WO2018121947A1 - Bicyclette a mecanisme de montage/demontage rapide de roue arriere - Google Patents

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WO2018121947A1
WO2018121947A1 PCT/EP2017/080548 EP2017080548W WO2018121947A1 WO 2018121947 A1 WO2018121947 A1 WO 2018121947A1 EP 2017080548 W EP2017080548 W EP 2017080548W WO 2018121947 A1 WO2018121947 A1 WO 2018121947A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rear wheel
cassette
pin
hub
bicycle
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/080548
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent D'ADDARIO
Stéphane D'ADDARIO
Serge SENEZERGUES
Original Assignee
Mgop
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Filing date
Publication date
Application filed by Mgop filed Critical Mgop
Publication of WO2018121947A1 publication Critical patent/WO2018121947A1/fr

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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
    • B62K25/02—Axle suspensions for mounting axles rigidly on cycle frame or fork, e.g. adjustably
    • 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
    • B60B27/026—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle specially adapted for bicycles comprising quick release devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/06—Hubs adapted to be fixed on axle
    • B60B27/065—Hubs adapted to be fixed on axle characterised by the fixation of the hub to the axle

Definitions

  • the present invention relates to the field of bicycles, commonly called bicycles.
  • It relates more particularly to a new solution for rapid assembly / disassembly of the rear wheel of a bicycle.
  • the invention thus aims to provide a simple device for disassembling or reassembling very easily and quickly, a rear wheel of road bike or mountain bike (MTB), to allow intervention on the wheel or reduce the congestion of the bicycle to ensure its transport for example.
  • MTB road bike or mountain bike
  • a rear wheel of a bicycle conventionally comprises a rim supporting a tire and which is connected via spokes or a solid disc without radius to the body of a hub.
  • the body of the hub is free to rotate by means of a freewheel mechanism, about an axis defining the axis of rotation of the wheel.
  • a free wheel mechanism is incorporated in the hub. This mechanism allows the rider to disconnect the drive from the rear wheel of the pedal.
  • the hub supports on one of its flanges the chain drive sprocket cassette.
  • the axis that passes through the hub is usually attached to the rear part of the frame of a bicycle, more precisely to the two stays at the rear of the frame, by fasteners.
  • the most common fastener on road bikes and mountain bikes consists of a rod housed in the hub, a cam lever at one end of the rod and a nut at the other end of the rod, which is threaded.
  • the object of the invention is to respond at least in part to this need.
  • the invention concerns, in one of its aspects, a bicycle comprising:
  • a rear wheel provided with a hub comprising a body, a sleeve forming a shaft mounted freely rotatable within the body and fixed thereto by a nut, and a freewheel mechanism, arranged between the sleeve and the body, the mechanism comprising an apparent face outside the body of the hub, on which is formed a V-shaped coupling portion; a rear part of a frame with two shrouds, spaced apart from one another to define the space of location of the rear wheel;
  • a drive pinion cassette comprising a support body on which are fixed the pinions and a socket, the support being rotatably mounted relative to the sleeve, the cassette being fixed to one of the two guys of the part rear frame by means of a nut screwed to the cassette sleeve, the nut supporting a push-pull type mechanical coupler, the support body comprising an apparent face on which is formed a shaped coupling portion shaped V complementary to that of the coupling part of the freewheel mechanism;
  • a spindle for mounting / dismounting the rear wheel on the rear frame part, housed inside the hub of the rear wheel hub and mechanically locked by one of its ends to the coupler, the spindle being locked with the two complementary V-shaped parts coupled together beforehand by interlocking one into the other;
  • a manually operable cam mechanism attached to the other end of the spindle, opposite to that locked to the coupler, the mechanism being actuated to mutually clamp the rear wheel and the gear cassette between the two stays.
  • the end of the stay against which the cam mechanism is actuated is shaped to define a notch within which the pin can be engaged / disengaged during assembly / disassembly of the rear wheel.
  • the coupling portion of the freewheel mechanism has a male-type V-shape while the coupling portion of the sprocket-cassette support has a female V-shape complementary to the V-male.
