WO2004078493A1

WO2004078493A1 - Dispositif de montage d'une structure rotative sur un axe

Info

Publication number: WO2004078493A1
Application number: PCT/FR2004/000425
Authority: WO
Inventors: Jean-Luc Dreyer
Original assignee: Jean-Luc Dreyer
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2004-09-16
Also published as: FR2851801B1; EP1603760A1; ATE487613T1; FR2851801A1; EP1603760B1; US20060261669A1; DE602004029994D1

Abstract

La presente invention concerne un dispositif de montage d'une structure rotative comportant un moyeu sur un axe, ledit axe etant monte par emboitement axial dans ledit moyeu, ainsi qu'un objet ou engin comportant au moins une structure de roue montee sur un axe par l'intermediaire dudit dispositif. Dispositif caracterise en ce que l'axe (2) ou le moyeu (3) est pourvu d'au moins un moyen de retenue (4) de l'axe (2) dans le moyeu (3) ou du moyeu (3) sur l'axe (2) realise en un materiau synthetique recyclable, comprenant au moins une patte ou une ailette (4') elastiquement deformable venant automatiquement en engagement dans au moins un renfoncement (5) du moyeu (3) ou de l'axe (2), lorsque ces derniers se situent dans un positionnement axial determine l'un par rapport a l'autre.

Description

Dispositif de montage d'une structure rotative sur un axe

La présente invention concerne le domaine du montage de structures rotatives, notamment de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de roues, volants et toutes autres pièces creuses formant un anneau circulaire ou non sur un axe, et a pour objet un dispositif de montage d'une structure rotative sur un axe.

L'invention concerne également un objet ou engin roulant comportant au moins une structure de roue montée sur un axe par mise en œuvre de ce dispositif de montage.

De telles structures de roues peuvent être, par exemple, réalisées suivant un procédé de fabrication tel que décrit dans la demande de brevet français n° 02 05467 déposée le 30 avril 2002 par le demandeur, ainsi que dans le brevet français n° 98 16290 déposé le 21 décembre 1998 par le demandeur (n° de publication : 2 787 382). Ces procédés permettent notamment de fabriquer des structures de roues en un matériau recyclable tel que par exemple du polyéthylène haute densité.

Pour le montage de telles structures de roues sur un axe, celles- ci présentent actuellement un plot métallique encliqueté dans un orifice du moyeu et destiné à s'encliqueter dans une gorge ou rainure de l'axe prévue à cet effet. Un autre moyen de fixation des structures de roues sur un axe consiste à utiliser un doigt rétractable actionné par un ressort qui s'engage dans une rainure de l'axe prévue à cet effet. Ce doigt est guidé en translation dans un orifice du moyeu de la roue (voir figure 1).

L'inconvénient de ces deux types de montage de la structure de roue sur un axe réside dans le fait qu'ils nécessitent l'utilisation de pièces métalliques telles que le doigt, le plot et le ressort. Il s'ensuit que la structure de roue avec ses moyens de montage et de retenue sur l'axe n'est pas totalement recyclable et nécessite donc un démontage et un tri des pièces métalliques avant l'opération de recyclage. Ceci engendre une augmentation des coûts liés au recyclage, ainsi qu'une perte de temps due à l'étape supplémentaire de démontage et de tri.

La présente invention a notamment pour but de surmonter ces inconvénients et de proposer un dispositif de montage d'une structure de roue sur un axe présentant une constitution simple et d'un coût de revient faible, ne comportant aucune pièce métallique et s'adaptant éventuellement aux structures de roues et/ou aux axes existants.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de montage d'une structure rotative sur un axe, ladite structure rotative, préférentiellement sous la forme d'une roue, comportant un moyeu sous forme de manchon creux à section circulaire et ledit axe étant monté par emboîtement axial dans ledit moyeu, caractérisé en ce que l'axe ou le moyeu est pourvu d'au moins un moyen de retenue de l'axe dans le moyeu ou du moyeu sur l'axe réalisé en un matériau synthétique recyclable, comprenant au moins une patte ou une ailette élastiquement déformable venant automatiquement en engagement dans au moins un renfoncement du moyeu ou de l'axe, lorsque ces derniers se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe transversale représentant une structure de roue actuelle montée sur un axe ; la figure 2, est une vue en coupe transversale représentant un dispositif de montage d'une structure de roue sur un axe selon une première variante de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue en coupe transversale représentant un dispositif de montage d'une structure de roue sur un axe selon un premier mode d'une deuxième variante de réalisation l'invention ; la figure 4 est une vue en coupe transversale représentant un dispositif de montage d'une structure de roue sur un axe selon un deuxième mode d'une deuxième variante de réalisation l'invention ; la figure 5 est une vue en perspective d'un moyen de retenue de l'axe dans le moyeu selon l'invention, et la figure 6 est une vue en élévation latérale et partiellement en coupe d'une roue de section annulaire creuse pouvant être montée sur un axe par l'intermédiaire du dispositif de montage de l'invention.

