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WO2004108514A1 - Dispositif de fixation d’une roue de velo sur un cadre - Google Patents

Dispositif de fixation d’une roue de velo sur un cadre Download PDF

Info

Publication number
WO2004108514A1
WO2004108514A1 PCT/FR2004/001311 FR2004001311W WO2004108514A1 WO 2004108514 A1 WO2004108514 A1 WO 2004108514A1 FR 2004001311 W FR2004001311 W FR 2004001311W WO 2004108514 A1 WO2004108514 A1 WO 2004108514A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hub
internal
external
fixing
axial support
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/001311
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Mercat
Jean-Marc Hillairet
Original Assignee
Salomon S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Salomon S.A. filed Critical Salomon S.A.
Priority to EP04767189A priority Critical patent/EP1626891A1/fr
Publication of WO2004108514A1 publication Critical patent/WO2004108514A1/fr
Priority to US11/286,353 priority patent/US20060119172A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/005—Axle suspensions characterised by the axle being supported at one end only

Definitions

  • the present invention relates to a device for overhanging a bicycle wheel on a frame.
  • the cantilever attachments of bicycle wheels require only one arm from the bicycle frame.
  • These fasteners are also called single-arm fasteners.
  • part of the elements and functions usually present on the hub of a traditional wheel can advantageously remain, permanently on the frame.
  • an internal hub which is rotatably mounted on the frame by means of rolling bearings and which carries on the one hand the chain sprockets and possibly a brake disc, and on the other hand an external hub which is suitable for wheel and concentrates the spokes, sticks or sides of it.
  • the connection between the external hub and the internal hub must be easily separable and ensure good transmission of forces.
  • Document FR 2 684 063 describes such a fastening in which an internal hub called a spindle is rotatably mounted in a bore of the frame and on which the wheel is fixed.
  • the spindle has a reduced diameter and to ensure that the attachment will withstand the various forces to which the wheel is subjected, and in particular to lateral forces, the attachment is made by a threaded nut.
  • Such fixing therefore requires the use of a tool to be able to be manipulated.
  • the spindle has a long protruding length and risks being damaged during handling or storage of the bicycle without a wheel.
  • the document EP 1 153 827 describes a single-arm fixing device also comprising an internal hub rotatably mounted in the frame of the bicycle and against which the wheel is fixed.
  • the bearing area of the wheel hub, called the outer hub against the inner hub is made by a cone.
  • the objective of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks and in particular to provide a device for overhanging a wheel on a frame which can be used with a quick clamping device and which is not very bulky in the axial direction.
  • the objective of the invention is also to provide a wheel fixing device for which the fixing of a wheel by a non-professional user is simplified and does not require an angular pre-positioning.
  • the objective of the invention is also to provide a device for fixing a wheel reducing the angular play.
  • the objective of the invention is also to provide a fixing device which ensures precise axial positioning of the median plane of the wheel.
  • a device for fixing a bicycle wheel of axis A on a frame comprising: an internal hub rotatably mounted on said frame by means of at least one rolling bearing and equipped with an internal axial support zone, an external hub connected to the rim of said wheel by means of spokes, sticks or flanges, and comprising an external axial support zone cooperating with said internal transmission zone force, means for clamping said external hub on said internal hub, device characterized in that said internal and external areas of axial support are located at a distance from the axis at least greater than 20 mm, preferably 25 mm . Thanks to the spacing of the internal and external axial support zones by a distance greater than 20 mm, preferably 25 mm, for the same tightening torque, the risk of detachment of the wheel, when it is subjected to a lateral force is less.
  • the axial support zones are distributed in the vicinity of a circle of radius R greater than 25 mm.
  • R radius
  • the internal support zone is formed at the periphery of a plate having the shape of a bowl.
  • the internal and external support zones comprise a plurality of teeth, which constitute means for transmitting the drive torque of the chain as well as the braking torque.
  • FIG. 1 is a functional diagram
  • FIG. 2 is a sectional view of a device according to the invention
  • FIG. 3 is a front view of the internal hub of the device described in FIG. 1,
  • FIG. 4 is a sectional view of a device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of the crown and the external axial support area.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a fixing device according to the invention.
  • the internal hub 3 is pivotally mounted in the frame 4.
  • the internal hub 3 comprises axial support means distributed in the vicinity of a circle of radius R.