  • the rear wheel comprises a disc fixed on the body of the hub
  • the stay against which the cam mechanism is actuated comprises a support housing at least one guide shoe, the shapes and the arrangement of the guide shoe (s) and the wheel hub sleeve fixing nut; rear being adapted to guide the insertion of the disc in the brake caliper and thereby that of the rear wheel between the two guys.
  • the invention also relates to a bicycle without a rear wheel, comprising:
  • a drive pinion cassette comprising a support body on which the pinions are intended to be fixed and a sleeve forming an axis, the support body being rotatably mounted relative to the sleeve axis, the cassette being fixed to one of the two shrouds of the rear frame part by means of a nut screwed to the bushing, the nut supporting a push-pull type mechanical coupler, the support comprising an exposed face on which a part is made; shaped V-shaped coupling
  • the invention further relates to a rear wheel for a bicycle described above, comprising:
  • a rear wheel provided with a hub comprising a body, a sleeve forming a shaft rotatably mounted within the body and fixed thereto by a nut, and a freewheel mechanism, arranged between the sleeve and the body, the mechanism comprising an apparent face outside the body of the hub, on which is formed a V-shaped coupling portion;
  • the pin comprises at one of its ends a manually operable cam mechanism for mutually clamping the rear wheel and the pinion cassette between the two stays of a rear part of a bicycle frame.
  • the cam mechanism comprises means for adjusting the locking force.
  • the invention also relates in another of its aspects, a method of mounting a rear wheel described above on a bicycle described above, comprising the following successive steps:
  • the invention essentially consists in transferring and fixing the pinion cassette on a stay of the rear part of the frame of a bicycle while keeping the freewheel mechanism in the rear wheel, housing a thrust type coupler -draw ("push-pull" in English) on the end of the cassette sleeve-axis, that is to say in the fixing nut which forms the fixed part of the coupler, to couple the mechanism to freewheel and the cassette by interlocking shapes and to achieve the mechanical locking of a pin forming the axis of rotation of the rear wheel with the coupler and the tightening of the wheel by a cam mechanism fixed to the spindle.
  • a thrust type coupler -draw push-pull
  • the mounting or dismounting of the rear wheel of a bicycle is very easy and quick for any user, only a relative orientation of the complementary forms of interlocking being necessary before locking the spindle during assembly, and a manual unlocking of the spindle at the push-pull coupler during disassembly of the wheel.
  • FIG. 1 is an axial sectional view of a rear wheel according to an example of the invention, in tight configuration between stays of a rear part of the frame according to the invention;
  • FIG. 2 is a front view showing the arrangement of the brake disc of the rear wheel and its caliper according to the invention;
  • Figure 2A is a sectional view of Figure 2 according to A-A;
  • FIG. 3 is a partial sectional view respectively of a fixing pin of the rear wheel on the rear part of the frame, and a pin anti-rotation function button;
  • Figure 4 is a detail view of Figure 1 showing the fixing of the spindle to the nut for guiding the mounting of the rear wheel against one of the guys, the attachment allowing the pin to be captive;
  • Figure 4A is a sectional view of Figure 4 according to A-A;
  • FIG. 5 is a front view of the ratchet body of the ratchet freewheel mechanism integrated in a rear wheel in accordance with the invention
  • FIG. 5A is a sectional view of FIG. 5 along A-A;
  • Fig. 6 is a front view of the drive pin cassette support body for interlocking engagement with the freewheel body according to Figs. 5 and 5A;
  • FIG. 6A is a sectional view of FIG. 6 along A-A;
  • Figure 6B is a sectional view of Figure 4A along B-B;
  • Figure 7 is a detail view of Figure 1 showing the coupling of the pin to one of the shrouds of the rear part of the frame by means of a mechanical coupler type push-pull;
  • FIG. 7A is a sectional view of FIG. 7 along A-A;
  • Figure 7B is a top view and partially broken away from Figure 7;
  • FIG. 8 is a view in axial section of a rear wheel according to an example of the invention, in disassembled configuration
  • FIG. 9 is an axial sectional view of one of the stays of a rear frame part according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of a bicycle 1 according to the invention, in the assembled and tight configuration of the rear wheel 2 between the two shrouds 30, 31 of the rear part of the frame of the bicycle.
