à l'aide de blocs ou jeux de roulements supérieur et inférieur de manière que ceux-ci puissent pivoter librement. La structure de tube de direction comprend des blocs de roulement supérieur et inférieur A et B, structure dans laquelle, on monte le bloc de roulement supérieur A sur l'extrémité supérieure du tube de direction successivement dans l'ordre suivant: une cuvette supérieure Al, une cage A2 garnie de billes, et un cône de réglage A3 depuis la base jusqu'au sommet. A l'opposé du bloc de roulement supérieur A, on monte le bloc de roulement inférieur B sur l'extrémité inférieure du tube de direction C successivement dans l'ordre suivant: une cuvette inférieure B1, une cage B2 garnie de billes et un cône de réglage B3 depuis le sommet jusqu'à la base. En se référant à la figure 5, on voit que l'on emmanche le tube D1 de la fourche avant dans le tube de direction C depuis le côté inférieur, son extrémité de tête s'étendant vers l'extérieur depuis l'extrémité supérieure du tube de direction C. On visse le cône de réglage A3 sur le filetage mâle se trouvant sur le corps du tube de fourche D1 pour positionner toutes les pièces sans aucun intervalle axial, les cages supérieure et inférieure, garnies de billes, sc trouvant en place, de manière que la fourche avant puisse pivoter librement par l'intermédiaire du tube de fourche D1 dans le tube tube de direction par rapport à celui-ci.. En analysant la structure décrite ci-dessus, on peut se rendre compte que toutes les procédures de montage des pièces doivent être exécutées sur la chaîne de fabrication, et qu'il faut au moins cinq personnes et beaucoup de temps car, du fait de la présence de graisse de lubrification dans les chemins de roulement, si cette graisse est disposée sans soin, elle contamine la partie extérieure du cadre. D'autre part, lorsque l'on utilise la bicyclette, la graisse à l'état de pâte se liquéfie en huile sous l'effet d'une température extérieure élevée ou sous l'effet de la chaleur issue du frottement lorsque l'on fait pivoter fréquemment le guidon et il s'ensuit que lthuile fluide provenant de la graisse s'écoule sur les blocs de roulement supérieur et inférieur Al ct B 1 et contamine le cadre de la bicyclette et entraîne une diminution de la capacité de lubrification du fait de la fuite de la graisse, ce qui augmente l'usure des pièces les unes par rapport aux autres. Compte tenu des inconvénients mentionnés ci-dessus, on a conçu une structure d'ensembles de paliers de direction facile à monter, structure dans laquelle une bague de roulement prend la place de la cage garnie de billes mentionnée ci-dessus afin d'être assemblée en dehors de la chaîne de fabrication pour simplifier les opérations de montage sur la chaîne de montage, comme on peut le voir sur la figure 6 et la figure 8. Les blocs de roulement de direction consistent en deux bagues de roulement E, des cuvettes supérieure et inférieure F et G, un anneau fendu H et un ensemble formant chapeau I, la bague de roulement E, telle que représentée sur la figure 7, comprenant une cuvette de roulement El, un cône E2, une rondelle E3, une bague de retenue E4 et une pluralité de billes E5. Grâce aux billes, le cône E2 peut pivoter sur la cuvette de roulement El. Lors de l'assemblage, du fait dc la coopération avec les cuvettes supérieure et inférieure F et G, il est évident que cette structure de bloc de roulement peut simplifier l'opé ration de montage, mais l'inconvénient mentionné ci-dessus d'une fuite de graisse reste, dans ce cas, inchangé en raison des interstices non étanches entre la cuvette de roulement El et le cône E2. De plus, comme on peut le voir sur la figure 9 ct la figure 10, un autre ensemble classique de paliers de direction d'une autre type consiste en un manchon J à tête ronde, une pluralité de billes K, une bague d'étanchéité, un chemin de roulement M et un chapeau N, le manchon J étant emmanché, sans jeu, dans le tube de direction sur lequel on fixe respectivement et successivement la bague d'étanchéité L, le chemin de roulement M avec les billes K dans la partie intérieure de celui-ci et en coopération avec le chapeau N. Comme dans le premier mode de réalisation de la technique antérieure mentionné ci-dessus, tous les inconvénients de ce premier mode de réalisation subsistent dans cette structure. En se référant à la figure 11 et à la figure 12, on voit que le quatrième mode de réalisation de la technique antérieure concerne un bloc de roulement de direction monté sur le tube de direction, ses composants étant divisés également. On va prendre