  • the external hub 2 of the wheel 1 comprises external axial support means 14 corresponding to the axial support means of the internal hub 28. These are also distributed in the vicinity of a circle of radius R. Centering means ensure the precise positioning of the wheel on the internal hub.
  • the diagram in FIG. 1 does not take account in particular of the presence of transmission means, transmitting the torque of the chain from the internal hub to the wheel.
  • the diagram in FIG. 1 does not represent either the torque of the chain or the torque to which the wheel is subjected during braking.
  • the periphery of the wheel 1 could be subjected to a lateral force approaching 300 N.
  • This force represented in FIG. 1 by the arrow FI can for example exist in a corner taken at high speed.
  • the force F2 corresponding to the radial force exerted on the wheel can be much greater and reach 5000 N.
  • the wheel is held in place by the application at the level of the internal hub of a clamping force F4 oriented along its axis.
  • the radius R is chosen to be greater than 20 mm, preferably greater than 25 mm.
  • FIG 2 shows a partial section of a fixing device according to the invention.
  • the internal hub 3 comprises a cylindrical body mounted to rotate in a bore in the frame 4 by means of rolling bearing 5. One of the ends of this rotary body serves to support the sprockets of the transmission chain. The other end constitutes an enlarged plate 10. At the periphery of this plate 10, a projecting flange equipped with a plurality of teeth 11 is disposed, while in the center of this a fixing element 12 extends the cylindrical body .
  • the fixing element 12 is a threaded rod.
  • the internal hub can also be fitted with a brake disc (not shown).
  • the wheel 1 is of the stick wheel type, that is to say that the external hub 2 and the rim are connected together by a plurality of sticks 6.
  • the central zone of the wheel which is called the outer hub 2
  • the external hub 2 also comprises external axial support means 14 of the wheel on the internal hub 3. These are arranged on a circle whose radius R is substantially equal to 25 mm and include a plurality of teeth provided for s 'fit between the teeth of the flange of the internal hub 3.
  • the interlocking of the teeth not only ensures the establishment of means for supporting and transmitting lateral forces to which the wheel is subjected to the internal hub, and by the same to frame, but also the transmission of the chain torque from the internal hub to the wheel as well as the braking torque.
  • FIG. 3 shows a front view of the internal hub 3 and of the frame arm 4 before the wheel is fixed.
  • the plurality of teeth 11 are arranged radially around the axis and they are arranged continuously over the entire periphery.
  • the device according to the invention is very simple to use because the user can present the wheel in any angular position, it will always be ready to be received by the internal hub.
  • the teeth are teeth with a pointed profile, that is to say that they do not have a flat part at their top. This makes it possible to avoid that, during the presentation of the external hub on the internal hub, the tops of the teeth remain in contact with one another without them engaging with each other.
  • the edges of the teeth are radial with respect to the axis of the wheel.
  • the radial character of the edge of the teeth is not limiting and a plurality of teeth can be provided, the edge of which forms a constant angle with the radius.
  • the interlocking of the teeth has the effect of ensuring the centering of the wheel. Overall, the device according to the invention allows simple, rapid fixing while guaranteeing precise positioning, both axially and radially.
  • the tightening device consists of a wing nut held inside a housing of the external hub 2 by means of a circlip (elastic ring).
  • a sliding washer 32 is inserted between the base of the wing nut 15 and the external hub.
  • This sliding washer can for example be made of "Permaglide”. The installation of such a washer doubles the performance of the clamping device.
  • the wing nut further comprises two wings 30 so as to allow tightening without tools.
  • the use of a wing nut is not limiting and it can be replaced by any other tightening device and in particular manual tightening devices or quick tightening devices.
  • the threaded rod does not come from the internal hub but from the external hub and that it is screwed into a threaded bore formed inside the internal hub.
  • FIG. 4 describes a second embodiment of the invention.
  • the rear arm of the frame 4 has a bore in which the internal hub 3 is rotatably mounted by means of ball bearings 5.
  • the internal hub 3 comprises a cylindrical body 16 whose external diameter is equal to the internal diameter of the ring of the bearing 5. At one end of this cylindrical body is fixed the freewheel body and the sprockets of the transmission chain. At the other end, the cylindrical body widens and becomes a plate 10.
  • This plate 10 comprises means for fixing a brake disc 18 and a plurality of teeth 11 regularly distributed on a circle and projecting in a direction parallel to the axis of rotation.
  • the teeth have a height between 1 and 5 mm and a width between 1 and 2 mm.
