FR3039458A1 - Moyeu pour roue de cycle - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un moyeu (10) pour une roue (1) de cycle, le moyeu (10) comprenant : - un arbre (100) destiné à être lié à un cadre du cycle ; - un corps (200) de moyeu monté en rotation sur l'arbre (100) ; - au moins un premier (110) et un deuxième (120) paliers à roulements configurés pour assurer le guidage en rotation du corps (200) de moyeu sur l'arbre (100), chaque palier à roulements (110, 120) comprenant : - une bague externe (112, 122) montée serrée dans le corps (200) du moyeu ; - une bague interne (111, 121) montée glissante sur l'arbre (100) ; caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément élastique (800) porté par l'arbre (100) et configuré pour exercer une contrainte axiale élastique sur l'une des bagues internes (111, 121) dans un sens tendant à écarter axialement les bagues internes (111, 121) des premier (110) et deuxième (120) paliers à roulements. La présente invention concerne également une roue et un cycle équipés d'un tel moyeu.

Description

Moveu pour roue de cycle

Domaine de l’invention L'invention concerne un moyeu d'une roue de cycle, tel qu'une bicyclette. Elle concerne également une roue de cycle et un cycle équipés d'un tel moyeu. L’invention trouve pour application particulièrement avantageuse mais non limitative les moyeux fixés au cadre par l'intermédiaire d'un axe de blocage rapide.

Etat de la technique

Une roue comprend traditionnellement une jante, un moyeu et des rayons ou des disques assurant la liaison mécanique entre la jante et le moyeu.

Le moyeu comprend généralement un corps configuré pour tourner autour d’un arbre et conformé pour recevoir les rayons ou les disques disposés de part et d'autre d'un plan médian du moyeu.

Afin d’assurer le guidage en rotation du corps de moyeu autour de l’arbre qui est le plus souvent fixe par rapport au cadre du cycle, on prévoit une paire de roulements. Chaque roulement comprend une bague interne enfilée autour de l’arbre, une bague externe logée dans un alésage du corps de moyeu et des éléments roulants enserrés entre les deux bagues. La change étant supportée principalement par le corps de moyeu, la bague externe est montée serrée sur le corps de moyeu et la bague interne est montée glissante sur l’arbre.

Lors de l’utilisation, des efforts radiaux très importants sont imposés au corps de moyeu. Ces efforts sont par exemple induits par le poids de l’utilisateur et par des chocs du cycle sur le sol. Par ailleurs, le moyeu encaisse également des efforts axiaux, c’est-à-dire de manière sensiblement parallèle à l’axe de rotation du moyeu. Ces efforts surviennent par exemple dans les virages ou lorsque l'utilisateur du cycle pédale en danseuse c’est-à-dire en étant debout sur les pédales.

Ces efforts sont transmis partiellement au moins depuis le corps du moyeu à l’arbre et au cadre par l’intermédiaire des roulements.

Il est alors nécessaire de limiter ces jeux radiaux et axiaux dans les roulements, car ils se traduisent par des désalignements de l'arbre par rapport au corps de moyeu. Ces désalignements entraînent des déplacements importants au niveau de la jante. Ces déplacements, aisément perceptibles par l'utilisateur, réduisent considérablement la précision du pilotage et sont sources d’insécurité. Par ailleurs ils conduisent à une usure prématurée du moyeu. Ils peuvent également provoquer le frottement des patins de frein sur la jante.

Le plus souvent l’arbre est fixé au cadre par un dispositif de blocage rapide. Ce dispositif exerce une compression de l'arbre du moyeu le long de son axe de rotation ce qui génère une modification de la longueur de l'arbre entre les positions ouverte (roue desserrée) et fermée (roue serrée). Cette modification de la longueur de l’arbre s'accompagne éventuellement d’un accroissement du diamètre de l’arbre. Ceci est d'autant plus vrai dans le cas des moyeux dont la section de l’arbre est faible, typiquement dans les roues de vélos de course où l'on recherche la légèreté.

Typiquement, la variation de la longueur de l’arbre entre ses positions comprimée et non comprimée peut être de l'ordre de 0,1 ou 0,2 mm entre les roulements.

Il est donc nécessaire de trouver des solutions pour réduire l’apparition de jeux dans les roulements, en particulier dans les moyeux pour roue à blocage rapide.