  • the rear wheel 2 comprises as usual a rim 20 on which is mounted a tire 21 and which is connected to the body 22 of the hub by means of spokes 23.
  • a sleeve 24 forming an axis is rotatably mounted inside the body 22 of the hub by means of ball bearings 25. This shaft-sleeve 24 is held fixed to the body 22 by a nut 26.
  • a freewheel mechanism 4 with ratchets is arranged inside the wheel 2, between the body 22 and F axis-sleeve 24.
  • This freewheel mechanism 4 comprises a pawl body 40 mounted inside the hub body 22. Between the freewheel body 40 and the hub body 22 are pawls 41 integral with the body 40 and which snap into the ratchet ring 42 provided for this purpose in the body 22 to form the freewheel . Also, a ball bearing 46 is mounted between the body 22 of the hub and the outer portion of the pawl body 40 to provide axial guidance thereof.
  • the pawl body 40 of the freewheel mechanism comprises an apparent face 43 outside the body of the hub, on which a substantially V-shaped coupling portion 44 is formed.
  • this V-shape of the coupling portion 44 is of the male type.
  • a needle bushing 45 is further provided between the bushing shaft 24 and the body 40 of the freewheel mechanism.
  • a drive sprocket cassette 5 is attached to one of the two shrouds of the rear frame portion. More specifically, the cassette 5 comprises a support body 50 on which are fixed the pinions 56 and a sleeve 51 forming an axis. The support 50 is rotatably mounted relative to the bushing axis 51 by means of a ball bearing 52 arranged between them.
  • the support 50 comprises an apparent face 53 on which is formed a coupling portion 54 shaped in a V-shape complementary to that of the coupling portion 44 of the freewheel mechanism 4.
  • this V-shape of the coupling portion 54 is of the female type.
  • the body 50 comprises, as usual, grooves 55 which allow the rotational locking of the drive gears 56 mounted by fitting around the body 50.
  • the two complementary V-shaped portions 44, 54 are coupled together by interlocking complementary shapes one inside the other.
  • a fastening nut 6 screwed to the sleeve 51 of cassette 5 allows the fixing of the latter to the stay 31.
  • This fixing nut 6 forms the fixed part of a mechanical coupler 7 of the push-pull type.
  • the mechanical coupler 7 comprises an outer ring 70 integral with an inner ring 71, these rings 70, 71 being supported by the nut 6.
  • the set of rings 70, 71 is slidably and rotatably mounted around the nut 6.
  • a return spring 72 makes it possible to hold two needles 73 inside the outer ring 70 and to exert a return force of the set of rings 70, 71 for abutment against a snap ring 61 mounted on fixing nut 6.
  • a locking pin 74 fixed in the nut 6 is slidably mounted inside a notch 75 in the outer ring 70.
  • the pin 74 slides in the notch 75 and allows in an extreme position, to hold the two needles 73 in the low position for the insertion of the pin 8, which corresponds to the locking position.
  • the ring 70 is oriented so that the pin 74 is outside the notch 75 thus making it possible to hold the two needles 73 in a high position of avoidance of the groove 86 of the pin 8, which corresponds to the unlocking position.
  • a pin 8 is housed inside the bushing 24 of the hub of the rear wheel and mechanically locked by one of its ends. 80 to the coupler 7. More precisely, the pin 8 is locked in translation by the two needles 73.
  • the pin 8 inserted manually is then locked in translation by the needles 73 without any other operation being necessary.
  • pin 8 has an end 81 opposite to that of locking to mechanical coupler 7, which is internally threaded to attach a cam mechanism 9 as hereinafter described.
  • This flat 82 serves to fix a button 83 advantageously knurled on its outer periphery.
  • This knurled knob 83 has the function of locking in rotation pin 8 once mounted and locked on the rear part of the bicycle frame.
  • a second flat 84 is formed on the outer periphery of the pin 8, in the central part thereof.
  • a screw / pin 85 engages in this flat surface when the fastening nut 26 is screwed onto the bushing shaft 24 of the wheel 2. It is thus ensured that the pin 8 can be removed from the sleeve-pin 24. In other words, it is guaranteed that the pin 8 is captive, in the usual sense of the term in mechanics, ie that it can not be withdrawn unexpectedly from the rear wheel 2.