  • the angle at the top is between 15 ° and 20 °. Of course, these values are not limiting in the context of the invention.
  • the volume allocated for the transfer of axial forces, for the transmission of chain torque and for centering the wheel on the internal hub is limited to an annular volume whose external profile is a circle of radius R substantially equal at 30 mm and thickness corresponding to the height and width of the teeth. Thanks to this low axial volume occupancy, more space can be reserved for other functions such as the quick clamping mechanism.
  • a stud 20 is fixed at the center of the plate.
  • This stud 20 comprises a threaded part screwed into the cylindrical body of the hub and a projecting part comprising a base 21, a groove 22 and a chamfered end piece 23.
  • FIG. 4 also shows a wheel 1 fixed by the cantilever fixing device according to the invention. It is a so-called stick wheel.
  • Four of the sticks 6 of this wheel are visible in the figure. These sticks 6 connect the rim 24 to the central part of the wheel called the outer hub.
  • the wheel 1 is obtained by molding a light alloy or a thermoplastic material. This technology allows greater freedom in the shape of the sticks. Unlike the spokes, the sticks are not necessarily straight. In the example presented, the curved profile of the sticks makes it possible to offset and center the median plane 25 of the wheel.
  • the center of the wheel called the external hub, includes a recess in which the quick-release mechanism 7 is housed. This comprises a cover 8 fixed to the external hub. The top of the cover includes an opening crossed by a link.
  • a ball cage 9 This is retained inside the cover 8 by means of the link to which it is fixed by an axis.
  • a lever 26 is rotatably mounted on an axis retained on the top of the cover 8.
  • the lever 26 and the link 31 are also pivotally mounted relative to each other about an axis offset from the axis of rotation of the lever 26.
  • the cage comprises a plurality of cells distributed in its cylindrical wall. These cells have on the inner face of the cage a slightly smaller diameter than that of the balls 27 so as to prevent the balls from exit through the inside of the cage.
  • the cover 8 On the outer face of the cage 9 the balls 27 are held in the cells by the cover 8.
  • the lever In the open position of the quick-release mechanism, the lever is oriented substantially in the direction of the axis and the ball cage is in its position furthest from the lever. In this position, the inner surface of the cover provides the possibility of moving away from the center.
  • the chamfered end of the latter drives the balls outwards, which allows the introduction complete of the stud. At the end of this introduction, the teeth of the internal and external support zones then come into contact.
  • the disengagement of the wheel proceeds symmetrically: the lever leaves the folded position when it is actuated by the user.
  • the ball cage is pushed towards the internal hub leaving the possibility for the balls to deviate from their central position.
  • the balls are effectively driven out by the edges of the groove formed on the stud when the user exerts traction on the wheel to disengage it.
  • the teeth on the internal hub are obtained by machining the periphery of the plate.
  • the teeth on the outer hub can also be machined directly from it.
  • a ring 33 is produced by sintering metal powders and it is then assembled to the external hub.
  • the crown 33 is shown in perspective in FIG. 5. It comprises a flat zone which comes to bear on the external hub. Three lugs 34 from this planar area and projecting therefrom are provided to be received in three bores provided in the outer hub 2. The lugs being tapped, a screw retains the crown 33 to the outer hub 2. To eliminate any play angular, the adjustment of the lugs 34 in the corresponding bores is tight.
  • the sintered material can be replaced by a molded material, for example zarmac.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)

Abstract

Dispositif de fixation d’une roue (1) de vélo d’axe A sur un cadre (4) comprenant : un moyeu interne (3) monté rotatif sur ledit cadre (4) par l’intermédiaire d’au moins un palier à roulements (5) et équipé d’une zone interne d’appui axial (28), un moyeu externe (2) relié à la jante de ladite roue par l’intermédiaire de rayons, de bâtons (6) ou de flasques, et comprenant une zone externe d’appui axial (14) coopérant avec ladite zone interne d’appui axial, des moyens de serrage (7) dudit moyeu externe sur ledit moyeu interne. Lesdites zone interne (28) et externe (14) d’appui axial sont situées à une distance de l’axe A au moins supérieure à 20 mm, de préférence supérieure 25 mm et sont réparties au voisinage d’un cercle de rayon R supérieur à 25 mm, centré sur l’axe A. Lesdites zones d’appui axial interne (28) et externe (14) comprennent des moyens de transmissions constitués par une pluralité de dents (11).

