FR3114993A3

FR3114993A3 - Roue de cycle par assemblage de deux ailes planes

Info

Publication number: FR3114993A3
Application number: FR2010379A
Authority: FR
Inventors: Juvénal Boulhol
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-11
Filing date: 2020-10-11
Publication date: 2022-04-15

Abstract

Roue de cycle par assemblage de deux ailes initialement planes (1), vissées entre elles via des supports de pneu (2) par des vis (3) puis écartées en leur centre pour y insérer un moyeu externe (4) afin de les mettre en tension.

Description

Roue de cycle par assemblage de deux ailes planes

Les roues de cycles non motorisés utilisent traditionnellement une construction en trois pièces : la jante, typiquement en profilé d’aluminium extrudé et soudé en cercle, le moyeu, typiquement en aluminium usiné, et les rayons, typiquement en acier, reliant ces deux dernières pièces.

Ces constructions présentent l’inconvénient de requérir une certaine quantité de main d’oeuvre qualifiée lors du processus de mise en tension des rayons. La solidité et l’absence de voilage de la roue dépendant de l’uniformité de la tension des rayons qui la composent, un temps de production et une main d’oeuvre qualifiée sont requis, représentant un coût de fabrication supplémentaire.

Ces constructions présentent aussi l’inconvénient de requérir la présence d’une forte masse à la périphérie de la roue, augmentant son poids et son inertie de rotation.

Nous proposons ici une roue de cycle formée par assemblage de deux ailes planes en tôle métallique via des pièces de liaison en polymère, offrant l’avantage d’un plus bas coût de production par l’absence de nécessité de main d’oeuvre qualifiée, la découpe de pièces planes offrant la possibilité d’être fortement automatisée et rapide, la possibilité de changement rapide d’une pièce défectueuse sans changer l’intégralité de la roue, la diminution du poids de la roue par la suppression de matériau à sa périphérie, ainsi qu’une absence de points de faiblesse aux zones sollicitées, diminuant les risques de rupture.

Description de l’assemblage

Cet assemblage ( , [Fig 2], [Fig 3] et [Fig 4]) est composé de quatre catégories de pièces :

Les ailes (1), qui sont deux pièces initialement planes, découpées selon la forme requise dans un matériau métallique, éventuellement ajourées pour diminuer leur masse là où le matériau n’est pas nécessaire, disposées parallèlement au plan sagittal de la roue (plan contenant la direction verticale et la direction de mouvement de la roue) et symétriquement par rapport audit plan. Elles remplacent les rayons dans leur rôle structurel, une partie du moyeu dans son rôle de liaison rigide des rayons, et une partie de la jante dans son rôle de soutien du poids du cycliste via un pneu. Elles présentent l’avantage d’offrir un matériau continu d’un bout à l’autre de la roue, aux propriétés mécaniques constantes et fiables car provenant d’une seule pièce découpée et non d’un assemblage de rayons tendus.
Les supports de pneu (2), qui sont des pièces en forme générale d’arc de cercle, fabriquées en polymère, jouant un double rôle : celui de maintien des ailes entre elles, par des vis (3) disposées perpendiculairement, et celui de maintien structurel du pneu et de la chambre à air lors de la mise en pression de celle-ci. Ils sont disposés à bout touchant l’un à l’autre, à la périphérie de la roue, entre les deux ailes.
Le moyeu externe (4), qui est une pièce de forme générale cylindrique, fabriquée en polymère, de longueur bien plus grande que l’épaisseur des supports de pneu, jouant un rôle de mise en tension des ailes par l’écartement de leur centre par rapport à leur périphérie. Il est fixé aux ailes par des vis (3).
Les moyeux internes (5), reliés d’une part au moyeu externe par des roulements et d’autre part par un axe de roue au cadre du cycle ou à sa fourche.

L’assemblage se fait d’abord par le vissage des ailes aux supports de pneu, résultant donc en le parallélisme et la planéité des ailes. Ensuite, le centre des ailes est écarté mécaniquement, afin que le moyeu externe y soit inséré et maintienne l’ensemble en tension. Les roulements sont alors ajoutés, puis les moyeux internes et l’axe de roue. La mise en tension par l’écartement dans un second temps puis l’ajout du moyeu externe au centre de la roue permet une répartition uniforme dans toutes les directions de la tension des bras métalliques de l’aile jouant le rôle de rayons.

Il résulte de cette construction un gain de poids non négligeable, notamment à la périphérie de la roue, diminuant son inertie de rotation, et un assemblage dont la partie structurelle est en une seule pièce (l’aile) au lieu de trois (jante, rayons, moyeu). En effet, lors de l’appui du cycliste sur la roue via le cadre, l’axe de roue s’appuie sur le roulement qui transfère la contrainte directement aux ailes puis au pneu (qu’elles touchent), sans que le moyeu externe ni que les supports de pneu ne jouent de rôle structurel dans le soutien du poids du cycliste. Les risques de rupture s’en trouvent donc diminués, aucune zone ne concentrant les contraintes comme peuvent le faire les jonctions jante-rayon et rayon-moyeu dans une roue traditionnelle à rayons. On obtient ainsi une roue plus sûre, plus légère et plus simple à fabriquer.
représente la vue assemblée générale de la roue de cycle par assemblage de deux ailes planes, après mise en tension et écartement subséquent des parties centrales des ailes par le moyeu externe.
représente la vue générale éclatée, avant mise en tension, de la roue de cycle par assemblage de deux ailes planes.
représente la vue éclatée centrale, avant mise en tension, de la roue de cycle par assemblage de deux ailes planes.
représente la vue éclatée.périphérique, avant mise en tension, de la roue de cycle par assemblage de deux ailes planes.

Claims

Roue de cycle caractérisée par deux ailes (1) découpées dans des pièces planes, placées symétriquement autour d’un plan sagittal médian, reliées entre elles par des vis (3) d’une part à des supports de pneu (2) disposés à la périphérie, et d’autre part à un moyeu externe (4) en leur centre.
Procédé d’assemblage de roue de cycle suivant la suscitée revendication 1 caractérisé en ce que les deux ailes (1) sont d’abord reliées entre elles via les supports de pneu (2) par des vis (3), et ensuite seulement écartées pour placer entre elles et en leur centre un moyeu externe (4) assurant leur maintien en tension de manière uniforme suivant toutes les directions.