  • a manually operable cam mechanism 9 attached to the threaded end
  • a rod 90 is fixed inside the threaded end 81 of the pin 8.
  • this rod 90 On the free end of this rod 90 is pivotally mounted a cam 91 shaped with a lever 92 manually operable.
  • the cam 91 thus exerts a pressing and clamping force on a cam shoe 93 and on the anti-rotation knob 83 against the stay 31.
  • the clamping between the button 83 and the fastening nut 6 is guaranteed and therefore the clamping of the rear wheel 2 between the two stays 30, 31.
  • the clamping force generated by the cam mechanism 9 can be adjusted. To do this, the user keeps the spindle 8 rotatably fixed by means of the anti-rotation knurling knob 83 and at the same time, it comes to screw or unscrew more or less the rod 90 of the cam mechanism 9 in the spindle 8. Once the adjustment of the tightening has been carried out, it is possible to correctly orient the opening direction of the lever 92 of the cam mechanism.
  • the end of the stay against which the cam mechanism 9 is actuated is shaped to delimit a notch 32 inside which the pin 8 can be engaged / disengaged during the rear wheel assembly / disassembly 2.
  • This notch 32 thus facilitates the engagement or withdrawal of the pin 8, which ultimately saves time in the assembly or disassembly operation of the rear wheel 2, as detailed below.
  • Step c1 the pin 8 is then urged so that its free end 80 mates in the coupler 7 which thus automatically locks the pin 8.
  • Step a1 the rear wheel 2 is rotated, so that the female V-shaped coupling portion 54 of the cassette is oriented with the wings of the Ve downward.
  • a visual indicator is made on the outside of this coupling portion 54 which makes it possible to visually identify the correct positioning immediately.
  • Step b1 / the free end 81 of the pin 8 is then unlocked by pivoting the cam 90 to loosen the wheel 2 and the cassette 5.
  • Step dl / one comes to manually release the pin 8 of the coupler 7 and then retracts the pin 8 in its extreme retracted position in the body 22 of the hub 2.
  • FIGS. 2 and 2A An advantageous embodiment of the arrangement of a rear wheel brake disk is shown in FIGS. 2 and 2A.
  • the disc 10 is fixed as usual to the body 22 of the hub by screws 11.
  • Guide shoes 13, preferably of synthetic material, are fixed in a support 12 itself fixed to the stay 30 of the bicycle frame.
  • the disk 10 bears and is guided against the guide pads 3, in number in the mode illustrated in Figures 2 and 2A.
  • the support 12 may be secured to the brake caliper.
  • the shapes and the arrangement of the guide shoes 12 and the nut 26 make it possible to ensure easy guidance of the disc 10 in the brake caliper and thus also facilitates the correct positioning of the rear wheel 2 between the stays 30, 31.
  • a rear wheel 2 according to the invention is shown in Figure 8 in a disassembled configuration of a bicycle.
  • FIG. 9 shows the rear part of a bicycle frame according to the invention on which is mounted a pinion cassette 5 fixed by the nut 6 forming the fixed part of the mechanical push-pull coupler 7.

Abstract

La présente invention concerne une bicyclette à mécanisme de montage/démontage rapide de roue arrière. Elle consiste essentiellement à reporter et fixer la cassette de pignons sur un hauban de la partie arrière du cadre d'une bicyclette tout en maintenant logé le mécanisme à roue libre dans la roue arrière, à loger un coupleur de type à poussée-tirée (« push-pull » en anglais) sur l'extrémité de l'axe-douille de cassette, c'est-à-dire dans l'écrou de fixation qui forme la partie fixe du coupleur, à accoupler le mécanisme à roue libre et la cassette par emboitement de formes et à réaliser le verrouillage mécanique d'une broche formant l'axe de rotation de la roue arrière avec le coupleur puis le serrage de la roue par une mécanisme à came fixé à la broche.

Description

BICYCLETTE A MECANISME DE MONTAGE/DEMONTAGE RAPIDE DE
ROUE ARRIERE
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine des bicyclettes, appelés usuellement vélos.
Elle a trait plus particulièrement à une nouvelle solution de montage/démontage rapide de roue arrière d'une bicyclette.