Le document US 4079958 décrit une solution dans laquelle les bagues externes et internes présentent des formes de cônes complémentaires et forment pour les billes de chaque roulement une cuvette et une contre-cuvette. La direction d’appui de la bille sur chacune des bagues est donc inclinée, c’est-à-dire qu’elle présente une composante axiale en plus de sa composante radiale. Cette solution présente pour inconvénient que le réglage du jeu est fastidieux et qu’une fois réglé le jeu se dérègle fréquemment. Par ailleurs, si le jeu est réglé de manière trop serré ou trop lâche on risque de détériorer le roulement. Par exemple, lorsque le jeu est réglé de manière trop serré, la réduction de la longueur de l’arbre induite par le serrage de la roue engendre une précontrainte trop importante. Une telle précontrainte augmente le frottement et est néfaste à la durée de vie du roulement.

Afin de simplifier le montage des moyeux, des solutions telles que celle présentées dans le document DT Swiss WO 00/34056 prévoit des roulements intégrés. L’inconvénient principal de cette solution est qu’elle ne permet pas de réglage du jeu. Par ailleurs si l’arbre est fortement comprimé par l’utilisateur lors du blocage du moyeu sur le cadre cela peut entraîner un décalage axial des bagues internes par rapport aux bagues externes, induisant un jeu perceptible voire excessif et une usure précoce des roulements.

La solution décrite dans le document EP 1798058 prévoit un moyeu qui, bien qu'il utilise des roulements standards, prévoit d'annuler le jeu radial grâce à une bague conique. Cette solution est efficace pour annuler le jeu entre la bague interne et l'arbre au moment du montage. En revanche avec cette solution il s’avère complexe de régler le jeu interne du roulement, notamment son jeu interne axial.

La solution décrite dans le document EP 2177373 propose un dispositif d'auto-rattrapage du jeu axial, dans lequel une épingle contrainte radialement vers l'extérieur est placée entre la bague interne et une rondelle conique. La pente de la rondelle associée à la contrainte radiale de l'épingle a pour effet que cette dernière vient combler le jeu éventuel. Du fait des frottements de l'épingle sur la rondelle, le mouvement vers le centre de l'épingle est irréversible, si bien que même sous forte charge axiale, le système ne peut pas prendre de jeu. Dans le cas où l'arbre du moyeu est peu rigide et donc se comprime beaucoup sous l'action du blocage rapide, les bagues intérieures se rapprochent et cela induit une forte précharge dans les roulements sans aucune possibilité pour l'épingle de remonter. La précharge irréversible peut entraîner une fatigue précoce des roulements.

Il existe donc un besoin consistant à proposer une solution pour réduire les jeux radiaux et axiaux dans les roulements et tout en limitant, voire en supprimant, les inconvénients des solutions connues. Le but de l’invention est de répondre à ce besoin.

RESUME DE L’INVENTION

Selon un mode de réalisation, l’invention porte sur un moyeu pour roue de cycle, le moyeu comprenant : un arbre destiné à être lié à un cadre du cycle ; un corps de moyeu monté en rotation sur l’arbre ; au moins un premier et un deuxième paliers à roulements configurés pour assurer le guidage en rotation du corps de moyeu sur l’arbre, chaque palier à roulements comprenant : une bague externe montée serrée dans le corps du moyeu et une bague interne montée glissante sur l’arbre.

Le moyeu comprend également au moins un élément élastique porté par l’arbre et configuré pour exercer une contrainte axiale élastique sur l’une des bagues internes. L’élément élastique est positionné de manière à exercer une contrainte axiale élastique sur l’une des bagues internes dans un sens tendant à écarter ou rapprocher axialement les bagues internes des premier et deuxième paliers à roulements.

Par cette configuration spécifique, l’élément élastique, telle qu’une rondelle-ressort par exemple, induit un effort axial qui exerce une précharge permanente sur les bagues internes afin de les écarter mutuellement selon la direction axiale. Avantageusement cet effort axial est quasiment constant sur une longueur correspondant à la variation de la longueur de l’arbre selon son état de compression. Ainsi, quelle que soit la compression de l’arbre, l’élément élastique permet de rattraper le jeu axial. Cette solution permet ainsi d’imposer à la bague interne une précharge axiale quasi constante quel que soit le serrage effectué par l’utilisateur et quel que soit le jeu interne axial apparaissant au sein du roulement lorsqu’il s’use.

Cette solution évite ainsi les déplacements importants qui apparaissent au niveau de la jante lorsque le jeu axial n’est pas maîtrisé. La précision du pilotage n’est donc pas altérée au cours du temps. L’invention permet également d’éviter l’usure prématurée du moyeu.