Description

DISPOSITIF DE FIXATION D' UNE ROUE DE VELO SUR UN CADRE
La présente invention concerne un dispositif de fixation en porte-à-faux d'une roue de vélo sur un cadre. A la différence d'une fixation par une fourche, les fixations en porte-à-faux des roues de vélos ne nécessitent qu'un seul bras issu du cadre de vélo. On appelle également ces fixations, des fixations monobras.
Dans un dispositif à fixation monobras, une partie des éléments et des fonctions habituellement présentes sur le moyeu d'une roue traditionnelle peut avantageusement rester, à demeure sur le cadre. On parle alors de moyeu interne qui est monté rotatif sur le cadre par Intermédiaire de palier à roulement et qui porte d'une part les pignons de chaîne et éventuellement un disque de frein, et d'autre part un moyeu externe lequel est propre à la roue et concentre les rayons, les bâtons ou les flancs de celle-ci. La liaison entre le moyeu externe et le moyeu interne doit être facilement désolidarisable et assurer une bonne transmission des efforts. Parmi les efforts qui doivent être transmis entre moyeu externe et moyeu interne, il y a le couple de la chaîne, le couple de freinage lorsque le freinage est réalisé par un disque et que celui-ci se trouve fixé sur le moyeu interne, les efforts radiaux et les efforts latéraux exercés sur la roue dès que celle-ci n'est pas parfaitement verticale. Ceci étant le cas lorsque le cycliste adopte la position dite en danseuse ou encore dans un virage. On considère que la force exercée latéralement au plan de la roue au niveau de son contact avec le sol peut atteindre 300 N. La liaison entre le moyeu externe et le moyeu interne doit également transmettre une force radiale orientée dans le plan de la roue, on estime que cette force peut atteindre 5000 N.
Le document FR 2 684 063 décrit une telle fixation dans lequel un moyeu interne appelé fusée est monté rotatif dans un alésage du cadre et sur lequel la roue est fixée. La fusée possède un diamètre réduit et pour s'assurer que la fixation résistera aux différents efforts auxquels la roue est soumise, et en particulier aux efforts latéraux, la fixation est faite par un écrou fileté. Une telle fixation nécessite par conséquent l'utilisation d'un outil pour pouvoir être manipulée. D'autre part, lorsque la roue est retirée de la fixation, la fusée présente une longueur importante faisant saillie et risque d'être endommagée lors des manipulations où des stockages du vélo sans roue.
Le document EP 1 153 827 décrit un dispositif de fixation monobras comprenant également un moyeu interne monté rotatif dans le cadre du vélo et contre lequel est fixée la roue. La zone d'appui du moyeu de la roue, appelée moyeu externe contre le moyeu interne est réalisée par un cône. Bien qu'une telle surface permette de combiner le centrage de la roue et la transmission des efforts latéraux auxquels la roue est soumise, elle présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord elle nécessite une importante occupation du volume axial au niveau du moyeu. D'autre part, elle peut être source d'une imprécision de positionnement axial du plan médian de la roue. Un autre inconvénient du dispositif décrit dans ce document est qu'il faut chercher avec précision à positionner angulairement la roue avant de pouvoir actionner le mécanisme de serrage, du fait de la présence des trois goupilles prévues pour transmettre le couple d'entraînement de la chaîne. Enfin un inconvénient majeur de ce type de construction réside dans le jeu existant entre les goupilles et les logements qui les reçoivent. Ce jeu fonctionnel, pour permettre l'insertion et l'extraction de la roue, génère un jeu angulaire de la fixation de la roue par rapport au moyeu interne. Chaque accélération ou freinage successif vient respectivement placer la roue à chacune des extrémités de ce jeu angulaire.
L'objectif de l'invention est de palier aux inconvénients précités et notamment de fournir un dispositif de fixation en porte-à-faux d'une roue sur un cadre qui puisse être utilisé avec un dispositif de serrage rapide et qui soit peu volumineux dans la direction axiale.
L'objectif de l'invention est également de fournir un dispositif de fixation d'une roue pour lequel la fixation d'une roue par un utilisateur non professionnel est simplifiée et ne nécessite pas un pré-positionnement angulaire.
L'objectif de l'invention est également de fournir un dispositif de fixation d'une roue réduisant le jeu angulaire.
L'objectif de l'invention est également de fournir un dispositif de fixation qui assure un positionnement axial précis du plan médian de la roue.
