WO1989000510A1 - Moyeu pour cycle a roues avant et arriere identiques - Google Patents

Moyeu pour cycle a roues avant et arriere identiques Download PDF

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WO1989000510A1
WO1989000510A1 PCT/FR1988/000357 FR8800357W WO8900510A1 WO 1989000510 A1 WO1989000510 A1 WO 1989000510A1 FR 8800357 W FR8800357 W FR 8800357W WO 8900510 A1 WO8900510 A1 WO 8900510A1
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ring
flanges
hub
bearings
flange
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PCT/FR1988/000357
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English (en)
Inventor
Gilbert Naget
Original Assignee
Societe Gepiroues S.A.R.L.
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Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/02—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
    • B60B27/023—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle specially adapted for bicycles

Definitions

  • the present invention relates to a hub for a cycle with identical rear and front wheels.
  • Belgian Patent No. 334,192 proposes a hub comprising two types of tightening allowing, one to adjust the tightening of the balls of the ball bearings, the other the lateral adjustment of the assembly and its complete blocking on the frame .
  • a central rod runs right through the rings, the drive plate and the two arms of the fork on which the heads and rod nuts come to bear for complete tightening.
  • Disassembly is carried out by removing the rod, spacing the forks, removing the part of the hub supporting the spokes and the wheel by disengaging.
  • This hub comprises a - first assembly itself comprising a traver ⁇ sante rod whose ends are mounted on ball bearings relative to the frame and by means of rings supporting flanges ⁇ the hub integral with this rod can rotate relative to the frame . Freewheeling
  • a ratchet is then provided which is housed in notches formed on the head of the rod.
  • a spring keeps it in the retracted position during operation and manual pressure allows it to be placed in a notch
  • the hub consists of a cylinder with two
  • the object of the present invention is to provide
  • the present rear wheel hub is characterized in that it comprises a first bearing device secured to the wheel, comprising at least one internal ring provided with lateral flanges and a second external ring supporting the spokes by lateral flanges provided with bores regularly distributed over the periphery, a second bearing device comprising an internal ring provided with at least one flange cooperating in abutment with one of the flanges of the first device, and an external ring provided with a pawl cooperating with the housings of the flanges carried by the outer ring of the first device, this outer ring conventionally carrying the drive pinions with a freewheel device, these two bearing devices being aligned and pressed one against the other by a fast-fastening screw rod integral of the frame.
  • the invention is further characterized in that the inner ring of the first ier es.t bearing device consists of two cylinders nested è half thickness by gentle friction.
  • This device is also characterized in that the connecting pawl is a freewheel pawl.
  • the second flange of the internal ring of the first device comes to bear on a spacer itself which bears on the internal surface of the fork.
  • the present invention provides, in a complementary manner, a hub for a front wheel, characterized in that it comprises a bearing device secured to the wheel comprising an external ring supporting the spokes by lateral flanges and an internal ring provided with lateral flanges, these flasks lateral coming to rest on spacers themselves bearing on the internal faces of the support fork, the assembly being traversed by a screwing clamping rod with quick locking.
  • This hub is characterized in that the internal ring consists of two cylinders assembled at mid-thick ⁇ er by gentle friction.
  • hubs allow for wheel changes simply by involving a small number of parts and versatility • hubs will require only one type of wheels for both the front as the back of the bicycle . motorcycles or any other, two or three wheels.
  • FIG. 2 rear hub according to the invention, seen in longitudinal section with simplified freewheel,
  • FIG. 3 front hub according to the invention
  • outer ring of the first bearing device intended to support the spokes, view in longitudinal section (a), side view Cb) along the axis of the hub.
  • the first bearing device 2 consists of an outer ring 20, the ends of which are provided with lateral flanges 21 and 22. At the periphery of the flanges, bores such as 23 are provided in which the spokes of the wheels 24 are fixed.
  • the inner ring 25 is separated from the outer ring 20 by a pair of bearings 26 and 27.