comme exemple le bloc de roulement de direction supérieur représenté sur la figure 11, ce bloc comprenant une cuvette O, une pluralité de billes P, un chemin de roulement Q et un chapeau R. Lors de l'assemblage, on dispose tout d'abord la cuvette O sur le tube de direction, puis on positionnement respectivement et successivement les billes P et le chemin de roulement Q à l'aide du chapeau R monté sur la cuvette O, de telle sorte que le chapeau R recouvre l'intérieur du chemin de roulement Q et l'extérieur de la cuvette O, respectivement. Dans ce cas, toutes les parties séparées doivent être montées sur le tube de direction, cela sur la chaîne de montage, de sorte qu il faut beaucoup de main-d'oeuvre et de temps comme mentionné ci-dessus. Dans tous les modes de réalisation de la technique antérieure mentionnés ci-dessus, que ce soit ceux avec les composants séparés tels que les premier, troisième et quatrième ensembles ou les ensembles pré-combinés tels que le deuxième, ne peuvent pas retenir intérieurement la graisse et maintenir la lubrification pendant une temps voulu. C'est pourquoi l'objet principal de la présente invention est la réalisation d'une ensemble de paliers de direction dans lequel un bloc de roulement de direction pré-assemblé peut être emboîté dans le tube de direction directement de manière à être retenui sur le tube-pivot de la fourche avant et à permettre à la fourche avant de pivoter librement dans le tube de direction. On atteint cet objet à l'aide d'un ensemble de paliers de direction qui comprend deux cuvettes de roulement, un chapeau et une bague adaptatrice à emboîtement, le jeu de cuvettes de roulement est destiné à positionner les billes ou la cage garnie de billes dans l'espace fermé par le chemin de roulement intérieur d'une bague de roulement et le chemin de roulement extérieur d'un cône de roulement,qui comporte une surface conique à l'intérieur, un anneau de retenue fixé sur la paroi intérieure, au voisinage du bord circulaire de l'ouverture de la cuvette de roulement pour retenir le cône de roulement à l'inté- rieur, et la bague de roulement se prolonge par un tube de longueur appropriée depuis l'extrémité plus petite pour s'emboîter dans le tube de direction avec un ajustement serré. Le chapeau comporte un rebord annulaire extérieur et un rebord annulaire intérieur comportant une pluralité d'encoches axiales et une surface conique correspondant à la surface conique intérieure du cône de roulement, et la bague adaptatrice à emboîtement comporte une surface conique correspondant à la surface conique intérieure du cône de roulement, et une pluralité d'encoches axiales. Lors de l'assemblage, on place les cuvette de roulement dans le tube de direction du cadre depuis les deux côtés, sépariment, par emboîtement des parties tubulaircs des bague dc roulement, en coopération avec le chapeau et la bague adaptatrice à emboîtement, leurs surfaces coniques étant en contact avec les surfaces coniques des cônes de roulement respectivement, de manière que soit retenu le tube-pivot de la fourche avant. D'une façon plus détaillée, cet ensemble de paliers pour pivot de direction de bicyclette comporte des blocs supérieur et inférieur de roulements de direction qui comprennent au moins deux cuvettes de roulement, un chapeau et une bague adaptatrice à emboîtement, des billes étant placées, lors de l'assemblage, dans la face intérieure d'une bague de roulement, le long d'un chemin de roulement intérieur formé avec le chemin de roulement extérieur d'un cône de roulement, une bague de retenue étant encliquetée dans ladite face intérieure de cuvette de ladite bague de roulement au voisinage du bord circulaire de l'extrémité ouverte pour retenir les pièces mentionnées ci-dessus dans ladite bague de roulement sous forme d'un composant monobloc, ledit chapeau comportant des rebords intérieur et extérieur correspondant audit cône de roulement de ladite cuvette de roulement dans ledit bloc supérieur de roulement de direction, ledit rebord intérieur formant une face conique extérieure destinée à être maintenue sur ladite face conique intérieure dudit cône de roulement, et une pluralité d'encoches axiales ouvertes le long du bord de ladite extrémité ouverte; ladite bague adaptatrice à emboîtement comportant une face conique formée sur son extrémité de tête extérieure pour être retenue sur ladite face conique intérieure dudit cône de roulement de ladite cuvette de roulement dudit bloc de roulement inférieur, et une pluralité d'encoches axiale ouvertes le long du bord de son ouverture; les