L'objectif de l'invention est atteint par un dispositif de fixation d'une roue de vélo d'axe A sur un cadre comprenant : un moyeu interne monté rotatif sur ledit cadre par l'intermédiaire d'au moins un palier à roulements et équipé d'une zone interne d'appui axial, un moyeu externe relié à la jante de ladite roue par l'intermédiaire de rayons, de bâtons ou de flasques, et comprenant une zone externe d'appui axial coopérant avec ladite zone interne de transmission d'effort, des moyens de serrage dudit moyeu externe sur ledit moyeu interne, dispositif caractérisé en ce que lesdites zones interne et externe d'appui axial sont situés à une distance de l'axe au moins supérieure à 20 mm, de préférence 25 mm. Grâce à l'écartement des zones interne et externe d'appui axial d'une distance supérieure à 20 mm, de préférence 25 mm, pour un même couple de serrage, le risque de décollement de la roue, lorsqu'elle est soumise à un effort latéral, est moindre.
De préférence les zones d'appui axial sont réparties au voisinage d'un cercle de rayon R supérieur à 25 mm. On parle alors d'appuis plan dont l'occupation axiale est miniπiale.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, la zone d'appui interne est ménagée à la périphérie d'une platine ayant la forme d'une cuvette.
Dans un mode de réalisation préféré les zones d'appui interne et externe comprennent une pluralité de dents, lesquelles constituent des moyens de transmission du couple d'entraînement de la chaîne ainsi que du couple de freinage.
L'invention comprend également les caractéristiques qui ressortiront de la description qui suit. Cette description décrit à titre d'exemple quelques modes de réalisation de l'invention. Elle est complétée par un dessin dans lequel :
- la figure 1 est un schéma fonctionnel,
- la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention,
- la figure 3 est une vue de face du moyeu interne du dispositif décrit à la figure 1,
- la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- la figure 5 est une vue en perspective de la couronne et de la zone externe d'appui axial.
La figure 1 présente un schéma fonctionnel d'un dispositif de fixation selon l'invention. Le moyeu interne 3 est monté pivotant dans le cadre 4. Le moyeu interne 3 comprend des moyens d'appui axial répartis au voisinage d'un cercle de rayon R. Le moyeu externe 2 de la roue 1 comprend des moyens d'appui axial externe 14 correspondant aux moyens d'appui axial du moyeu interne 28. Ceux-ci sont également répartis au voisinage d'un cercle de rayon R. Des moyens de centrage assurent le positionnement précis de la roue sur le moyeu interne. Le schéma de la figure 1 ne tient pas compte notamment de la présence de moyens de transmission, transmettant le couple de la chaîne du moyeu interne à la roue. Le schéma de la figure 1 ne représente pas ni le couple de la chaîne ni le couple auquel est soumise la roue lors du freinage. On estime en général que la périphérie de la roue 1 pourrait être soumise à un effort latéral approchant 300 N. Cet effort représenté sur la figure 1 par la flèche FI peut par exemple exister dans un virage pris à grande vitesse. Un tel effort aura tendance à désolidariser la roue du dispositif de fixation, notamment en raison du caractère axial des moyens d'appui. La force F2 correspondant à la force radiale exercée sur la roue peut être beaucoup plus importante et atteindre 5000 N. La roue est maintenue en place grâce à l'application au niveau du moyeu interne d'une force de serrage F4 orientée selon son axe. Afin d'éviter tout décollement, le rayon R est choisi supérieur à 20 mm, de préférence supérieur à 25 mm.
La figure 2 montre une coupe partielle d'un dispositif de fixation selon l'invention. Le moyeu interne 3 comprend un corps cylindrique monté rotatif dans un alésage du cadre 4 par l'intermédiaire de palier à roulement 5. L'une des extrémités de ce corps rotatif sert au support des pignons de la chaîne de transmission. L'autre extrémité constitue une platine élargie 10. A la périphérie de cette platine 10, une collerette saillante équipée d'une pluralité de dents 11 est disposée, tandis qu'au centre de celle-ci un élément de fixation 12 prolonge le corps cylindrique. L'élément de fixation 12 est une tige filetée. Le moyeu interne peut également être équipé d'un disque de freinage (non représenté).