Par ailleurs l’invention ne nécessite pas de réglage complexe de la précharge et ne présente pas de risque de déréglage.

En outre, elle limite la complexité du moyeu par rapport à de nombreuses solutions connues et simplifie le montage du moyeu. Elle permet ainsi de limiter le coût de ce dernier. L’invention s’avère ainsi particulièrement avantageuse pour les moyeux à blocage rapide, puisque la force de serrage imposée par l’utilisateur n’est pas prévisible et peut varier fortement d’un utilisateur à l’autre.

Facultativement, le moyeu selon l’invention comporte au moins l’une quelconque des caractéristiques suivantes prises séparément ou en combinaison.

Selon un mode de réalisation, l’arbre varie d’une longueur maximale ôlmax entre sa position au repos Pr et sa position comprimée Pc, suite à un serrage réalisé manuellement par l’utilisateur ; et l’élément élastique est configuré de manière à ce que sa force de rappel varie peu lorsque la longueur de l’arbre varie d’une distance inférieure ou égale à ôlmax par rapport à ladite position au repos Pr. On entend par serrage manuel, un serrage effectué sans outillage et à la force de la main. Il peut s’agir par exemple d’un serrage réalisé par un dispositif de blocage du moyeu comportant un levier coopérant avec un excentrique.

Ainsi l’effort exercé par l’élément élastique reste quasi constant quel que soit l’effort de serrage exercé par l’utilisateur. L’invention permet ainsi de se passer d’un réglage complexe tout en évitant les risques de détérioration des roulements du fait d’un serrage non approprié.

Selon un mode de réalisation, la variation maximale ôlmax de la longueur de l’arbre est comprise entre 0.05mm et 0.2mm. Elle est le plus souvent de l’ordre de 0.1mm.

Selon un mode de réalisation, le moyeu est configuré de manière à ce que la réduction maximale ôlmax de longueur de l’arbre entre les deux paliers due à un effort de compression de l’arbre, lors du blocage manuelle de l’arbre sur le cycle, est inférieure à 20% de la variation de longueur AL de l’élément élastique.

La variation de longueur AL de l’élément élastique correspond à la différence entre sa longueur à l’état libre et sa longueur lorsque qu’il est en place dans le moyeu. Dans un mode 51max de réalisation préféré, ——— est inférieur à 10 %, de préférence inférieur à 5%. »** ·

Selon un mode de réalisation, le moyeu est configuré de manière à ce que la réduction maximale ôlmax de longueur de l’arbre entre les deux paliers due à un effort de compression de l’arbre, lors du blocage manuelle de l’arbre sur le cycle, est inférieure à 20% de la variation de longueur maximale AL de l’élément élastique.

Selon un mode de réalisation, la raideur de l’élément élastique est sensiblement constante sur toute la longueur maximale AL max de sa course.

Selon un mode de réalisation, AL est compris entre 0,5 et 3,5 mm, de préférence entre 1,5 et 3,5 mm, de préférence entre 1,5 et 2,5 mm, de préférence entre 0,8 et 1,5 mm.

Sachant que les efforts axiaux alternés qui s’exercent lorsque le cycliste est en « danseuse » sont encadrés entre ± 120 N dans un usage normal et que la force de frottement axiale entre la bague interne et l’arbre est de l’ordre de 100 N, il est souhaitable que l’effort de compression généré par la rondelle soit compris entre 30 et 200 N et de préférence compris entre 50 et 100 N. il est souhaitable de limiter la précharge axiale de la rondelle à 250 N afin de limiter le couple de frottement induit dans le roulement.

Selon un mode de réalisation, l’élément élastique génère un effort de compression axiale compris entre 50 et 250 Newton et de préférence entre 100 et 150 Newton.

Selon un mode de réalisation, au moins l’un des paliers à roulements est un palier à roulements à billes, ou à roulements coniques. Selon un mode de réalisation, l’élément élastique prend appui d’une part sur un épaulement porté ou rapporté par l’arbre entre les deux paliers et d’autre part sur la bague interne de l’un des deux paliers.

Selon un mode de réalisation, l’élément élastique exerce une compression axiale, de préférence une compression uniquement axiale, c’est-à-dire selon une direction parallèle ou identique à celle de l’axe de rotation du corps de moyeu.

Selon un mode de réalisation, l’élément élastique est une rondelle-ressort.