  • a spacer 250 ensures the blocking of these bearings.
  • the inner ring is made in two parts, two cylinders 251, 252 assembled at mid-thickness by soft friction fitting 253 of the tightly fitting type. Furthermore, a thread 253 has been machined in one of the cylinders 252 so as to facilitate the disengagement of the socket by introduction of an accessory tool (not shown).
  • the cylinders 251 and 252 are extended by lateral flanges 254 and 255, the periphery of which is oriented perpendicularly to form centering rings 256, 257.
  • a second bearing device 4 has an inner ring 40 around which two bearings 41 and 42 are mounted, separated by a spacer 43 and held by a ring 44.
  • the ring 40 carries a flange 45 of dimensions such that it fits perfectly with the flange 255 and the ring 257.
  • the other end of the ring 40 is threaded so as to be able to screw two nuts 46 and 47 between which one of the fork elements 48 is blocked.
  • the outer ring 49 t is itself provided with a flange 50 comprising at least one connecting pawl 51 which is housed in one of the non-threaded bores 52 machined at the periphery of the flanges 22.
  • this outer ring supports a freewheel device 53 on which the set of pinions 54 is mounted.
  • a screw rod 60 passes through all of the bearing devices and serves as a fixed axis.
  • One of its ends is integral with a head 61 with quick locking by lever 62.
  • the other end is threaded and screwed into a threaded spacer 80.
  • This spacer carries at one of its ends a flange 81 of a diameter such that it adapts perfectly to the flange 254 and to its ring 256, while its other end of reduced diameter 83 passes through the another fork element 84 while a nut 85 secures the element 84 with the spacer.
  • a cover 86 can improve aesthetics and security.
  • the parts identical to those in FIG. 1 have the same references.
  • This figure shows a variant of the invention according to which it is possible to further reduce the number of parts.
  • the part 49 directly receives a set of pinions without integrated freewheel or bearing. Only the bearings 41 and 42 remain.
  • the link pawl 51 is then a front pawl 56 of the freewheel.
  • the notches 52 are then modified in favor of a rack cooperating with the front pawl 56.
  • FIG 3 there is shown the device according to the invention applied to the front wheel of a cycle.
  • the pieces are then symmetrical.
  • the freewheel and rotation bearings are deleted.
  • This spacer 101 has its other end of reduced diameter to be mounted through one of the fork arms 104, the other arm 105 being symmetrical.
  • a nut 106 blocks the fork 104 against the spacer.
  • the front hub comprises a threaded rod 60 provided with a head 61 with quick locking lever. At its end, this rod 60 screws into a thread provided for. this effect in the spacer 80.
  • Covers 108 and 109 improve aesthetics and safety.
  • the part 45 comes to fit into the flange 255 and its ring 257 but the part 45 could conversely be provided with a ring, so that the flange 255 fits into the part 45.
  • This solution would have the advantage of allowing a cut in the lower part of the ring, an assembly of the wheel without spacing the forks. It remains to provide suitable housing for the Freewheel, adaptation to the scope of the man of art.
  • the assembly is carried out without spreading the arms of the fork, in the same way by reversing the annular parts and leaving only the upper half of the ring remaining.
  • the front pawl could also be positioned in any other place in which it would be less exposed without changing the meaning of the invention.
  • the bearings they may be ball, roller or cone according to the characteristics sought.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

Le moyeu (1) selon l'invention comprend deux dispositifs à roulements pour la roue arrière (2, 4). Le premier dispositif comportant deux bagues (20) et (25) séparées par des roulements (26), (27). La bague externe supporte les rayons (24) par des flasques (21, 22), la bague interne, réalisée en deux cylindres emboîtés, comporte des flasques qui coopèrent avec le flasque (45) de la bague interne (40) du deuxième dispositif à roulements. Ce dernier dispositif comprend une bague externe (49) séparée de la bague interne par deux roulements (41, 42). Cette bague externe est solidarisée à la bague externe (20) du premier dispositif à roulements par un cliquet (51). Sur cette bague externe (49) du deuxième dispositif à roulements, on place un dispositif à roue libre (53) et sa pignonnerie d'entraînement (54). Une tige vissante (60) sert d'axe fixe démontable, complété des entretoises et écrous nécessaires. But: réalisation d'un moyeu démontable avec roues avant et arrière identiques intégrant un système de roue libre.

