FR2707559A1 - Improvement to a wheel designed to equip cycles - Google Patents
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Abstract
Description
PERPEMIONNEIEM POUR ROUE DESI1NEE A EOUIPER LES CYCLES
La présente invention concerne une nouvelle roue pour cycles et notamment pour bicyclette.PERPEMIONNEIEM FOR A WHEEL DESI1NEE TO WIN THE CYCLES
The present invention relates to a new wheel for cycles and in particular for a bicycle.
Les roues connues à ce jour et très largement commercialisées sont constituées par une jante formée par un profilé en aluminium cintré qui est relié au moyeu par un ensemble de rayons métalliques de profil cylindrique. Les dits rayons comportant à une extrémité une tête engagée dans un trou traversant formé dans le flasque correspondant du moyeu, tandis que son autre extrémité, filetée, est reliée à la jante par l'intermédiaire d'un écrou retenu par la paroi interne de cellecL
On connaît aussi un autre type de roue réalisée en matériau composite, telle que celui décrit dans la demande française n093 02343 déposée pour demanderesse, et dont la jante et les rayons sont en matériau composite. Si ce type de roue est d'une performance supérieure, il n'en demeure pas moins que sa réalisation en est délicate et coûteuse.The wheels known to date and very widely sold consist of a rim formed by a curved aluminum profile which is connected to the hub by a set of metal spokes of cylindrical profile. Said spokes comprising at one end a head engaged in a through hole formed in the corresponding flange of the hub, while its other end, threaded, is connected to the rim by means of a nut retained by the internal wall of cellecL
Another type of wheel made of composite material is also known, such as that described in French application No. 093 02343 filed for plaintiff, and whose rim and spokes are made of composite material. If this type of wheel is of superior performance, the fact remains that its realization is delicate and expensive.
La présente invention veut résoudre les inconvénients des roues actuelles en proposant un nouveau type de roue, particulièrement performante et simple dans sa structure et sa conception. The present invention aims to solve the drawbacks of current wheels by proposing a new type of wheel, particularly efficient and simple in its structure and design.
Ainsi la roue pour cycle du trope comprenant une jante reliée à un moyeu par un ensemble de rayons est selon l'invention caractérisée en ce que les rayons sont reliés audit moyeu par leur extrémité interne de façon amovible et réglable. Thus the wheel for trope cycle comprising a rim connected to a hub by a set of spokes is according to the invention characterized in that the spokes are connected to said hub by their internal end in a removable and adjustable manner.
Selon une caractéristique complémentaire, l'extrémité interne de chaque rayon comprend une partie filetée destinée à coopérer avec un écrou solidaire du corps de moyeu, et plus précisément des parois cylindriques d'extrémité. According to an additional characteristic, the internal end of each spoke comprises a threaded part intended to cooperate with a nut secured to the hub body, and more precisely to the cylindrical end walls.
Selon une autre disposition, les rayons sont réalisés dans un profilé métallique de section sensiblement rectangulaire. According to another arrangement, the spokes are produced in a metal profile of substantially rectangular section.
Dans une disposition préférée, la jante est constituée en partie par un assemblage de deux caissons circulaires profilé constitués par une paroi périphérique en matériau composite et recouvrant un noyau en mousse synthétique, et l'extrémité externe de chaque rayon est retenue par collage entre ces deux caissons circulaires profilés, tandis que la partie centrale du corps de moyeu est prolongélatéralement par deux boitiers cylindriques constitués par une paroi cylindrlque, chacune des dites parois comprenant des trous radiaux destinés à recevoir les écrous de retenue des rayons.. In a preferred arrangement, the rim is formed in part by an assembly of two profiled circular boxes formed by a peripheral wall of composite material and covering a core of synthetic foam, and the outer end of each spoke is retained by bonding between these two. profiled circular housings, while the central part of the hub body is extended laterally by two cylindrical housings constituted by a cylindrical wall, each of said walls comprising radial holes intended to receive the spoke retaining nuts.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés, qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows with reference to the appended drawings, which are given only by way of nonlimiting examples.
La figure 1 est une vue en plan de la roue selon son axe. Figure 1 is a plan view of the wheel along its axis.
La figure 2 est une vue latérale de la figure 1. Figure 2 is a side view of Figure 1.
La figure 3 est une vue partielle en coupe selon E-III de la figure 1, à plus grande échelle. Figure 3 is a partial sectional view along E-III of Figure 1, on a larger scale.