Selon un mode de réalisation, le corps de moyeu comporte deux flasques destinés chacun à recevoir des éléments de liaison entre le corps de moyeu et une jante de la roue, les deux flasques étant disposés de part et d’autre d’un plan médian YOZ du moyeu. Les premier et deuxième paliers à roulements sont disposés de part et d’autre du plan médian YOZ.

Selon un mode de réalisation, le moyeu comprend un dispositif de blocage de l’arbre sur le cycle configuré pour être actionné manuellement, le dispositif de blocage comprenant un élément de serrage de l’arbre conformé pour comprimer l’arbre selon son axe de rotation. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une tige de blocage traversant l’arbre axialement et muni d’élément de serrage pour comprimer l’arbre axialement.

Selon un mode de réalisation, le cycle présente au moins deux portions d’appui configurées pour être disposées de part et d’autre d’un plan médian du moyeu, et conformées chacune pour être disposées entre un embout porté par l’arbre et une portion de compression porté Fa tige de blocage. L’actionnement du dispositif de blocage est configuré pour rapprocher les deux portions de compression portées par la tige de blocage. Le rapprochement des deux portions de compression comprime l’arbre et enserre chacune des portions d’appui du cadre entre une portion de compression de la tige de blocage et un embout de l’arbre.

Selon un mode de réalisation, l’invention concerne une roue équipée d’un moyeu selon l’un quelconque des modes de réalisation mentionnés précédemment, d’une jante et d’éléments de liaison assurant la liaison mécanique entre la jante et le moyeu.

Selon un mode de réalisation, l’invention concerne un cycle équipé d’au moins une telle roue.

Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.

Introduction des dessins

Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustrée par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d’une roue équipée d’un moyeu selon un exemple non limitatif de l’invention. - La figure 2 est une vue en perspective du moyeu illustré en figure 1. - La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du moyeu de la figure 1. - La figure 4 est une vue agrandie d'une portion de la figure 3 dans laquelle une paire de roulements apparaît. - La figure 5 est un graphe illustrant l’évolution de la force de rappel exercée par l’élément élastique en fonction de sa longueur

Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.

Description detaillee

Un exemple de moyeu selon l’invention va maintenant être décrit en référence aux figures 1 à 4.

Comme illustré en figure 1, une roue 1 selon l’invention comporte une jante 2 destinée à recevoir une bande de roulement telle qu’un pneu, un moyeu 10 et des rayons 3, 4 assurant la liaison mécanique entre le moyeu 10 et la jante 2.

Les rayons forment 3, 4 deux nappes de rayons de part et d’autre d’un plan médian du moyeu 10. Le moyeu 10 étant destiné à tourner autour d’un axe référencé XX, le plan médian, perpendiculaire à l’axe XX, est référencé YOZ. Ces directions sont illustrées en figure 2.

Le moyeu 10 peut être un moyeu moteur, c’est-à-dire destiné à être entraîné en rotation par un dispositif d’entraînement tel qu’un moteur, ou le plus souvent par une chaîne, une courroie ou des engrenages eux-mêmes entraînés en rotation par un pédalier et/ou un moteur. C’est un moyeu de ce type qui est illustré sur les exemples non limitatifs des figures. Alternativement, un moyeu selon l’invention peut-être un moyeu libre, ce qui est généralement le cas pour un moyeu de roue avant de cycle.

Quel que soit le type de moyeu, moteur ou libre, il comporte des logements 11, 12 conformés chacun pour recevoir l’extrémité d’un rayon.

De préférence, ces logements 11, 12 se répartissent sur deux flasques 213, 214 maintenant chacun l’une des deux nappes de rayons qui sont fixées au moyeu 10 de part et d’autre du plan médian YOZ de ce dernier.

Comme illustré sur les figures 2 et 3, le moyeu comprend un arbre 100 de moyeu et un corps 200 de moyeu. Par ailleurs, dans le cas où le moyeu est un moyeu roue libre il comprend un corps 300 de roue libre. L’arbre 100 de moyeu est de préférence tubulaire. L’arbre 100 est destiné à être fixé à un cadre du cycle. Pour cela le cadre présente généralement une fourche dont chaque extrémité se positionne sur des embouts 103, 103 portés par l’arbre 100.