Les figures 2 à 4 des dessins annexés représentent, à titre d'exemple, un dispositif de montage d'une structure rotative 1 sur un axe 2, ladite structure rotative, préférentiellement sous la forme d'une roue, comportant un moyeu 3 sous forme de manchon creux à section circulaire et ledit axe 2 étant monté par emboîtement axial dans ledit moyeu 3.

Conformément à l'invention, l'axe 2 ou le moyeu 3 est pourvu d'au moins un moyen de retenue 4 de l'axe 2 dans le moyeu 3 ou du moyeu 3 sur l'axe 2 réalisé en un matériau synthétique recyclable, comprenant au moins une patte ou une ailette 4' élastiquement déformable venant automatiquement en engagement dans au moins un renfoncement 5 du moyeu 3 ou de l'axe 2, lorsque ces derniers se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre. Ledit positionnement axial prédéterminé du moyeu 3 par rapport à l'axe 2 correspond à une position de butée dans laquelle le ou les moyens de retenue 4 s'encliquète(nt) dans le ou les renfoncement(s) 5 correspondant(s) du moyeu 3 ou de l'axe 2, assurant ainsi le maintien de l'axe 2 dans le moyeu 3 par une solidarisation axiale résultant d'un enclenchement automatique de la ou des patte(s) ou ailette(s) 4' dans le ou les renfoncement(s) 5.

Le dispositif de montage de l'invention permet, par exemple, de monter sur un axe 2 une roue de section annulaire creuse, telle que représentée sur la figure 6. Selon une caractéristique de l'invention, ladite au moins une patte ou ailette 4' peut se trouver soit, en l'absence de contrainte, dans un état déployé dans lequel elle s'étend radialement de manière protubérante à partir de la surface extérieure de l'axe 2 ou de la surface intérieure du moyeu 3, soit, sous contrainte, dans un état replié contre la surface extérieure de l'axe 2 ou contre la surface intérieure du moyeu 3, en étant en appui sur la surface intérieure du moyeu 3 ou sur de la surface extérieure de l'axe 2, l'opération de montage comprenant au moins une phase dans laquelle ladite au moins une patte ou ailette 4' est repliée sous contrainte, suivie d'une phase dans laquelle ladite au moins une patte ou ailette 4' est déployée sans contrainte, ladite deuxième phase correspondant à l'enclenchement élastique de ladite au moins une patte ou ailette 4' dans ledit au moins un renfoncement 5 et le passage de la première à la deuxième phase s'effectuant par un déplacement axial relatif entre le moyeu 3 et l'axe 2. La figure 3 représente les deux états possibles que peut prendre chaque patte ou ailette 4'. Dans cette figure, une première patte ou ailette 4', située dans le renfoncement 5 correspondant du moyeu 3, est déployée car elle ne se trouve sous l'effet d'aucune contrainte, tandis que l'autre patte ou ailette 4' est dans un état replié, sous contrainte en appui sur la surface intérieure du moyeu 3.

Selon une première variante de réalisation de l'invention, le dispositif de montage peut comporter au moins un renfoncement 5, localisé ou s'étendant circonférentiellement au niveau de la surface intérieure du moyeu 3 ou de la surface extérieure de l'axe 2, le moyen de retenue 4 comprenant une ou plusieurs patte(s) ou ailette(s) 4' élastique(s), le cas échéant, répartie(s) circonférentiellement et adaptée(s) pour venir en engagement chacune, le cas échéant, dans un renfoncement 5 correspondant, lorsque le moyeu 3 et l'axe 2 se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre.

Selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, le dispositif de montage peut comporter au moins deux, préférentiellement plusieurs, renfoncements 5, répartis circonférentiellement au niveau de la surface intérieure du moyeu 3 ou de la surface extérieure de l'axe 2, le moyen de retenue 4 comprenant une unique patte ou ailette 4' élastique ou plusieurs pattes ou ailettes 4' réparties circonférentiellement, adaptée(s) pour venir en engagement chacune, le cas échéant, dans un renfoncement 5 correspondant lorsque le moyeu 3 et l'axe 2 se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre.

Selon le nombre de renfoncements 5 et de pattes ou d'ailettes 4', le déplacement axial relatif entre le moyeu 3 et l'axe 2 lors de la deuxième phase du montage décrite ci-dessus est différent. En effet, dans le cas où le dispositif de montage présente un unique renfoncement 5 s'étendant circonférentiellement au niveau de la surface intérieure du moyeu 3 ou de la surface extérieure de l'axe 2, une translation de l'axe 2 dans le moyen 3 suffit à l'engagement de chaque patte ou ailette 4' dans ledit unique renfoncement 5. Le montage est ainsi réalisé pour le dispositif de montage représenté sur la figure 4, dans lequel l'axe 2 comporte un unique renfoncement 5 réalisé sous la forme d'une rainure s'étendant circonférentiellement au niveau de la surface extérieure de l'axe 2, dans laquelle s'engage l'extrémité du moyen de retenue 4, ainsi que pour le dispositif de montage représenté sur la figure 2, dans lequel le moyen de retenue 4 s'engage dans l'unique renfoncement 5 s'étendant circonférentiellement au niveau de la surface intérieure du moyeu 3. La figure 2 représente un dispositif de montage comportant un unique renfoncement 5 s'étendant de manière circonférentielle au niveau de la surface intérieure du moyeu 3 et dans lequel le montage de l'axe 2 dans le moyeu 3 se fait par translation de l'axe 2 dans le moyen 2 jusqu'à l'enclenchement du moyen de retenue 4 dans l'unique renfoncement. Lorsque le dispositif de montage comporte un unique renfoncement 5 localisé (voir figure 3), il peut être avantageux de disposer de plusieurs pattes ou d'ailettes 4'. En effet, les pattes ou ailettes 4', pour lesquelles ne correspondent pas de renfoncements 5 dans lesquels elles peuvent se déployer, se retrouvent repliées, sous contrainte, contre la surface extérieure de l'axe 2 ou contre la surface intérieure du moyeu 3 et assurent ainsi, par cette compression, un meilleur maintien de la patte ou ailette 4' dans le renfoncement 5 correspondant.

Dans le cas où le dispositif de montage comporte un renfoncement localisé ou plusieurs renfoncements 5 répartis circonférentiellement, le déplacement axial relatif entre le moyeu 3 et l'axe 2 lors de la deuxième phase du montage consiste en une translation de l'axe 2 dans le moyen 3, suivie d'une rotation de l'axe 2 par rapport au moyeu 3, afin de mettre en regard le ou les renfoncement(s) 5 avec la ou les patte(s) ou ailette(s). Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le moyen de retenue 4 peut être avantageusement un élément séparé rapporté sur l'axe 2 avant emboîtement dans le moyeu 3. Comme représenté sur la figure 5 annexée, le moyen de retenue 4 peut préférentiellement se présenter sous la forme d'une pièce élastiquement déformable réalisée sous la forme d'une portion de bague en C présentant une section transversale en U et comportant au niveau de son aile extérieure au moins une partie en décrochement ou crevée formant la ou les patte(s) ou ailette(s) 4', ledit moyen de retenue 4 étant monté dans une rainure 6 de l'axe 2. Afin d'assurer un bon maintien de l'axe 2 dans le moyeu 3 la pièce élastiquement déformable peut préférentiellement présenter deux parties en décrochement ou crevées. Les caractéristiques élastiques de cette pièce seront choisies pour permettre son montage sur l'axe 2 et afin qu'elle retrouve sa forme initiale après ledit montage. Le matériau de réalisation de la pièce rapportée pourra être le matériau identique à celui de la roue et/ou de l'axe 2, par exemple du polyéthylène à haute densité, du polypropylène ou analogue. Cette pièce assure l'adaptation du dispositif de montage sur tous les axes présentant une rainure 6. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le moyen de retenue 4 peut être avantageusement formé d'un seul tenant par moulage avec le moyeu 3 ou avec l'axe 2. La structure de roue 1 peut, de préférence, présenter au moins un rayon creux 7 formé d'un seul tenant avec le moyeu 3 et débouchant sur ce dernier au niveau d'une partie de paroi de fermeture formant un moyen de retenue 4 se terminant par une portion libre formant une patte ou une ailette 4', destinée à venir en engagement dans un renfoncement 5 correspondant de l'axe 2 lorsque le moyeu 3 et l'axe 2 se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre. Ce mode de réalisation, représenté sur la figure 4, permet d'éviter le montage d'une pièce rapportée sur une rainure 6 de l'axe 2.