La figure 4 est une vue de détail de la partie supérieure correspondant à la jante de la figure 3, mais à plus grande échelle. Figure 4 is a detail view of the upper part corresponding to the rim of Figure 3, but on a larger scale.
La figure 4a est une vue en coupe patielle selon IV-IV de la figure 4
La figure 5 est une autre vue de détail illustrant dans les mêmes conditions la partie correspondante au moyeu.Figure 4a is a cross sectional view along line IV-IV of Figure 4
Figure 5 is another detail view illustrating under the same conditions the part corresponding to the hub.
La figure 6 est une vue en coupe selon VI-VI de la figure 5, mais sans les écrous. Figure 6 is a sectional view along VI-VI of Figure 5, but without the nuts.
La figure 7 est une vue éclatée partielle en perspective montrant quelques détails d'exécution et notament comment est réalisée la liaison amovible et réglable des rayons. Figure 7 is a partial exploded perspective view showing some details of execution and notably how is the removable and adjustable connection of the spokes.
La figure 8 est une vue en coupe selon VItI-VIII de la figure 3. FIG. 8 is a sectional view along VItI-VIII of FIG. 3.
Les figures 9 et 10 sont des vues illustrant l'écrou de retenue des rayons , la figure 9 étant une demie vue extérieure, la figure 10 étant une vue en bout selon l'axe. Figures 9 and 10 are views illustrating the spoke retaining nut, Figure 9 being a half exterior view, Figure 10 being an end view along the axis.
Les figures 11 et 12 représentent la pièce d'extrémité pour les rayons dans une vue avec coupe partielle (figure 11) est dans une vue en bout selon l'axe (figure 12). Figures 11 and 12 show the end piece for the spokes in a view with partial section (Figure 11) is in an end view along the axis (Figure 12).
La figure 13 est une vue similaire à la figure 4 illustrant une variante d'exécution. Figure 13 is a view similar to Figure 4 illustrating an alternative embodiment.
La figure 14 est une vue en perspective d'une jante avec ses rayons. Figure 14 is a perspective view of a rim with its spokes.
La roue selon l'invention et portant la référence générale (1) est constituée par une jante (2) reliée à un moyeu (3) par un ensemble de rayons (4) et plus précisément par deux nappes de rayons inclinés, chacune des nappes comprenant plusieurs rayons inclinés s'étendant de la partie centrale interne (5) de la jante (2) pour rejoindre l'une des extrémités latérales (6a, 6b) du boitier (7) de moyeu (3). The wheel according to the invention and bearing the general reference (1) is constituted by a rim (2) connected to a hub (3) by a set of spokes (4) and more precisely by two plies of inclined spokes, each of the plies comprising several inclined spokes extending from the inner central part (5) of the rim (2) to join one of the lateral ends (6a, 6b) of the housing (7) of the hub (3).
Selon une disposition préférée, la jante proprement dite et portant la référence globale (2) présente un plan général de symétrie (P) et est constituée par deux éléments annulaires: un premier élément ou élément circulaire externe (2a) solidaire d'un deuxième élément ou élément circulaire interne (2b). According to a preferred arrangement, the rim itself and bearing the global reference (2) has a general plane of symmetry (P) and is constituted by two annular elements: a first element or external circular element (2a) integral with a second element or internal circular element (2b).
Le premier élément de jante (2a) est une couronne constituée par un profilé circulaire destiné à retenir le pneu (non représenté) de la roue, et à cet effet, ledit profilé présente une section ayant la forme générale d'un U ouvert vers le périphérie extérieure (EX) et dans lequel est destiné à prendre place le pneu et la chambre à air éventuelle. Ledit profilé possède deux ailes latérales (10, 11) avantageusement symétriques par rapport au plan (P), reliées par leur base, par une paroi transversale (12). The first rim element (2a) is a crown formed by a circular profile intended to retain the tire (not shown) from the wheel, and for this purpose, said profile has a section having the general shape of a U open towards the outer periphery (EX) and in which is intended to take place the tire and the possible inner tube. Said profile has two lateral wings (10, 11) advantageously symmetrical with respect to the plane (P), connected by their base, by a transverse wall (12).