Par ailleurs, le moyeu 10 comprend un dispositif de blocage, non représenté sur les figures, qui permet d’enserrer chacune des extrémités de la fourche sur l’arbre 100. Pour cela, le dispositif de blocage comprend une tige, pleine ou creuse, qui traverse l’arbre 100 et qui présente deux butées d’extrémité destinées à s’appliquer sur les faces externes des extrémités de la fourche. Par ailleurs, il comprend un mécanisme de serrage, comprenant par exemple un levier solidaire d’un excentrique et/ou un dispositif de serrage par vissage. Le dispositif de blocage est configuré pour sélectivement rapprocher ou éloigner ses deux butées. Ainsi, le dispositif de blocage admet une position ouverte dans lequel il n’exerce pas de blocage et une position fermée dans laquelle il rapproche ses deux extrémités ce qui a pour conséquence de rapprocher les deux butées en les plaquant contre les extrémités des fourches, ces dernières venant alors en appui contre des faces d’appui 104, 104 portées par les embouts 103, 103. Ainsi, les embouts 103, 103 de l’arbre 100 sont mutuellement rapprochés comprimant de ce fait l’arbre 100. Dans cette position comprimée Pc, l’arbre 100 présente une longueur réduite par rapport à sa longueur dans la position non comprimée, c’est-à-dire sa position de repos Pr.

On appelle « I » la longueur de l’arbre et δΙ la variation de cette longueur au cours du serrage. La variation maximale de longueur de l’arbre 100, mesurée selon la direction axiale, c’est-à-dire selon l’axe de rotation du moyeu 10, entre sa position au repos Pr et sa position comprimée PC est désignée ôlmax. Cette variation ôlmax est mesurée entre les deux faces d’appui des embouts 103. Typiquement, ôimax est comprise entre 0,08 et 0,15 mm. Elle est le plus souvent de l’ordre de 0,1 mm. ôlmax est essentiellement fonction de la capacité de l’arbre à se déformer, ce qui dépend principalement du module d’élasticité du matériau et de la section de l’arbre. Elle dépend également de la force de compression exercée manuellement par l’utilisateur lors du blocage.

Dans le cadre de l’invention, on peut déterminer 6lmax de deux manières possibles. La première consiste en un calcul par éléments finis à partir du module d’élasticité du matériau, de la section de l’arbre et d’effort axial de 650 daN auquel on le soumet virtuellement. La deuxième consiste à soumettre l’arbre à un effort de 650 daN et à mesurer la variation de longueur entre les épaulements 105 et 106 de l’arbre 100. On considère qu’un effort de 650 daN représente une valeur maximale de l’effort de serrage.

Le rattrapage du jeu causé par cette variation sera décrit en détail par la suite après avoir présenté la structure du moyeu 10.

Le corps 200 de moyeu est monté en rotation libre sur l’arbre 100.

Une paire de paliers à roulements 110, 120, également désignés roulements par souci de concision, assurent le guidage en rotation du corps 200 de moyeu sur l’arbre 100. Les paliers à roulements de ladite paire sont disposés de part et d’autre du plan médian du moyeu.

Chaque roulement 110, 120, comprend une bague interne 111, 121 et une bague externe 112, 122.

Les bagues externes 112, 122 sont montées serrées dans le corps 200 de moyeu. Ce dernier présente des alésages 220, 230 pour loger les bagues externes 112, 122 respectivement. Ces alésages 220, 230 se terminent par des épaulements qui forment des butées axiales pour la mise et le maintien en position axiale de ces bagues afin de limiter leur déplacement en direction du plan médian YOZ du corps 200 de moyeu. On notera que l’épaulement qui ferme l’alésage 230 n’est pas rigoureusement nécessaire pour le montage adéquat du moyeu.

Un élément de butée, telle qu’un circlips de butée 231 inséré dans une gorge réalisée dans le corps de moyeu 200, associé à l’alésage 230 forme une butée axiale sur la face extérieure 124 de la bague externe 122 afin de limiter le déplacement de cette dernière vers l’extérieur du moyeu 10.

Un autre élément de butée associé à la bague externe 112 empêche le déplacement de cette dernière vers l’extérieur du moyeu 10. De préférence, cet autre élément de butée permet un serrage axial de la bague externe 112 contre son alésage 220. Avantageusement, cet élément de butée est une vis creuse 221 portant un filetage complémentaire d’un filetage porté un alésage 222 de diamètre supérieur à l’alésage 220 logeant la bague externe 112. La bague interne 111, 121 est montée glissante sur l’arbre 100. De préférence, l’arbre 100 présente deux butées pour limiter le déplacement axial de chacune des bagues internes 111, 121 en direction du plan médian YOZ du moyeu 10.