Description

Moyeu pour cycle à roues avant et arrière identiques .
La présente invention a pour objet un moyeu pour cycle â roues arrière et avant identiques.
On connaît des documents antérieurs qui propo¬ sent des dispositifs permettant le démontage aisé des roues.
Ainsi, Le brevet Belge n° 334 192 propose un moyeu comprenant deux types de serrage permettant, l'un de régler le serrage des billes des roulements à biLles, l'autre le réglage latéral de l'ensemble et son blocage complet sur le cadre. Une tige centrale traverse de part en part les bagues, le plateau d'en¬ traînement et les deux bras de la fourche sur laquelle les têtes et écrous de tige viennent prendre appui pour un serrage complet. Le démontage s'effectue Par retrait de la tige, écartement des fourches, retrait de la partie du moyeu supportant les rayons et la roue par désemboî tement . si le principe général apporte des avantages indéniables pour les motocyclettes avec entraînement par chaîne, plateau et pignon, il n'en est pas de même si l'on transpose ce montage au vélo car il subsiste le problème de la roue libre, de son double jeu de roulements et son cliquet.
Le brevet Belge n° 344 992 décrit un moyeu à broche démontable pour motocyclette dans Lequel une tige traversante comprime deux flasques solidaires de l'extérieur de la cage de roulements à billes contre les flasques du moyeu proprement dit supportant les rayons et la roue. Des Logements creux représentant une portion de cercles usinés sur les flasques solidai¬ res de l'extérieur de la cage reçoivent des ergots de forme complémentaire portés par les flasques du moyeu de façon à sn l'i'da ri;se r le moyeu de la roue et le fLasque solidaire du cadre, monté sur roulements à b lles.
Ce brevet ne propose aucune indication concernant un éventuel montage de la roue libre.
Aussi dans le brevet Français n° 1 018 113, il est décrit un moyeu démontable pour motocyclette mais aussi pour bicyclette. Ce moyeu comporte un - premier ensemble comprenant lui-même une tige traver¬ sante dont les extrémités sont montées sur roulements à billes par rapport au cadre et grâce à des bagues supportant des flasques^ le moyeu solidaire de cette tige peut tourner par rapport au cadre. La roue libre
--g et l'ensemble des pignons sont montés sur roulements à billes par rapport à ces bagues tournantes solidaires de La tige extérieurement au cadre.
Dans ce montage, on comprend que la tige étant montée sur roulements à billes, il faille un moyeu
15 pour la bloquer lors du démontage. Il est alors prévu un cliquet venant se loger dans des crans ménagés sur la tête de la tige. Un ressort le maintient en position de retrait durant Le fonctionnement et une pression manuelle permet de le placer dans un cran
2o lorsque l'on souhaite effectuer le démontage de La roue.
Dans l'art antérieur, on constate que l'on a tenté d'apporter des améliorations au changement de roues en Laissant en place les moyens d'entraînement
25 mais les solutions sont restées complexes, peu fia¬ bles car nécessitant de trop nombreuses pièces de petite taille nécessairement pour des questions de poids, souvent au détriment de la résistance. De plus, le moyeu est constitué d'un cylindre avec deux
30 flasques et n'intègre pas de roulements à billes qui restent montés soit sur la tige, soit sur le cadre. Ces solutions ne proposent aucun moyen de mettre en place une roue libre.
La présente invention a pour but de proposer
35 un moyeu pour bicyclette à type de roue unique, tant à l'avant qu'à l'arrière sur Lequel on puisse adapter Les dispositifs de roue Libre existant et pouvant fonctionner avec une roue Libre simplifiée.