La roue 1 est du type roue à bâton, c'est-à-dire que le moyeu externe 2 et la jante sont reliés entre eux par une pluralité de bâtons 6. Bien entendu ceci n'est pas limitatif et le dispositif de fixation selon l'invention peut être utilisé pour n'importe quel type de roue. La zone centrale de la roue que l'on appelle moyeu externe 2 comprend une ouverture 13 centrée sur l'axe et prévue pour laisser passer l'élément de fixation 12 précité. Accessoirement cette ouverture 13 permet le précentrage de la roue avant la fixation de celle- ci. Le moyeu externe 2 comprend également des moyens d'appui axial externe 14 de la roue sur le moyeu interne 3. Ceux-ci sont disposés sur un cercle dont le rayon R est sensiblement égal à 25 mm et comprennent une pluralité de dents prévue pour s'emboîter entre les dents de la collerette du moyeu interne 3. L'emboîtement des dents assurent non seulement la mise en place de moyens d'appui et de transmission des efforts latéraux auxquels la roue est soumise au moyeu interne, et par la même au cadre, mais également la transmission du couple de la chaîne du moyeu interne à la roue ainsi que du couple de freinage.
La figure 3 montre une vue de face du moyeu interne 3 et du bras du cadre 4 avant la fixation de la roue. La pluralité de dents 11 sont disposées radialement autour de l'axe et elles sont disposées continûment sur toute la périphérie. Ainsi il n'existe pas un nombre limité de positions angulaires dans lesquelles on pourra fixer la roue mais une pluralité de positions, autant qu'il y a de dents. On pourra également choisir une disposition continue de dents sur le moyeu interne et une disposition discontinue sur le moyeu externe. En pratique, le dispositif selon l'invention est très simple à utiliser car l'utilisateur pourra présenter la roue dans n'importe quelle position angulaire, elle sera toujours prête à être reçue par le moyeu interne.
Les dents sont des dents à profil pointu, c'est-à-dire qu'elles ne comportent pas de méplat à leur sommet. Ceci permet d'éviter que, lors de la présentation du moyeu externe sur le moyeu interne, les sommets des dents restent en appui les uns sur les autres sans qu'elles s'engagent les unes avec les autres. Les arêtes des dents sont radiales par rapport à l'axe de la roue. Bien entendu le caractère radial de l'arête des dents n'est pas limitatif et on peut prévoir une pluralité de dents dont l'arête fait avec le rayon un angle constant. En plus des fonctions précédemment décrites, l'emboîtement des dents a pour effet d'assurer le centrage de la roue. Globalement le dispositif selon l'invention permet une fixation simple, rapide tout en garantissant un positionnement précis tant axial que radial.
Le dispositif de serrage est constitué d'un écrou papillon maintenu à l'intérieur d'un logement du moyeu externe 2 par l'intermédiaire d'un circlips (anneau élastique). Pour faciliter le serrage et augmenter la force disponible, une rondelle de glissement 32 est insérée entre la base de l'écrou papillon 15 et le moyeu externe. Cette rondelle de glissement peut être par exemple réalisée en "Permaglide". La mise en place d'une telle rondelle double le rendement du dispositif de serrage. L'écrou papillon comprend en outre deux ailes 30 de façon à permettre le serrage sans outil. Bien entendu l'utilisation d'un écrou papillon n'est pas limitative et on pourra remplacer celui-ci par tout autre dispositif de serrage et en particulier des dispositifs de serrage manuel ou des dispositifs de serrage rapide. Alternativement il est également prévu dans le cadre de l'invention que la tige filetée ne soit pas issue du moyeu interne mais du moyeu externe et qu'elle soit vissée dans un alésage taraudée ménagé à l'intérieur du moyeu interne.
La figure 4 décrit un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le bras arrière du cadre 4 présente un alésage dans lequel le moyeu interne 3 est monté rotatif par l'intermédiaire de roulement à bille 5. Le moyeu interne 3 comprend un corps cylindrique 16 dont le diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur de la bague du roulement 5. A l'une des extrémités de ce corps cylindrique est fixé le corps de roue libre et les pignons de la chaîne de transmission. A l'autre extrémité, le corps cylindrique s'élargit et devient une platine 10. Cette platine 10 comprend des moyens de fixation d'un disque de freinage 18 et une pluralité de dents 11 régulièrement réparties sur un cercle et faisant saillie dans une direction parallèle à l'axe de rotation. Les dents ont une hauteur comprise entre 1 et 5 mm et une largeur comprise entre 1 et 2 mm. L'angle au sommet est compris entre 15° et 20°. Bien entendu ces valeurs ne sont pas limitatives dans le cadre de l'invention.