Le plan médian est situé entre les deux flasques 213, 214 du corps 200 de moyeu. De préférence, ces deux butées sont formées par des épaulements 105, 106 portés par l’arbre 100. Dans un autre mode de réalisation, elles peuvent par exemple être formées par une entretoise ou une rondelle d’appui etc. L’effort de compression exercé par le dispositif de blocage est transmis sur la bague interne 111 du roulement 110 au moins. Par exemple et comme illustré en figure 3, la bague interne 111 du roulement 110 présente une face extérieure 114, orientée axialement vers l’extérieur du moyeu 10 et sur laquelle prend appui une extrémité de l’embout 103. Ainsi, lors du serrage généré par le dispositif de blocage, la compression exercée sur l’embout 103 est transmise à la bague interne 111, laquelle là transfert à l’épaulement 105 contre lequel elle est en contact par la face intérieure 113 de sa bague interne 111.

De préférence, la vis creuse 221 présente un passage intérieur à travers lequel passe l’extrémité de l’embout 103. Le jeu entre ces deux pièces permet une rotation de la vis creuse 221 solidaire du corps 200 de moyeu autour de l’embout 103 solidaire de l’arbre 100. Avantageusement, ce jeu est faible afin d’empêcher que des particules provenant de l’extérieur parviennent au roulement 110.

Ainsi, les bagues interne 111 et externe 112 du roulement 110 sont serrées axialement dans leurs logements respectifs lorsque l’arbre 100 est bloqué, c’est-à-dire que l’embout 103 est comprimé sur l’arbre 100.

De manière avantageuse, l’arbre 100 porte un élément élastique 800 configuré pour exercer sur la bague interne 121 du roulement 120 un effort axial tendant à la pousser vers l’extérieur du moyeu 10, c’est-à-dire dans le sens opposé à celui du plan médian. L’élément élastique 800 est un élément élastique de compression. Il prend appui d’une part sur l’épaulement 106 et d’autre part sur la face intérieure 123 de la bague interne 121.

Selon le mode de réalisation illustré en figures 3 et 4, l’élément élastique 800 est une rondelle-ressort enfilée sur l’arbre 100.

Selon un autre mode de réalisation, l’élément élastique peut être un ressort.

De manière avantageuse, l’élément élastique 800 est choisi de manière à ce que la force de rappel F varie peu lorsque l’arbre 100 voit sa longueur varier sous l’effort de compression exercé par le blocage du moyeu 10 sur le cycle.

On appelle « L » la longueur axiale de l’élément élastique, Lo, sa longueur au repos, L1 sa longueur lorsqu’il est monté dans le moyeu avant serrage de la roue et AL sa variation de longueur entre ces deux états. L’effort axial F que l’élément élastique exerce sur la bague interne du roulement est égal à F = k.AL = k(Lo-L). Le schéma de la figure 5 représente l’effort axial F (force de rappel) en ordonnée et la longueur « L » de l’élément élastique. On choisira donc les caractéristiques mécaniques et dimensionnelles de l’élément élastique de telle manière que la variation de l’effort axial F soit minimale dans la plage de variation de la longueur L qui correspond à la plage de variation maximale de la longueur de l’arbre 8lmax. Compte-tenu du caractère constant ou quasi constant de la raideur k de l’élément élastique, on choisira l’élément élastique pour que Sl ™ax soit inférieur à 20%, de préférence inférieur à

AL 10%.

Avantageusement, l’effort axial constant exercé par l’élément élastique 800 sur la bague interne 121 est compris entre 3 et 20 daN (soit 30 et 200 Newtons) et de préférence entre 5 et 10 daN. L’effort axial tend à écarter les bagues internes 111 et 121 des deux roulements 110 et 120 qui encaissent tout ou au moins une grande partie des efforts axiaux transférés au moyeu 10. Ainsi, les jeux internes des deux roulements 110, 120 sont rattrapés par l’élément élastique 800.

Sur l’exemple illustré, le roulement 110 est situé plus à l’extérieur que le flasque 213 par rapport au plan médian Υ0Ζ sans que cela soit nécessaire. Par ailleurs, le roulement 120 est disposé plus à l’intérieur que le flasque 214 par rapport au plan médian bien que l’inversé soit parfaitement possible.

De préférence, si le moyeu comporte un corps de roue libre, ce dernier est monté en rotation libre sur l’arbre 100. Le moyeu présente alors une autre paire de roulements à billes 130, 140 assurant le guidage en rotation du corps 300 de roue libre sur l’arbre 100.

