Brevet FR2882689A1 — publié le 20060908

Moyeu d'une roue de cycle à rayons en traction et roue de cycle à rayons équipée d'un tel moyeu L'invention concerne le moyeu d'une roue de cycle à rayons en traction. L'invention concerne également une roue de cycle à rayons équipée d'un tel moyeu. De façon connue une roue de cycle comprend une jante annulaire avec un canal de réception d'un boyau ou d'un pneu, un moyeu central et des rayons de liaison entre la jante et le moyeu. Les rayons sont tendus entre le moyeu et la jante et la tension des rayons peut être ajustée, c'est la raison pour laquelle la roue est appelée roue à rayons en traction. Parmi les rayons existants, il existe deux grandes familles, les rayons droits et les rayons coudés. L'invention se rapporte plus particulièrement à la famille des rayons droits. Parmi les moyeux adaptés à recevoir des rayons droits on connaît les moyeux dits à créneaux. Cette désignation est en fait impropre car plutôt que des créneaux, les rayons sont retenus par des éléments saillants radiaux en saillie par rapport au reste du corps de moyeu qui forment ce qu'on peut appeler des merlons. Les demandes de brevets US478394 et FR2324471 et aussi FR2794063 décrivent de tels moyeux. Les merlons permettent d'utiliser des rayons droits qui supportent mieux en principe des tractions élevées que les rayons coudés. Ils permettent d'orienter les rayons de façon tangente au moyeu ou selon une direction proche de la tangente. De plus le merlon permet de déporter la tête du rayon par rapport à l'axe du moyeu, donc d'obtenir des angles de croisement plus importants, et de réduire les cycles de chargement des rayons lors de la transmission d'un couple. Pour les moyeux décrits dans les deux documents précités les merlons sont traversés par deux orifices et les rayons sont enfilés dans chacun des orifices tête-bêche. Pour d'autres moyeux à merlons, les merlons sont usinés avec deux fentes orientées et les rayons sont engagés dans les fentes pour que les têtes portent sur le front montant d'un merlon. Un tel moyeu est décrit par exemple dans la demande de brevet EP896886. Ce type de moyeu à merlons fendus permet un montage aisé des rayons et donc facilite le montage de la roue. En effet, les rayons ne sont pas enfilés, ils sont simplement engagés. Cependant il peut arriver au cours du roulage qu'un ou plusieurs rayons se détendent momentanément. Ceci peut se produire notamment lors d'un choc frontal, latéral ou combiné. Il est donc nécessaire de prévoir des dispositions pour éviter que les rayons ne se décrochent dans une telle circonstance. Une première disposition consiste à prévoir au sommet des merlons des petites dents en saillie qui forment avec le reste du merlon un crochet de retenue pour une tête de rayon. Ce mode de construction donne de bons résultats mais il est relativement complexe à réaliser et coûteux. Un autre inconvénient des moyeux à merlons fendus est que la disposition des rayons tête-bêche amène à ce que les rayons se croisent à une distance relativement importante car les rayons se croisent au niveau des merlons. Il existe donc un déséquilibre significatif dans la tension des rayons qui sont accrochés aux merlons vers l'intérieur du corps de moyeu et ceux qui sont accrochés vers l'extérieur. Un but de l'invention est donc de proposer un moyeu à merlons qui est plus simple à réaliser que les moyeux existants. Un autre but de l'invention est de proposer une construction de moyeu améliorée en ce qu'elle permet de mieux équilibrer la tension des rayons. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Le moyeu selon l'invention comprend un arbre, un corps de moyeu monté en rotation autour de l'arbre, le corps de moyeu ayant deux extrémités et étant pourvu de moyens pour l'accrochage des rayons à chacune de ses extrémités, ces moyens comprenant pour l'une au moins des extrémités des merlons orientés radialement, chaque merlons ayant deux faces frontales sensiblement parallèles à l'axe de rotation du corps de moyeu. Il est caractérisé par le fait que les merlons présentent un logement radial débouchant à leur sommet et deux fentes, chacune des fentes parcourant l'épaisseur de paroi entre le logement radial et une face frontale distincte du merlon. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description cidessous et aux dessins en annexe qui lui sont attachés. La figure 1 représente une roue de cycle conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de côté du moyeu de roue de la figure 1. La figure 3 montre une vue en section d'un merlon. La figure 4 est une vue de dessus du moyeu de la figure précédente au niveau d'un merlon. La figure 5 montre un bouchon d'obturation d'un logement de merlon. La figure 6 est relative à une variante de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente une roue 1 de cycle qui comprend une jante 2, un moyeu central 3 et des rayons 4 de liaison entre la jante et le moyeu. Les rayons sont d'un type connu, et par exemple ce sont des rayons en aluminium conformes à ce qui est décrit dans la demande de brevet FR2767285. Ces rayons sont des rayons droits, ils ont un corps effilé et une tête à chacune de ses extrémités. Ils ont la particularité d'être réalisés en aluminium, et de ce fait les têtes ont des dimensions supérieures à celles d'un rayon traditionnel en acier. Ceci n'est cependant pas limitatif et tout rayon approprié peut convenir. La tension des rayons est ici ajustée à l'aide de vis creuses vissées dans des cheminées taraudées de la jante. Comme on peut s'en rendre compte en regardant la figure, la roue 1 qui est représentée est une roue arrière, et le moyeu 3 comprend un corps de moyeu 5 auquel les rayons 4 sont accrochés selon deux nappes et sur un côté un corps de roue libre 7 pour le montage d'une cassette de pignons. Le moyeu est monté en rotation libre autour d'un arbre 8 qui est prévu pour être relié par ses extrémités au cadre du cycle. De façon classique le corps de moyeu 5 comprend deux portions d'extrémité 9 et 10 auxquelles sont accrochés les rayons de chacune des nappes et une portion centrale 11 formant une entretoise entre les deux portions d'extrémité. Selon le mode de réalisation illustré, les rayons 4b qui sont situés du côté de la roue libre ont un rayonnage radial, c'est-à-dire que dans leur nappe ils s'étendent selon une direction radiale. Tout moyen approprié d'accrochage de ces rayons au moyeu convient et par exemple la portion d'extrémité 10 est un disque muni de logements conformes à ce qui est décrit dans la demande de brevet FR2802853. Les têtes de rayon sont retenues directement à la portion centrale 13. Tout autre type de rayon droit ou coudé et tout moyen approprié d'accrochage au moyeu peut également convenir. En particulier la portion d'extrémité du moyeu et les rayons peuvent être de même nature que la portion de moyeu et les rayons opposés au côté de la roue libre qui vont maintenant être décrits. Selon le mode de réalisation illustré les rayons 4a de la nappe opposée au côté roue libre sont rayonnés selon un mode croisé et les rayons sont orientés de façon sensiblement tangente au cercle fictif passant par les têtes de rayon. En d'autres termes les rayons sont regroupés par deux qui s'étendent sensiblement dans l'alignement l'un de l'autre dans des directions opposées. A titre indicatif, selon le mode de réalisation illustré deux rayons d'un groupe forment un angle obtus de 170 degrés tourné vers l'axe du moyeu. Comme cela a été dit plus haut tout rayon approprié convient, la seule contrainte pour les rayons étant d'être retenus par une tête élargie 4c au niveau de cette portion 9 du moyeu. La figure 2 représente en vue de côté la portion 9 d'extrémité du moyeu à laquelle les rayons tangents 4a sont accrochés. La portion 9 comprend une portion centrale 13 qui prolonge la portion centrale 10 et qui présente à sa périphérie une pluralité de merlons 14. Cinq merlons sont représentés dans la figure pour une nappe de rayons qui comprend dix rayons 4a. Ces chiffres sont toutefois indicatifs, le nombre de rayons varie en effet selon la rigidité souhaitée de la roue. Chaque merlon 14 s'étend selon une direction radiale dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe de l'arbre. En se référant aux figures 2 et 3, chaque merlon 14 a un fût 15 rattaché à la portion centrale 13 et surmonté par un chapiteau 16. Deux rayons 4a sont accrochés au niveau du chapiteau 16. Le fût éloigne les chapiteaux de l'axe du moyeu et donc les têtes de rayons. Cela permet d'augmenter l'angle entre chacun des rayons et la direction radiale du merlon associé au rayon. Les fûts sont préférés mais ils sont facultatifs et les chapiteaux pourraient être rattachés dans ces logements. Pour l'accrochage des rayons le chapiteau présente un logement radial 18 qui débouche au sommet du chapiteau. De façon avantageuse le logement 18 est cylindrique