Le présent moyeu pour roue arrière se caractérise en ce qu'il comprend un premier dispositif à roulements solidaire de la roue, comprenant au moins une bague interne munie de flasques Latéraux et une deuxième bague externe supportant les rayons par des flasques latéraux munis d'alésages régulièrement répartis sur la périphérie, un deuxième dispositif à roulements comprenant une bague interne munie d'au moins un flasque coopérant en appui avec un des flasques du premier dispositif, et une bague externe munie d'un cliquet coopérant avec les logements des flasques portés par la bague externe du premier dispositif, cette bague externe portant de façon classique Les pignons d'entraînement avec un dispositif à roue libre, ces deux dispositifs à roulements étant alignés et pressés l'un contre l'autre par une tige vissante à blocage rapide solidaire du cadre. L'invention est en outre caractérisée en ce que la bague interne du pre ier dispositif à roulements es.t constituée de deux cylindres emboîtés è demi- épaisseur par frottement doux.
Ce dispositif est également caractérisé en ce que le cliquet de liaison est un cliquet de roue libre.
D'autre part, le deuxième flasque de La bague interne du premier dispositif vient en appui sur une entretoise elle-même en appui sur la surface interne de la fourche.
La présente invention propose de façon complé¬ mentaire un moyeu pour roue avant, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à roulements solidaire de La roue comprenant une bague externe supportant Les rayons par des flasques latéraux et une bague interne munie de flasques latéraux, ces flasques latéraux venant s'appuyer sur des entretoises elles- mêmes en appui sur les faces internes de la fourche de supportage, l'ensemble étant traversé d'une tige de serrage vissante avec blocage rapide. Ce moyeu se caractérise en ce que la bague interne est constituée de deux cylindres assemblés à mi-épais¬ seur par frottement doux.
Un tel moyeu permet de réaliser des changements de roues de façon simple en mettant en jeu un nombre réduit de pièces et la polyvalence des moyeux ne • nécessite qu'un seul type de roues tant pour l'avant que pour l'arrière de la bicyclette. de la motocyclette ou de tout autre, deux ou trois roues.
D'autres caractéristiques et avantages apparaî- tront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier non limitatif, faite en regard des dessins annexés qui représentent:
- figure 1 : moyeu arrière selon l'invention, vu en coupe longitudinale avec roue libre classique,
- figure 2 : moyeu arrière selon l'invention, vu en coupe longitudinale avec roue libre simplifiée,
- figure 3 : moyeu avant selon l'invention,
- figure 4 : dispositif à roulements solidaire de la roue,
- figure 5 : dispositif de roue libre simplifiée,
- figure 6 : bague externe du premier dispositif à roulements destinée à supporter les rayons, vue en coupe Longitudinale (a), vue de côté Cb) suivant L'axe du moyeu.
Sur la figure 1, on voit le moyeu 1 selon l'inven¬ tion.
Le premier dispositif à roulements 2 est constitué d'une bague externe 20 dont les extrémités sont munies de flasques Latéraux 21 et 22. En périphérie des flasques, on a prévu des alésages tels que 23 dans lesquels sont fixés les rayons des roues 24.
La bague intérieure 25 est séparée de La bague externe 20 par une paire de roulements 26 et 27. Sur la figure 4, on a représenté en détails, la bague intérieure 25 et les roulements 26 et 27. Une entretoise 250 assure Le blocage de ces roulements. La bague intérieure est réalisée en deux parties, deux cylindres 251, 252 assemblés à mi-épaisseur par emboîtement à frottement doux 253 du type ajuste¬ ment serrant. Par ailleurs, on a usiné un taraudage 253 dans l'un des cylindres 252 de façon à faciliter Le dégagement de l'emboîtement par introduction d'un outil accessoire (non représenté). A Leurs extrémités Les cylindres 251 et 252 se prolongent par des flasques latéraux 254 et 255 dont la périphérie est orientée perpendiculairement pour former des anneaux 256, 257 de centrage.