Le corps 300 de roue libre porte des moyens de couplage en rotation, typiquement des cannelures 314, assurant l’entraînement du corps 300 de roue libre par une cassette de pignons.

Le moyeu 1 comprend également au moins une paire de rochets 250, 350. Un premier rochet 250 de cette paire est configuré pour être couplé en rotation avec le corps 200 de moyeu et un deuxième rochet 350 est configuré pour être couplé en rotation avec le corps 300 de roue libre. Chaque rochet 250, 350 forme une bague autour de l’arbre 100. Les premier et deuxième rochets comprennent chacun une face présentant une portion d’accouplement radial 252, 352, configurées pour coopérer avec des portions d’accouplement radial portées respectivement par le corps 200 de moyeu et le corps 300 de roue libre. Typiquement, ces portions d’accouplement comprennent des dentures.

Au moins, l’un des deux rochets, ici le rocher 350, est mobile en translation selon une direction longitudinale, c’est-à-dire selon une direction parallèle à l’axe de l’arbre 100 du moyeu 1. Dans l’exemple illustré, le rochet 350 associé au corps 300 de roue libre est mobile en translation et le rochet 250 associé au corps 200 de moyeu ne translate pas.

Les rochets 250 et 350 présentent également des faces en regard qui portent des portions d’accouplement axial 251, 351 configurées pour coopérer mutuellement.

Plus précisément, ces portions d’accouplement axial 251, 351 sont conformées de manière à ce que dans un premier sens de rotation du corps 300 de roue libre par rapport à l’arbre 100 de moyeu, la portion d’accouplement 351 du rochet 350 vient en prise avec la portion d’accouplement 251 du rochet 250. Le couple fourni par la chaîne du corps 300 de roue libre est ainsi transmis au corps 200 de moyeu puis et aux rayons et à la jante.

Dans un deuxième sens de rotation du corps 300 de roue libre par rapport à l’arbre 100, la portion d’accouplement 351 du rochet mobile 350 s’éloigne du rochet fixe 250. Les deux rochets 250 et 350 ne sont alors plus accouplés. La jante et donc le corps 200 de moyeu peuvent ainsi tourner à une vitesse différente de celle du corps 200 de moyeu et des pignons. Pour cela, les portions d’accouplement 251, 351 présentent des faces au regard qui sont inclinées de manière à ce que la rotation relative de ces surfaces provoque leur éloignement. Dans le deuxième sens de rotation, ces portions d’accouplement font ainsi office de cames.

Le moyeu 1 comprend également un ressort 320 pour pousser le rochet mobile 350 contre le rochet fixe 250. Ainsi, lorsque le corps 300 de roue libre tourne dans le deuxième sens, le rochet mobile 350 oscille en translation sous l’action : - des portions d’accouplement axiales 251, 351 dont la coopération en rotation tend à écarter le rochet mobile 350 du rochet fixe 250, - du ressort 320 qui tend à rapprocher le rochet mobile 350 du rochet fixe 250 et ramène le rochet mobile 350 contre le rochet fixe 250 lorsqu’en s’écartant les dents du rochet mobile 350 passent au-delà du sommet des dents du rochet fixe 250.

Au vu de la description qui précède, il apparaît clairement que l’invention offre une solution particulièrement efficace, fiable et simple pour réduire et rattraper le jeu interne des roulements, en particulier leur jeu axial. Elle évite d’avoir à effectuer des réglages complexes du jeu. Elle permet ainsi de conserver dans le temps les sensations de pilotage et prolonge la durée de vie du moyeu.

La présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits et s’étend à toute variante entrant dans la portée des revendications.

Notamment, l’invention s’étend aux moyeux présentant deux éléments élastiques, un pour chacun des roulements. L’invention vise également à protéger les modes de réalisations dans lesquels, la bague interne du roulement est contrainte dans le sens d’un rapprochement vers le plan médian. L’invention n’est pas limitée au roues libres à rochets et s’étend également aux moyeux roue libre à cliquets. L’invention s’étend également aux moyeux dépourvus de roue libre et notamment les moyeux de roues avant.