de révolution, il est réalisé à l'aide d'un outil tel qu'une fraise ou un forêt de perçage. Le diamètre intérieur et la profondeur d'un logement 18 sont suffisants pour permettre le logement de deux têtes 4c de rayon. En second lieu chaque chapiteau 16 a deux fentes 20 et 21. Chacune des fentes traverse la paroi du merlon entre le logement 18 et chacune des faces frontale 16a, 16b du merlon. La largeur des fentes est inférieure aux dimensions en section des têtes 4c de rayon, et supérieure au diamètre des corps 4d de rayon à proximité des têtes. La profondeur des fentes est suffisante pour que chaque tête 4c de rayon soit logée et retenue dans le logement radial 18 d'un merlon avec son corps qui traverse chacune des fentes 20, 21. De préférence les deux fentes 20 et 21 d'un merlon sont décalées selon une direction axiale d'une distance légèrement supérieure au diamètre d'un corps 4d de rayon, pour permettre aux rayons de se croiser très près l'un de l'autre sans se toucher. Cette disposition est cependant facultative. Quoiqu'il en soit, comme les rayons ne se croisent pas au niveau d'un merlon on maîtrise par la disposition relative des fentes la distance à laquelle les rayons se croisent. De préférence également les fentes sont orientées selon la direction que le rayon prend dans la nappe de rayons. De façon avantageuse les fentes sont réalisées à l'aide d'une fraise de petit diamètre. De préférence l'intérieur du logement est aménagé pour que chaque tête de rayon porte sur un siège qui épouse sa forme. Ainsi chacune des deux fentes 21 et 22 est usinée au niveau de son ouverture dans le logement 18 pour former un siège, respectivement 23, 24 qui épouse la forme du dessous des têtes de rayon, par exemple selon une portion de sphère ou de cylindre qui épouse une forme complémentaire sous la tête de rayon. Ces deux sièges assurent une bonne assise des têtes de rayons dans le logement 18. Ils permettent par ailleurs un effet de rotule de la tête de rayon dans son logement. En outre ils améliorent la retenue des têtes de rayons dans les fentes. En effet, comme la tête se trouve encastrée dans son siège y compris selon une direction radiale vers l'extérieur du logement 18. S'il se produit une détente accidentelle du rayon, la tête restera maintenue à l'intérieur du logement 18 sans se décrocher de son siège. En cas de détente importante d'un rayon, la tête du rayon opposé forme une butée dans la direction longitudinale du rayon. Les sièges définissent la position radiale des têtes de rayon. En variante cette position pourrait être définie par l'appui du corps de rayon contre le fond de la fente. Pour garantir la retenue des têtes dans les logements des merlons on peut prévoir un bouchon rapporté qui referme l'ouverture du logement 18. Un tel bouchon sera décrit ultérieurement dans le cadre d'une variante de construction. De préférence en vue de côté selon le plan de la figure 2 le chapiteau 16 a une forme trapézoïdale avec une base à sa jonction avec le fût 15 de dimension supérieure à la dimension du sommet. Le fût 15 présente quant à lui en vue de côté une dimension inférieure à celle de la base du chapiteau. De préférence le fût est usiné avec un logement 25 orienté selon une direction axiale. Selon le mode de réalisation illustré le logement débouche du côté extérieur du moyeu mais il est borgne, et il communique par ailleurs avec le logement radial 18. Ce logement permet d'enlever de la matière et donc de diminuer le poids du moyeu. En outre avec ce logement le fût présente une structure en caisson, ce qui lui donne une bonne rigidité latérale sous l'effet de la traction des rayons. La figure 5 est relative à une variante de réalisation. L'ouverture de chaque logement 18 est refermée à l'aide d'un bouchon 28. Par exemple comme cela est représenté le bouchon a un corps 29 dont la forme et les dimensions en section correspondent à la surface vue de dessus laissée libre dans le logement 18 par les deux têtes de rayon. Au sommet le bouchon a une tête 30 de forme circulaire, de diamètre sensiblement égal au diamètre du logement 18. On peut prévoir, comme cela est représenté deux petites languettes 31, 32 qui se logent dans la partie supérieure des fentes de façon à couvrir les rayons à ce niveau. Ces languettes sont toutefois facultatives. De façon optionnelle également on peut prévoir des pions en saillie, comme le pion 33, qui se logent dans les sièges 23, 24 prévus pour les