Au total, le volume dévolu pour le transfert des efforts axiaux, pour la transmission du couple de la chaîne et pour le centrage de la roue sur le moyeu interne se limite à un volume annulaire dont le profil extérieur est un cercle de rayon R sensiblement égal à 30 mm et d'épaisseur correspondant à la hauteur et à la largeur des dents. Grâce à cette faible occupation volumique axiale, une place plus importante peut être réservée pour d'autres fonctions comme par exemple le mécanisme de serrage rapide.
Au centre de la platine est fixé un plot 20. Ce plot 20 comprend une partie filetée vissée dans le corps cylindrique du moyeu et une partie saillante comprenant une base 21, une gorge 22 et un embout 23 chanfreiné.
La figure 4 montre également une roue 1 fixée par le dispositif de fixation en porte-à-faux selon l'invention. Il s'agit d'une roue dite à bâtons. Quatre des bâtons 6 de cette roue sont visibles sur la figure. Ces bâtons 6 relient la jante 24 à la partie centrale de la roue appelée moyeu externe. La roue 1 est obtenue par moulage d'un alliage léger ou d'une matière thermoplastique. Cette technologie autorise une plus grande liberté dans la forme des bâtons. A la différence des rayons, les bâtons ne sont pas nécessairement droits. Dans l'exemple présenté, le profil incurvé des bâtons permet de décaler et de recentrer le plan médian 25 de la roue. Le centre de la roue, appelé moyeu externe comprend un évidement dans lequel vient se loger le mécanisme de serrage rapide 7. Celui-ci comprend un capot 8 fixé sur le moyeu externe. Le sommet du capot comprend une ouverture traversée par une biellette. A l'intérieur du capot coulisse une cage 9 à bille. Celle-ci est retenue à l'intérieur du capot 8 par l'intermédiaire de la biellette à laquelle elle est fixée par un axe. Un levier 26 est monté rotatif sur un axe retenu sur le sommet du capot 8. Le levier 26 et la biellette 31 sont également montés pivotant l'un par rapport à l'autre autour d'un axe excentré par rapport à l'axe de rotation du levier 26. Ainsi la rotation du levier 26 génère, via le mécanisme à genouillère constitué par la biellette et le levier, le mouvement de translation de la cage 9 à bille à l'intérieur du capot 8. La cage comprend une pluralité d'alvéoles répartie dans sa paroi cylindrique. Ces alvéoles ont sur la face intérieure de la cage un diamètre légèrement plus petit que celui des billes 27 de façon à empêcher les billes de sortir par l'intérieur de la cage. Sur la face extérieure de la cage 9 les billes 27 sont maintenues dans les alvéoles par le capot 8. En position ouverte du mécanisme de serrage rapide, le levier est orienté sensiblement dans le sens de l'axe et la cage à bille est dans sa position la plus éloignée du levier. Dans cette position, la surface intérieure du capot ménage aux billes la possibilité de s'éloigner du centre. Lorsqu'on présente la roue devant le moyeu interne en prenant soin d'insérer le plot 20 à l'intérieur du mécanisme de serrage rapide 7, extrémité chanfreinée de celui-ci chasse les billes vers l'extérieur, ce qui permet l'introduction complète du plot. A la fin de cette introduction, les dents des zones interne et externe d'appui viennent alors en contact. Le basculement du levier 26 vers la position repliée, c'est-à-dire dans une position parallèle à l'un des bâtons a pour effet, via la biellette de tirer vers lui la cage à bille. Dans cette position, les billes 27 dans chacune des alvéoles sont forcées vers l'intérieur par la surface intérieure du capot qui se rétrécit. Le plot 20 est alors prisonnier de la cage 9 à bille et la poursuite du mouvement de translation de la cage 9 a pour effet de plaquer avec plus de force la zone d'appui externe contre la zone d'appui interne. Grâce à la disposition des zones d'appui externe et interne selon un cercle dont le rayon est supérieur à 20 mm et de préférence à 25 mm, l'espace central peut être entièrement occupé par le dispositif de serrage rapide de la roue.
Le désengagement de la roue procède de façon symétrique : le levier quitte la position repliée lorsqu'il est actionné par l'utilisateur. Ainsi la cage à bille est poussée vers le moyeu interne laissant la possibilité aux billes de s'écarter de leur position centrale. Les billes sont effectivement chassées par les bords de la gorge ménagée sur le plot lorsque l'utilisateur exercera une traction sur la roue pour la désengager.