Par ailleurs, l'extrémité de chacune des ailes comprend une saillie périphérique, respectivement (13, 14) s'étendant vers l'intérieur du creux (15) destinée à retenir le pneu équipant la roue. Notons aussi que les faces extérieures (16, 17) des parois latérales (10, 11) forment les flancs de freinage de la jante. Ladite paroi transversale (12) est avantageusement courbe tandis que chacune des ailes latérales (10, 11) est prolongée vers le centre de la roue par une paroi interne respectivement (19, 20). Les deux parois (19, 20) étant avantageusement en retrait par rapport aux faces de freinage (16, 17) correspondantes. Furthermore, the end of each of the wings comprises a peripheral projection, respectively (13, 14) extending towards the interior of the recess (15) intended to retain the tire fitted to the wheel. Note also that the outer faces (16, 17) of the side walls (10, 11) form the braking sides of the rim. Said transverse wall (12) is advantageously curved while each of the lateral wings (10, 11) is extended towards the center of the wheel by an internal wall respectively (19, 20). The two walls (19, 20) being advantageously set back relative to the corresponding braking faces (16, 17).
Notons que le premier élément ou élément circulaire externe (2a) peut être en matière plastique comme par exemple en polyamide chargé de fibres courtes du type fibres de carbone ou de verre, ou en aluminium ou en toute autre matière. It should be noted that the first element or external circular element (2a) can be made of plastic material such as, for example, polyamide loaded with short fibers such as carbon or glass fibers, or aluminum or any other material.
Le deuxième élément de la jante ou élément circulaire interne (2b) qui est une structure composite, se présente sous la forme d'un assemblage de deux caissons circulaires (30a, 30b) profilés constitué par une paroi périphérique (21a, 21b), recouvrant un noyau (22a, 22b). La dite paroi périphérique (21) étant réalisée en matériau dit composite, pour former une ou plusieurs couches de renfort qui peuvent être de tous types, tels que des couches tissées de fibres de verre ou de carbone, imprégnées d'une résine époxy. Par ailleurs, le noyau (22) est par exemple en mousse synthétique rigide de type polyuréthane ou polyméthacrylate. Chacune des parois périphériques (21a, 21b) comprend deux parois latérales courbes (23a, 23b) qui sont symétriques et qui convergent progressivement vers l'intérieur de la jante en un point (B) de convergence situé sur le plan (P). Elle comprend aussi une paroi supérieure transversale (24a, 24b), ainsi qu'une paroi verticale interne (25a, 25b). Par ailleurs, notons que chacune des parois latérales courbes (23a, 23b) est prolongée vers l'extérieur par un prolongement de paroi (23'a, 23'b) destinée à coopérer avec les parois internes correspondantes (19, 20) du premier élément de jante (2a). The second element of the rim or internal circular element (2b) which is a composite structure, is in the form of an assembly of two circular circular boxes (30a, 30b) formed by a peripheral wall (21a, 21b), covering a core (22a, 22b). Said peripheral wall (21) being made of said composite material, to form one or more reinforcing layers which may be of all types, such as woven layers of glass or carbon fibers, impregnated with an epoxy resin. Furthermore, the core (22) is for example made of rigid synthetic foam of polyurethane or polymethacrylate type. Each of the peripheral walls (21a, 21b) comprises two curved side walls (23a, 23b) which are symmetrical and which gradually converge towards the inside of the rim at a point (B) of convergence situated on the plane (P). It also includes a transverse upper wall (24a, 24b), as well as an internal vertical wall (25a, 25b). Furthermore, note that each of the curved side walls (23a, 23b) is extended outwards by a wall extension (23'a, 23'b) intended to cooperate with the corresponding internal walls (19, 20) of the first rim element (2a).
Selon une autre caractéristique de l'invention, chacun des rayons (4) est constitué par un profilé métallique plat. Selon une disposition préférée, le profilé métallique a une section de forme sensiblement rectangulaire dont la largeur (1) est supérieure à l'épaisseur (e). According to another characteristic of the invention, each of the spokes (4) is constituted by a flat metal profile. According to a preferred arrangement, the metal profile has a section of substantially rectangular shape whose width (1) is greater than the thickness (e).