REFERENCES 1. Roue 2. Jante 3. Rayon 4. Rayon 10. Moyeu 100. Arbre 103. Embout 104. Face d’appui 105 Epaulement 106. Epaulement 110. Roulement ou palier à roulements 111. Bague interne 112. Bague externe 113. Face intérieure 114. Face extérieure 120. Roulement ou palier à roulements 121. Bague interne 122. Bague externe 123. Face intérieure 124. Face extérieure 130. Roulement ou palier à roulements 140. Roulement ou palier à roulements 200. Corps de moyeu 211 Logement 212 Logement 213 Flasque 214 Flasque 220. Alésage 221. Ecrou 222 Alésage 230. Alésage 231. Circlips 232 Alésage de rochet 250. Rochet 251. Portion d’accouplement axial 252. Portion d’accouplement radial 300. Corps de roue libre 314. Cannelure 320. Ressort 350. Rochet 351. Portion d’accouplement axial 352. Portion d’accouplement radial 800. Elément élastique

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Moyeu (10) pour roue (1) de cycle, le moyeu (10) comprenant : - un arbre (100) destiné à être lié à un cadre du cycle ; - un corps (200) de moyeu monté en rotation sur l’arbre (100) ; - au moins un premier (110) et un deuxième (120) paliers à roulements configurés pour assurer le guidage en rotation du corps (200) de moyeu sur l’arbre (100), chaque palier à roulements (110, 120) comprenant : - une bague externe (112, 122) montée serrée dans le corps (200) du moyeu ; - une bague interne (111, 121) montée glissante sur l’arbre (100) ; caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément élastique (800) porté par l’arbre (100) et configuré pour exercer une contrainte axiale élastique sur l’une des bagues internes (111, 121) dans un sens tendant à écarter ou rapprocher axialement les bagues internes (111,121) des premier (110) et deuxième (120) paliers à roulements.
2. 2. Moyeu selon la revendication précédente, dans lequel l’élément élastique (800) est positionné de manière à exercer une contrainte axiale élastique sur l’une des bagues internes (111,121) dans un sens tendant à écarter axialement les bagues internes (111,121) des premier (110) et deuxième (120) paliers à roulements.
3. 3. Moyeu selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’arbre (100) varie d’une longueur maximale ôlmax entre sa position au repos Pr et sa position comprimée Pc, suite à un serrage réalisé manuellement par l’utilisateur ; et l’élément élastique (800) est configuré de manière à ce que sa variation de longueur AL entre longueur à l’état libre et longueur en position montée est telle que :
4. 4. Moyeu selon la revendication précédente dans lequel ;
5. 5. Moyeu selon la revendication précédente, dans lequel la raideur de l’élément élastique (800) est sensiblement constante sur toute la longueur AL de sa course maximale.
6. 6. Moyeu selon la revendication précédente, dans lequel AL est compris entre 1,5 et 3,5 mm et de préférence compris entre 1,5 et 2,5 mm.
7. 7. Moyeu selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique (800) génère un effort de compression axiale compris entre 50 et 250 Newton et de préférence compris entre 100 et 150 Newton.
8. 8. Moyeu selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l’un des paliers (110, 120) à roulements est un palier à roulements à billes ou à roulements coniques.
9. 9. Moyeu selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique (800) prend appui d’une part sur un épaulement (106) porté par l’arbre (100) entre les deux paliers (110, 120) et d’autre part sur la bague interne (111, 121) de l’un des deux paliers (110, 120).
10. 10. Moyeu selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique (800) exerce une compression uniquement axiale, c’est-à-dire selon une direction parallèle ou identique à celle de l’axe de rotation du corps (200) de moyeu.
11. 11. Moyeu selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique (800) est une rondelle-ressort.
12. 12. Moyeu selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de moyeu (200) comporte deux flasques (213, 214) destinés chacun à recevoir des éléments de liaison entre le corps de moyeu (200) et une jante (2) de la roue, les deux flasques (213, 214) étant disposés de part et d’autre d’un plan médian Υ0Ζ du moyeu (200) et dans lequel les premier et deuxième paliers (110,120) à roulements sont disposés de part et d’autre du plan médian Υ0Ζ.
13. 13. Moyeu selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyeu comprend un dispositif de blocage de l’arbre (100) sur le cycle configuré pour être actionné manuellement, le dispositif de blocage comprenant un élément de serrage de l’arbre (100) conformé pour comprimer l’arbre (100) selon son axe de rotation.
14. 14. Roue (1) pour cycle comprenant un moyeu (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, une jante (2) et des éléments de liaison (3, 4) assurant la liaison mécanique entre la jante (2) et le moyeu (10).
15. 15. Cycle équipé d’au moins une roue selon la revendication précédente.