deux cuvettes de roulement étant, lors de l'assemblage fixées sur ledit tube de direction depuis les deux extrémités respectivement, en coopération avec ledit chapeau et ladite bague adaptatrice à emboîtement qui sont enfoncés depuis les deux extrémités, séparément, ledit tube-pivot de ladite fourche avant étant retenu mais pouvant pivoter. D'autre part, cet ensemble de paliers pour pivot comprend des blocs supérieur et inférieur de roulement de direction, comportant au moins deux cuvettes de roulement, un chapeau et une bague adaptatrice à emboîtement, ladite cuvette de roulement formant un rebord circulaire à sa base le long du bord circulaire intérieur sur la face inte- rieure de la cuvette pour former un espace contenant les billes. De ladite structure de rebord circulaire peut être appliquée à n'importe quel type de structure d'ensemble de cuvette pour former un espace destiné à contenir les billes ou un ensemble de billes. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue éclatée du mode de réalisation de la présente invention,; la figure 2 est une vue éclatée montrant les blocs de roule ment de direction de la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe du mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue éclatée d'un premier mode de réalisation de la technique antérieure; la figure 5 est est une vue en coupe du premier mode de réalisation de la technique antérieure; la figure 6 est une vue éclatée d'un deuxième mode de réalisation de la technique antérieure; la figure 7 est une vue éclatée montrant la cuvette de roulement du deuxième mode de réalisation de la technique antérieure; la figure 8 est une vue en coupe du deuxième mode de réalisation de la technique antérieure; la figure 9 est une vue éclatée montrant la cuvette de roulement supérieure d'un troisième mode de réalisation de la technique antérieure; la figure 10 est une vue en coupe partielle du troisième mode de réalisation de la technique antérieure; la figure 11 est une vue éclatée montrant la cuvette de roulcment supérieure d'un quatrième mode de réalisation de la technique antérieure; et la figure 12 est une coupe partielle du quatrième mode dc réalisation de la technique antérieure. En se référant à la figure 1, on voit que le mode de réalisation de la présente invention comprend des ensembles ou blocs supérieur et inférieur 1 et 2 de roulement de direction, le bloc supérieur 1 de roulement de direction comprenant une cuvette 11 de roulement et un chapeau 12 et le bloc inférieur 2 de roulement de direction comprenant une cuvette de roulement 21 et une bague adaptatrice 22 à emboîtement. La cuvette de roulement 11 ou 21, comme on peut le voir sur la figure 2, est destinée à maintenir en place une pluralité de billes ou une cage 112 ou 212 garnies de billes dans la face intérieure 1111 ou 2111 d'une bague de roulement 111 ou 211, le long du chemin de roulement intérieur, à l'aide de la bague extérieure 1131 ou 2131 d'un cône de roulement 113 ou 213 qui comporte une surface intérieure conique 1132 ou 2132. Lors de l'assemblage, on bloque une bague de retenue 114 ou 214 dans la face de cuvette intérieure 1111 ou 2111 de la bague de roulement 111 ou 211 au voisinage du bord circulaire de l'extrémité ouverte pour retenir intérieurement le cône de roulement 111 ou 211 en encliquetant le bord circulaire 1141 ou 2141 de la bague de retenue 114 ou 214 dans une entaille circulaire 1112 ou 2112 de la bague de roulement 111 ou 211 de manière à maintenir solidement assemblées ce cône et cette bague; la bague de roulement 111 ou 211 se prolongc par un tronçon de tube 1113 ou 2113, depuis la base de la face 1111 ou 2111 de cuvette jusqu'à l'opposé du côté qui forme un rebord circulaire 1114 ou 2114 au niveau de la partie inférieure intérieure dans le but de maintenir une certaine quantité de graisse de lubrification sur les billes 112 ou 212 et sur la face 1111 ou 2111 de cuvette pour maintenir le graissage de la cuvette de roulement 11 ou 21 et pour qu'en outre les billes roulent facilement. n est donc possible d'assembler préalablement la cuvette de roulement 11 ou 21 sous la forme d'un ensemble individuel utilisé de façon indépendante sans avoir à l'assembler sur la chaîne de fabrication. Le chapeau 12 comporte des rebords intérieur et extérieur 121 et 122 correspondant au Çône de roulement 113 de la cuvette de roulement 1 1 du bloc supérieur 1 de roulement de direction, le rebord intérieur 121 formant une face conique extérieure 1211 destinée à être maintenue contre la face conique intérieure 1132 du cône