Avantageusement, la largeur (I) est approximativement trois fois supérieure à l'épaisseur (e), voir meme plus. Bien entendu, les rayons sont disposés de façon à présenter la moins de résistance avec l'air lors du pivotement de la roue. Ainsi, (figure 8) ses grandes faces (40, 41) sont parallèles au plan (P) de symétrie de la roue. Chacun des rayons (4) comprend deux extrémités, à savoir une première extrémité ou extrémité externe (26) et à l'opposé, une deuxième extrémité ou extrémité interne (27). Selon une disposition de l'invention, la deuxième extrémité, ou extrémité interne (27) , c'est à dire l'extrémité du rayon proche de l'axe Oo) comprend un filetage (28) destiné à coopérer avec un écrou de réglage (29) solidaire au corps (7) du moyeu (3), tandis que la première extrémité ou extrémité externe (26) est retenue à la jante (2) et plus précisément est retenue par encastrement dans le deuxième élément de jante (2b), comme on peut le voir plus particulièrement à la figure 4. A cet effet, et par exemple, la partie d'extrémité externe (26) est prise en sandwich entre les deux caissons circulaires (30a, 30b) formant le deuxième élément de jante (2). Ainsi, la partie d'extrémité (26) de tous les rayons est collée lors du montage de la jante (2) entre les deux parois verticales internes (25a, 25b) des deux demi-caissons (30a, 30b) constituant le deuxième élément (2b) de la jante (2) proprement dite.Advantageously, the width (I) is approximately three times greater than the thickness (e), or even more. Of course, the spokes are arranged so as to present the least resistance with the air during the pivoting of the wheel. Thus, (FIG. 8) its large faces (40, 41) are parallel to the plane (P) of symmetry of the wheel. Each of the spokes (4) has two ends, namely a first end or external end (26) and, conversely, a second end or internal end (27). According to an arrangement of the invention, the second end, or internal end (27), that is to say the end of the radius close to the axis Oo) comprises a thread (28) intended to cooperate with an adjusting nut (29) integral with the body (7) of the hub (3), while the first end or external end (26) is retained at the rim (2) and more precisely is retained by embedding in the second rim element (2b) , as can be seen more particularly in FIG. 4. For this purpose, and for example, the external end part (26) is sandwiched between the two circular boxes (30a, 30b) forming the second rim element (2). Thus, the end part (26) of all the spokes is glued during the mounting of the rim (2) between the two internal vertical walls (25a, 25b) of the two half-boxes (30a, 30b) constituting the second element (2b) of the rim (2) proper.
Par ailleurs, l'autre extrémité de chaque rayon, c'est à dire sa deuxième extrémité ou extrémité interne (27) comprend une pièce d'extrémité filetée (31) comprenant deux parois parallèles (32a, 32b) formant un logement central (33) dans lequel est brasée, collée ou soudée, l'extrémité correspondante (27) du rayon (5) afin de solidariser la dite pièce d'extrémité (31). Cette dernière comprenant une partie filetée (34) comprenant le filetage (28). Furthermore, the other end of each spoke, that is to say its second end or internal end (27) comprises a threaded end piece (31) comprising two parallel walls (32a, 32b) forming a central housing (33 ) in which is brazed, glued or welded, the corresponding end (27) of the spoke (5) in order to secure said end piece (31). The latter comprising a threaded portion (34) comprising the thread (28).
Le moyeu de roue (3) est formé d'un corps de moyeu (7) de forme générale cylindrique qui est destiné à pivoter autour de l'axe de roue (35). A cet effet, la partie centrale (36) du corps de moyeu (7) est prolongée vers ses extrémités latérales (6a, 6b) par deux boîtiers cylindriques de roulement (37a, 37b) constitués chacun par une paroi cylindrique (38c, 38b) pour former un premier logement (39a, 39b) destiné à recevoir et retenir un roulement étanche (40a, 40b) et un deuxième logement (44a, 44b). La partie centrale (36) constituée par une paroi tubulaire (41) formant un trou axial (42) de passage pour l'axe de roue (35). Les deux roulements (40a, dOb) étant étanches et retenus sur l'axe (35) grâce à un écrou de retenue (43). The wheel hub (3) is formed of a hub body (7) of generally cylindrical shape which is intended to pivot around the wheel axle (35). To this end, the central part (36) of the hub body (7) is extended towards its lateral ends (6a, 6b) by two cylindrical bearing housings (37a, 37b) each constituted by a cylindrical wall (38c, 38b) to form a first housing (39a, 39b) for receiving and retaining a sealed bearing (40a, 40b) and a second housing (44a, 44b). The central part (36) constituted by a tubular wall (41) forming an axial hole (42) for passage for the wheel axle (35). The two bearings (40a, dOb) being sealed and retained on the axis (35) by means of a retaining nut (43).