têtes et empêchent les bouchons de sortir des logements 18. Les bouchons sont réalisés en tout matériau approprié, et par exemple ils sont réalisés par moulage d'une matière plastique. Le corps de moyeu est quant à lui réalisé en tout matériau approprié apte à l'usinage, et notamment en métal, par exemple en alliage d'aluminium, magnésium ou de titane. La figure 6 est relative à une variante de mise en oeuvre de l'invention. Selon cette variante, les logements 38 des merlons 39 sont prévus pour recevoir des écrous de rayons traditionnels tels que l'écrou 40 permettant d'ajuster la tension des rayons depuis le moyeu. L'accrochage des rayons au niveau de la jante est réalisé de façon traditionnelle. La tête 40a de l'écrou est logée dans le logement, le corps 40b de l'écrou traverse la fente 42 du merlon pour permettre son accouplement à l'extérieur du merlon avec un outil de serrage. De façon classique, les rayons ont une extrémité filetée qui est vissée dans l'écrou, permettant ainsi un réglage de la tension du rayon. De préférence, dans ce cas, à l'intérieur du logement les sièges de réception des têtes d'écrou 40a sont usinés selon une forme de portion de sphère pour faciliter la rotation des écrous de rayon. L'invention n'est pas limitée au corps de moyeu qui vient d'être décrit. En particulier elle s'applique à un moyeu qui aurait une nappe de rayons radiaux du côté opposé à la roue libre et des rayons croisés du côté de la roue libre, c'est-à-dire une disposition inverse par rapport à ce qui a été décrit précédemment. Elle s'applique également à un moyeu avant ou arrière qui aurait deux nappes de rayons croisés, et donc deux extrémités de corps de moyeu semblables à ce qui a été décrit en relation avec les figures 2 à 4. L'invention s'applique également au moyeu d'une roue qui serait équipée d'un disque comme par exemple le moyeu décrit dans la demande de brevet FR2794063 citée dans le préambule. Enfin l'invention concerne également une roue de cycle équipée d'un moyeu conforme à ce qui a été décrit précédemment. Naturellement la présente description est donnée à titre indicatif et on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1- Moyeu pour roue de cycle comprenant un arbre (8), un corps de moyeu (5) monté en rotation autour de l'arbre, le corps de moyeu ayant deux portions d'extrémité (9, 10) pourvues de moyens pour l'accrochage des rayons à chacune de ses extrémités, ces moyens comprenant pour l'une au moins des extrémités des merlons (14, 39) orientés radialement, chaque merlon ayant deux faces frontales (16a, 16b) sensiblement parallèles à l'axe de rotation du corps de moyeu, caractérisé par le fait que les merlons (14, 39) présentent un logement radial (18, 38) débouchant à leur sommet et deux fentes (20, 21), chacune des fentes parcourant l'épaisseur de paroi entre le logement radial (18, 38) et une face frontale (20, 21) distincte du merlon. 2- Moyeu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le logement (18, 38) présente une ouverture cylindrique de révolution débouchant au sommet du merlon (14). 3- Moyeu selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les deux fentes (20, 21) d'un merlon (14, 39) sont décalées selon une direction axiale. 4- Moyeu selon la revendication 1, 2, ou 3, caractérisé par le fait que les deux fentes (20, 21) sont usinées au niveau de leur ouverture dans le logement (18, 38) pour former des sièges prévus pour les têtes de rayons. 5- Moyeu selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que chaque merlon (14, 39) comprend un fût (15) et un chapiteau (16). 6- Moyeu selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque chapiteau a vu de côté une forme trapézoïdale. 7- Moyeu selon la revendication 5, caractérisé par le fait que vu de côté la base d'un chapiteau (16) a une dimension supérieure à celle d'un fût. 8- Moyeu selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque fût est percé d'un 25 logement (25) qui s'étend selon une direction axiale. 9- Moyeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'ouverture des logements (18) est obturée par un bouchon (28) . 10- Roue de cycle comprenant une jante (2), un moyeu (3) et des rayons (4) répartis selon deux nappes, le moyeu (3) ayant deux portions d'extrémité (9, 10) avec des moyens d'accrochage des rayons, caractérisé par le fait que l'une au moins des portions d'extrémité est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9 précédentes.