de roulement 113, et une pluralité d'encoches axiale ouvertes 1212 le long du bord de son extrémité ouverte, le rebord extérieur 122 étant utilisé pour recouvrir l'extérieur dc la bague de roulement 111. La bague adaptatrice 22 à emboîtement comporte une face conique 221 formée sur son extrémité de tête et destinée à être maintenue contre la face conique intérieure 2132 du cône dc roulement 213 de la cuvette de roulement 21 du bloc inférieur 2 de roulement de direction et une pluralité d'encoches axiales ouvertes 222 le long du bord de son ouverture. Lors de l'assemblage, comme on peut le voir sur la figure 3, on emboîte les deux cuvettes de roulement 1 1 et 12 dans le tube de direction 3 depuis les deux extrémités, les tubes 1113 et 2113 étant insérés de façon serrée, puis on enfile en la faisant glisser vers le has la bague adaptatrice 22 à emboîtement, combinée avec le tube dc direction 3 sur le tube-pivot 4 de la fourche avant, de manière que la face conique 221 porte contre la face conique intérieure 2132 du cône de roulement 213 de la cuvette de roulement 21, puis finalement on visse le chapeau 12 sur le tube-pivot 4 de la fourche avant, vers le bas, dans le tube de direction 3 de telle sorte que la face conique 1211 du rebord intérieur 121 exerce une pression contre la face conique 1132 du cône de roulement 113 tandis que les encoches ouvertes 1212 du rebord intérieur 121 du chapeau 12 et les encoches 222 de la bague adaptatrice 22 à emboîtement se bloquent sans jeu sur le tube-pivot 4 de la fourche avant. Le montage est si simple qu'il est possible d'économiser considérablement du temps et de la main d'oeuvre. Grâce à un certain effet d'étanchéité des structures, la graisse est maintenue à l'intérieur des blocs de roulement de direction sans entraî- ner de contamination. REVENDICATIONS 1. Ensemble de paliers pour pivot de direction de bicyclette comprenant des blocs supérieur et inférieur (1, 2) de roulement de direction qui comprennent au moins deux cuvettes (11, 21) dc roulement, un chapeau (12) et une bague adaptatrice (22) à emboîtement, caractérisé en ce que: des billes (112, 212) sont placées, lors de l'assemblage, dans la face intérieure (1111, 2111) d'une bague (111, 211) de roulement le long d'un chemin de roulement intérieur, formé avec le chemin de roulement extérieur d'un cône de roulement, lors de l'assemblage, une bague de retenue étant encliquetée dans ladite face intérieure de cuvette de ladite bague de roulement (111, 211) au voisinage du bord circulaire de l'extrémité ouverte pour retenir les pièces mentionnées cidessus dans ladite bague de roulement sous forme d'un composant monobloc, ledit chapeau comportant des rebords intérieur et extérieur (121, 122) correspondant audit cône (113) de roulement de ladite cuvette de roulement dans ledit bloc supérieur de roulement de direction, ledit rebord intérieur formant une face conique extérieure (1211) destinée à être maintenue sur ladite face conique intérieure (1132) dudit cône de roulement, et une pluralité d'encoches axiales ouvertes (1212) le long du bord de ladite extrémité ouverte; ladite bague adaptatrice à emboîtement comportant une face conique formée sur son extrémité de tête extérieure pour être retenue sur ladite face conique intérieure (221) dudit cône de roulement de ladite cuvette de roulement dudit bloc de roulement inférieur, et une pluralité d'encoches axiale ouvertes (222) le long du bord de son ouverture; les deux cuvet- tes de roulement étant, lors de l'assemblage, fixées sur ledit tube de direction depuis les deux extrémités respectivement, en coopération avec ledit chapeau et ladite bague adaptatrice à emboîtement qui sont enfoncés depuis les deux extrémités, séparément, ledit tube-pivot de ladite fourche avant étant retenu mais pouvant pivoter. 2. Ensemble de paliers pour pivot de direction de bicyclette caractérisé en ce qu'il comprend des blocs supérieur et inférieur (1, 2) de roulement de direction, comportant au moins deux cuvettes (11, 21) de roulement, un chapeau (2) et une bague adaptatrice(22) à emboîtement, ladite cuvette de roulement formant un rebord circulaire à sa base le long du bord circulaire intérieur sur la face intérieure dc la cuvette pour former un espace contenant les billes. 3. Ensemble de paliers pour pivot de direction de bicyclette selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite structure de rebord circulaire peut être appliquée à n'importe quel type de structure d'ensemble de cuvette pour former un espace destiné à contenir les billes ou un ensemble de bille.