Comme nous l'avons déjà signalé, et selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité interne (27) de chacun des rayons (4) est retenue sur les extrémités correspondantes (6a, 6b) du boitier du moyeu (7) par une liaison amovible et réglable. A cet effet et selon le mode de réalisation donné à titre d'exemple, chacune des parois cylindriques (38a et 38b) des deuxièmes logements (44a, 44b) comprend quatre trous radiaux inclinés (45a, 46a, 47a, 48a - 45b, 46b, 47b, 48b) destinés à recevoir chacun un écrou (29) de retenue et de réglage destiné à coopérer avec la partie filetée (34) des pièces d'extrémité filetée (31). As we have already pointed out, and according to another characteristic of the invention, the internal end (27) of each of the spokes (4) is retained on the corresponding ends (6a, 6b) of the hub housing (7) by a removable and adjustable link. For this purpose and according to the embodiment given by way of example, each of the cylindrical walls (38a and 38b) of the second housings (44a, 44b) comprises four inclined radial holes (45a, 46a, 47a, 48a - 45b, 46b , 47b, 48b) each intended to receive a retaining and adjusting nut (29) intended to cooperate with the threaded part (34) of the threaded end pieces (31).
A cet effet, chaque écrou (29) comprend, d'une part, un trou axial fileté (50) dont le filetage correspond au filetage (28) de la partie filetée (34) de la pièce d'extrémité (31), et d'autre part, une tête (51) formant un appui (52). Par ailleurs, la paroi périphérique comprend successivement une première partie cylindrique (53) prolongée par une deuxième partie (54) comprenant au moins deux faces parallèles (55, 56). Dans l'exemple tel qu'illustré, l'écran comprend une deuxième partie (54) hexagonale, permettant de pouvoir, grâce à un outil approprié, faire pivoter le dit écrou et régler ainsi la tension des rayons, et la géométrie éventuelle de la jante. For this purpose, each nut (29) comprises, on the one hand, a threaded axial hole (50) whose thread corresponds to the thread (28) of the threaded part (34) of the end piece (31), and on the other hand, a head (51) forming a support (52). Furthermore, the peripheral wall successively comprises a first cylindrical part (53) extended by a second part (54) comprising at least two parallel faces (55, 56). In the example as illustrated, the screen comprises a second hexagonal part (54), making it possible, using an appropriate tool, to rotate the said nut and thus adjust the spoke tension, and the possible geometry of the rim.
La figure 13 est une vue similaire à la figure 4 montrant une variante d'exécution, selon laquelle la roue est destinée à être équipée non pas d'un pneu classique comme précédemment, mais d'un boyau. Figure 13 is a view similar to Figure 4 showing an alternative embodiment, according to which the wheel is intended to be fitted not with a conventional tire as before, but with a tire.
Lors du processus de fabrication, la jante (2) est réalisée directement avec ses rayons (4) comme cela est illustré à la figure 14, l'ensemble des rayons étant disposé initialement dans le plan (P). Lors de la mise en place du moyeu, il suffit de déplacer la première nappe de rayons (4a, 4b, 4c, 4d) d'un côté et la deuxième nappe (4'a, 4b, 4'c, 4d) de l'autre comme cela est illustré par des flèches sur le dessin pour les fixer à ce dernier. During the manufacturing process, the rim (2) is produced directly with its spokes (4) as illustrated in Figure 14, all of the spokes being initially placed in the plane (P). When fitting the hub, simply move the first spoke ply (4a, 4b, 4c, 4d) to one side and the second ply (4'a, 4b, 4'c, 4d) from the other as illustrated by arrows on the drawing to fix them to it.
Selon le mode de réalisation décrit, la roue comprend deux nappes de quatre rayons, mais il pourrait en être autrement sans pour autant sortir du cadre de l'invention. De même, l'accrochage des rayons à la jante peut être réalisé par tout moyeu approprié. Par ailleurs les rayons pourraient être en tout autre matière,; autre qua métallique, comme par exemple en matériau composite. According to the embodiment described, the wheel comprises two plies of four spokes, but it could be otherwise without departing from the scope of the invention. Likewise, the attachment of the spokes to the rim can be carried out by any suitable hub. Furthermore, the spokes could be of any other material; other than metallic, such as in composite material.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown by way of examples, but it also includes all the technical equivalents and their combinations.
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