Les dents présentes sur le moyeu interne sont obtenues par usinage de la périphérie de la platine. Les dents présentes sur le moyeu externe peuvent également être usinées directement à partir de celui-ci. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, une couronne 33 est réalisée par frittage de poudres métalliques et elle est ensuite assemblée au moyeu externe.
La couronne 33 est représentée en perspective à la figure 5. Elle comprend une zone plane qui vient en appui sur le moyeu externe. Trois ergots 34 issus de cette zone plane et faisant saillie de celle-ci sont prévus pour être reçus dans trois alésages ménagés dans le moyeu externe 2. Les ergots étant taraudés, une vis retient la couronne 33 au moyeu externe 2. Pour supprimer tout jeu angulaire, l'ajustement des ergots 34 dans les alésages correspondants est serré. Alternativement on peut remplacer le matériau fritte par un matériau moulé par exemple du zarmac. Bien que l'invention ait été décrite en référence à un mode de réalisation préféré, d'autres applications et des modifications de celle-ci peuvent être envisagées.
NOMENCLATURE
- roue - moyeu externe - moyeu interne - cadre - palier à roulement - bâton - mécanisme de serrage - capot - cage 0- platine 1- dent 2- élément de fixation 3- ouverture 4- moyens d'appui axial externe 5- écrou papillon 6- corps cylindrique 7- corps de roue libre 8- disque de freinage 9- axe de rotation 0- plot 1- base 2- gorge 3- embout 4- jante 5- plan médian de la roué 6- levier 7- bille 8- moyen d'appui axial interne 9- circlips (anneau élastique) 0- aile 1- biellette 2- rondelle de glissement 3- couronne 4- ergot

Claims

REVENDICATIONS
1- Dispositif de fixation d'une roue (1) de vélo d'axe A sur un cadre (4) comprenant : un moyeu interne (3) monté rotatif sur ledit cadre (4) par l'intermédiaire d'au moins un palier à roulements (5) et équipé d'une zone interne d'appui axial (28) un moyeu externe (2) relié à la jante de ladite roue par l'intermédiaire de rayons, de bâtons (6) ou de flasques, et comprenant une zone externe d'appui axial (14) coopérant avec ladite zone interne d'appui axial des moyens de serrage (7) dudit moyeu externe sur ledit moyeu interne dispositif caractérisé en ce que lesdites zones interne (28) et externe (14) d'appui axial sont situées au voisinage d'un cercle de rayon R supérieur à 25 mm, centré sur l'axe A.
2- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyeu interne (3) comprend un corps cylindrique (16) monté rotatif dans un alésage dudit cadre et une platine (10) à la périphérie de laquelle est disposée la zone d'appui axial interne (28).
3- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites zones d'appui axial interne (28) et externe (14) comprennent des moyens de transmission constitués par une pluralité de dents (11).
4- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pluralité de dents constituant les moyens de transmission de ladite zone d'appui axial externe est obtenu par usinage dudit moyeu interne (3).
5- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pluralité de dents (11) constituant les moyens de transmission de ladite zone d'appui axial externe (14) est obtenu par frittage de poudres métalliques.
6- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pluralité de dents (11) constituant les moyens de transmission de ladite zone d'appui axial externe (14) est obtenu par moulage.
7- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que lesdites pluralités de dents (11) comprennent une suite interrompue de dents (11) dont la hauteur est comprise entre 1 et 5 mm. 8- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage (7) comprennent une tige filetée faisant saillie du moyeu interne (3) et un écrou papillon (15) maintenu captif d'un alésage du moyeu externe et en ce qu'une rondelle de glissement (32) s'intercale entre l'écrou papillon et le moyeu interne.
9- Dispositif de fixation d'une roue de vélo selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage (7) sont constitués par un mécanisme de serrage rapide lequel comprend d'une part : un plot (20) faisant saillie depuis le moyeu interne (3) et équipé d'une gorge (22) et d'autre part un capot (8) fixé sur le moyeu externe (2), à l'intérieur duquel est montée coulissante une cage (9) à billes (27), une biellette (31) et un levier (26) pivotant associé à une came de façon à transformer le mouvement pivotant du levier en un mouvement de translation de la biellette et de la cage à billes.
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