Le rayon creux 7 peut être, par exemple, réalisé par moulage à l'aide d'un noyau ou par toute autre technique décrite dans les dépôts cités plus haut. La portion libre formant une patte ou une ailette 4' peut être réalisée par l'utilisation de deux demi noyaux lors du moulage de la structure de roue 1, par exemple. La partie de paroi de fermeture se présente préférentiellement sous la forme d'une structure en crochet qui assure le maintien ou blocage de l'axe 2 dans le moyeu 3 ou du moyeu sur l'axe, ce, dans les deux directions axiales (voir figure 4). Ainsi, après encliquetage de la patte ou de l'ailette 4' dans la rainure 6 de l'axe 2, ce dernier et le moyeu sont solidarisés axialement avec un certain jeu, tout en autorisant une rotation libre du moyeu 3 autour de l'axe, comme dans les autres variantes de réalisation présentées dans les figures 2 et 3. En outre, il est possible de prévoir la fixation d'un élément tel qu'une couverture (non représentée) au niveau de l'extrémité libre du moyeu 3 pour éviter que des salissures ou poussières ne pénètrent dans le moyeu 3.

La figure 2 représente un dispositif de montage dans lequel le moyen de retenue 4 est formé d'un seul tenant avec l'axe 2. Dans cette réalisation, on peut recouvrir l'axe 2 avec un matériau recyclable, tel que par exemple du polyéthylène haute densité ou du polypropylène, ou le réaliser entièrement avec ce matériau, pour faciliter le recyclage du dispositif de montage.

Comme représenté dans les figures 2 et 3, dans lesquelles le moyen de retenue 4 est une pièce formée d'un seul tenant avec l'axe 2 ou est une pièce rapportée sur l'axe, la structure de roue 1 peut avantageusement présenter au moins un rayon creux 7 formé d'un seul tenant avec le moyeu 3 et débouchant sur ce dernier, l'ouverture débouchante formant un renfoncement 5 (voir figure 3). La section de l'ouverture débouchante peut être circulaire ou non. La fabrication du rayon creux 7 d'un seul tenant avec le moyeu 3 peut se faire, par exemple, suivant le procédé de fabrication décrit dans les dépôts cités plus haut. L'invention concerne également un objet ou engin comportant au moins une structure de roue 1 vélocipède, caractérisé en ce que chaque structure de roue 1 est montée sur un axe 2 par l'intermédiaire du dispositif de montage selon l'invention. Ces structures de roues 1 peuvent par exemple être réalisées selon le procédé de fabrication décrit dans les dépôts cités plus haut. Ces structures de roues peuvent être montées, par exemple, sur des tricycles pour enfants, des conteneurs, des tondeuses, ou autres objets ou engins destinés à se déplacer par l'intermédiaire d'une ou plusieurs structures de roues 1.