Un deuxième dispositif à roulements 4 comporte une bague intérieure 40 autour de laquelle sont montés deux roulements 41 et 42, séparés par une entretoise 43 et maintenus par une bague 44.
A l'une de ses extrémités, La bague 40 porte un flasque 45 de dimensions telles qu'il s'adapte parfaitement avec le flasque 255 et l'anneau 257.
L'autre extrémité de la bague 40 est filetée de façon à pouvoir visser deux écrous 46 et 47 entre lesquels, on bloque un des éléments de fourche 48.
La bague extérieure 49t est elle-même munie d'un flasque 50 comprenant au moins un cliquet de liaison 51 qui vient se loger dans un des alésages non débou¬ chant 52 usinés à la périphérie des flasques tel 22.
D'autre part, cette bague extérieure supporte un dispositif à roue libre 53 sur Lequel est monté le jeu de pignons 54. Une tige vissante 60 traverse l'ensemble des dispositifs à roulements et sert d'axe fixe. L'une de ses extrémités est solidaire d'une tête 61 avec blocage rapide par levier 62. L'autre extrémité est filetée et vissée dans une entretoise 80 taraudée. Cette entretoise porte à l'une de ses extrémités un flasque 81 d'un diamètre tel qu'il s'adapte parfai¬ tement au flasque 254 et à son anneau 256, tandis que son autre extrémité de diamètre réduit 83 passe à travers l'autre élément de fourche 84 tandis qu'un écrou 85 assure le serrage de l'élément 84 avec l'entre- toise.
Un cache 86 peut améliorer l'esthétique et la sécurité. Sur la figure 2, les pièces identiques à celles de la figure 1 portent les mêmes références. Cette figure montre une variante de l'invention selon laquel¬ le il est possible de diminuer encore le nombre de pièces. Dans ce cas, la pièce 49 reçoit directement un jeu de pignons sans roue libre intégrée ni palier. Seuls, subsistent les roulements 41 et 42. Le cliquet de liaison 51 est alors un cliquet frontal 56 de roue Libre. Les crans 52 sont alors modifiés au profit d'une crémaillère coopérant avec le cliquet frontal 56.
A la figure 3, on a représenté le dispositif selon l'invention appliqué à la roue avant d'un cycle. Les pièces sont alors symétriques. Les paliers de roue Libre et de rotation sont supprimés. On trouve une entretoise 100 dont l'une des extrémités est munie d'un flasque 101 d'un diamètre tel qu'il s'adapte parfaitement avec le flasque 255 et son anneau 257.
Cette entretoise 101 a son autre extrémité de diamètre réduit pour être montée à travers l'un des bras de fourche 104, l'autre bras 105 étant symétrique. Un écrou 106 bloque La fourche 104 contre l'entretoise.
De façon identique. le moyeu avant comporte une tige filetée 60 munie d'une tête 61 avec Levier de blocage rapide. A son extrémité, cette tige 60 visse dans un taraudage prévu à. cet effet dans l'entretoise 80.
Des caches 108 et 109 améliorent l'esthétique et La sécurité.
Sur la figure 5, on a montré le détail de la pièce 49 de la figure 2 avec un cliquet latéral 56 dont la forme est montrée en perspective. On peut également prévoir une solidarisation par circlips 560 venant se loger dans des gorges 561.
La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et elle en englobe toutes les variantes qui ne seraient que des équivalents techniques notamment.
C'est ainsi que l'ajustement serrant pourrait être remplacé par un filetage, un collage, un montage conique.