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une structure de roue avec ses moyens de montage et de retenue sur l'axe entièrement recyclable qui ne nécessite aucune opération de tri avant le recyclage.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1. Dispositif de montage d'une structure rotative sur un axe, ladite structure rotative, préférentiellement sous la forme d'une roue, comportant un moyeu sous forme de manchon creux à section circulaire et ledit axe étant monté par emboîtement axial dans ledit moyeu, caractérisé en ce que l'axe (2) ou le moyeu (3) est pourvu d'au moins un moyen de retenue (4) de l'axe (2) dans le moyeu (3) ou du moyeu (3) sur l'axe (2) réalisé en un matériau synthétique recyclable, comprenant au moins une patte ou une ailette (4') élastiquement déformable venant automatiquement en engagement dans au moins un renfoncement (5) du moyeu (3) ou de l'axe (2), lorsque ces derniers se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre.

2. Dispositif de montage, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une patte ou ailette (4') se trouve soit, en l'absence de contrainte, dans un état déployé dans lequel elle s'étend radialement de manière protubérante à partir de la surface extérieure de l'axe (2) ou de la surface intérieure du moyeu (3), soit, sous contrainte, dans un état replié contre la surface extérieure de l'axe (2) ou contre la surface intérieure du moyeu (3), en étant en appui sur la surface intérieure du moyeu (3) ou sur de la surface extérieure de l'axe (2), l'opération de montage comprenant au moins une phase dans laquelle ladite au moins une patte ou ailette (4') est repliée sous contrainte, suivie d'une phase dans laquelle ladite au moins une patte ou ailette (4') est déployée sans contrainte, ladite deuxième phase correspondant à l'enclenchement élastique de ladite au moins une patte ou ailette (4') dans ledit au moins un renfoncement (5) et le passage de la première à la deuxième phase s'effectuant par un déplacement axial relatif entre le moyeu (3) et l'axe (2).

3. Dispositif de montage, selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un renfoncement (5), localisé ou s'étendant circonférentiellement au niveau de la surface intérieure du moyeu (3) ou de la surface extérieure de l'axe (2), le moyen de retenue (4) comprenant une ou plusieurs patte(s) ou ailette(s) (4') élastique(s), le cas échéant, répartie(s) circonférentiellement et adaptée(s) pour venir en engagement chacune, le cas échéant, dans un renfoncement (5) correspondant, lorsque le moyeu (3) et l'axe (2) se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre.

4. Dispositif de montage, selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux, préférentiellement plusieurs, renfoncements (5), répartis circonférentiellement au niveau de la surface intérieure du moyeu (3) ou de la surface extérieure de l'axe (2), le moyen de retenue (4) comprenant une unique patte ou ailette (4') élastique ou plusieurs pattes ou ailettes (4') réparties circonférentiellement, adaptée(s) pour venir en engagement chacune dans un renfoncement (5) correspondant lorsque le moyeu (3) et l'axe (2) se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre.

5. Dispositif de montage d'une structure de roue sur un axe, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de retenue (4) est un élément séparé rapporté sur l'axe (2) avant emboîtement dans le moyeu (3).

6. Dispositif de montage, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de retenue (4) est formé d'un seul tenant par moulage avec le moyeu (3) ou avec l'axe (2).

7. Dispositif de montage, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de retenue (4) se présente sous la forme d'une pièce élastiquement déformable réalisée sous la forme d'une portion de bague en C présentant une section transversale en U et comportant au niveau de son aile extérieure au moins une partie en décrochement ou crevée formant la ou les patte(s) ou ailette(s) (4'), ledit moyen de retenue (4) étant monté dans une rainure (6) de l'axe (2).

8. Dispositif de montage, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la structure de roue (1) présente au moins un rayon creux (7) formé d'un seul tenant avec le moyeu (3) et débouchant sur ce dernier, l'ouverture débouchante formant un renfoncement (5).

9. Dispositif de montage, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6, caractérisé en ce que la structure de roue 1 présente au moins un rayon creux (7) formé d'un seul tenant avec le moyeu (3) et débouchant sur ce dernier au niveau d'une partie de paroi de fermeture formant un moyen de retenue (4) se terminant par une portion libre formant une patte ou une ailette (4'), destinée à venir en engagement dans un renfoncement (5) correspondant de l'axe (2) lorsque le moyeu (3) et l'axe (2) se situent dans un positionnement axial déterminé l'un par rapport à l'autre.

10. Objet ou engin comportant au moins une structure de roue, caractérisé en ce que chaque structure de roue (1) est montée sur un axe (2) par l'intermédiaire d'un dispositif de montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9.