De même, La pièce 45 vient s'emboîter dans Le flasque 255 et son anneau 257 mais la pièce 45 pourrait à L'inverse être munie d'un anneau, e façon que Le flasque 255 s'emboîte dans La pièce 45. Cette solution aurait l'avantage de permettre par une découpe en partie inférieure de L'anneau, un montage de La roue sans écartement des fourches. Il reste à prévoir des logements adaptés pour La roue Libre, adaptation à La portée de L'homme de L'art. Pour La roue avant, le montage s'effectue sans écarter les bras de La fourche, de la même façon en inversant les parties annulaires et en ne Laissant subsister de L'anneau que la demi-partie supérieure. Le cliquet frontal pourrait également être posi- tionné en tout autre endroit dans lequel il serait moins exposé sans changer le sens de l'invention. Quant aux roulements, ils pourront être à billes, rouleaux, ou cônes suivant les caractéristiques recher¬ chées.

Claims

REVENDICATIONS
1) Moyeu arrière pour cycle à roues avant et arrière identiques comprenant des paliers â roulements à billes ou à cylindres ou à cônes, des flasques, une tige vissante à blocage rapide, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un premier dispositif à roulements (2) solidaire de La roue, comportant au moins une bague interne (25) munie de fLasques latéraux (254,255) et une bague externe (20) supportant les rayons par des flasques latéraux (21,22) munis d'alésa- 9 s (23) régulièrement répartis à leur périphérie et d'un deuxième dispositif à roulements (4) comprenant une bague interne (40) munie d'au moins un flasque (45) en appui sur un des flasques (255) du premier dispositif à roulements et une bague externe (49) munie d'un cliquet (51) coopérant avec Les logements (52) du flasque (22) de la bague externe (20) du premier dispositif, cette bague externe (49) supportant Les pignons (54).
2) Moyeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague interne (25) est constituée de deux cylindres (251, 252) emboîtés à mi-épaisseur par un ajustement serrant.
3) Moyeu selon la revendication 2f caracté i se en ce qu'au moins un des cylindres (251, 252) est muni d'un taraudage (253).
4) Moyeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cliquet (51) est un cliquet de blocage et que l'on interpose entre Les pignons et la bague externe (49) un système à roue libre (53). 5) Moyeu selon la revendication 1, caractéri¬ sé en ce que le cliquet frontal (56) monté sur la bague externe (49) du deuxième dispositif à roulements (4) est un système à roue Libre et que Le flasque (22) est muni d'une crémaillère. 6) Moyeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige 60 visse dans une entretoise (80) solidaire de La branche (84) de La fourche après avoir traversé La bague interne (40) fixée à la branche (48) de la fourche par les écrous (46, 47) et la bague interne (25).
7) Moyeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque (255) du premier dispositif à roulements (2) est plan et le flasque (45) du deuxîè- nie dispositif à roulements (4) est muni d'un anneau dont le demi-cercle inférieur est ouvert de façon à pouvoir introduire le flasque (255) sans écarter les branches de la fourche.
8) Moyeu avant pour cycle à roues avant et arrière identiques comprenant au moins un palier à roulements à billes, à cylindres, à cônes, des fLasques, une tige vissante à blocage rapide, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un dispositif à roulements (2) comportant une bague externe (20) munie de flasques latéraux (21,22) supportant les rayons de roue par les alésages (23) et une bague intérieure (25) munie de flasques latéraux (254, 255), et qu'il est en outre constitué de deux entretoises (100) et (80) solidarisées aux branches (104) et (105) de la fourche, les extrémités libres de ces entretoises coopérant parfaitement avec les flasques (254, 255) lors du serrage de la tige vissante (60) qui traverse une entretoise (100), la bague intérieure (25) et visse dans l'entretoise (80). 9) Moyeu avant selon la revendication 8, caracté¬ risé en ce que La bague intérieure (25) est réalisée par ajustage serrant de deux cylindres (251) et (252). 10) Moyeu avant selon La revendication 8, caracté¬ risé en ce que l'on prévoit des flasques plans (254) et (255) et des entretoises (80) et (100) munies d'anneaux dont le demi-cercle inférieur est supprimé de façon à pouvoir introduire la roue et le dispositif à roulements sans écarter les branches (104) et (108) de la fourche.
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EP (1) EP0327616A1 (fr)
AU (1) AU1998888A (fr)
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