L'invention vise ainsi à proposer un dispositif simple permettant de démonter ou de remonter très facilement et rapidement, une roue arrière de vélo de route ou de vélo tout terrain (VTT), afin de permettre une intervention sur la roue ou de réduire l'encombrement du vélo en vue d'assurer son transport par exemple.
Art antérieur
Une roue arrière de bicyclette comprend classiquement une jante supportant un pneu et qui est reliée par l'intermédiaire de rayons ou d'un disque plein sans rayon au corps d'un moyeu. Le corps du moyeu est libre en rotation au moyen d'un mécanisme de roue libre, autour d'un axe définissant l'axe de rotation de la roue.
En général, dans la plupart des bicyclettes modernes, un mécanisme de roue libre est incorporé au moyeu. Ce mécanisme permet au cycliste de désolidariser l'entraînement de la roue arrière du pédalier. En général également, le moyeu supporte sur l'un de ses flasques la cassette de pignons d'entraînement par chaîne.
L'axe qui traverse le moyeu est usuellement fixé sur la partie arrière du cadre d'une bicyclette, plus exactement aux deux haubans à l'arrière du cadre, par des attaches.
Actuellement, il existe plusieurs types d'attache. La plus répandue des attaches sur vélos de route et vélos tout terrain (VTT), est constituée d'une tige logée dans le moyeu, d'un levier à came à une extrémité de la tige et d'un écrou à l'autre extrémité de la tige, qui est filetée.
Il existe aussi comme autres attaches des broches vissées pour la fixation des roues arrière ou avant.
De manière générale, tous les systèmes d'attache de roue arrière des vélos rendent les interventions de démontage/remontage de la roue peu commodes, et laborieuses pour beaucoup d'utilisateurs, notamment à cause de la gêne provoquée par la présence de la chaîne de transmission et du disque de frein. Ainsi, de fait, ces opérations de démontage/remontage de la roue arrière impliquent, une certaine habileté et l'apprentissage du geste par répétition. Elles nécessitent aussi d'anticiper avec le dérailleur, le pré-positionnement de la chaîne d'entraînement avant interventions et en outre de dégager manuellement le dérailleur et la chaîne pour déposer ou reposer la roue. La lubrification du dérailleur et de la chaîne d'entraînement induit en plus le risque pour un utilisateur de se salir pendant les opérations de montage/démontage.
Enfin, la difficulté d'une opération de montage d'une roue arrière est encore accentuée, pour les vélos à freins à disque par la présence du disque de frein qui nécessite son engagement dans son étrier simultanément avec la fixation proprement dite par serrage de la roue arrière.
Certaines tentatives de solutions ont été faites pour faciliter et rendre plus rapides les opérations de montage/démontage de roue arrière.
On peut citer ici les brevets FR2782471B1 et EP 1626893B1. Les dispositifs divulgués dans ces brevets restent complexes, avec en particulier une fixation en porte à faux de la roue arrière pour le brevet EP1626893B1, peu pratiques à réaliser et ne peuvent être mis en œuvre que sur des vélos spécifiques, qui ne sont donc pas des vélos communément commercialisés.
Il existe donc un besoin de proposer une nouvelle solution de montage/démontage de roue arrière de bicyclette, quel que soit le type de bicyclette (vélo de route, vélo tout terrain (VTT), vélo tout chemin (VTC)), notamment afin de simplifier et rendre plus rapide les opérations de montage/démontage.
Le but de l'invention est de répondre au moins en partie à ce besoin.
Exposé de l'invention
Pour ce faire, l'invention concerne sous un de ses aspects, une bicyclette comprenant :
- une roue arrière munie d'un moyeu comprenant un corps, une douille formant un axe montée libre en rotation à l'intérieur du corps et fixée à ce dernier par un écrou, et un mécanisme de roue libre, agencé entre la douille et le corps, le mécanisme comprenant une face apparente à l'extérieur du corps du moyeu, sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement conformée en forme de V; - une partie arrière de cadre à deux haubans, écartés l'un de l'autre pour définir l'espace d'emplacement de la roue arrière;
- une cassette de pignons d'entraînement comprenant un corps-support sur lequel sont fixés les pignons et une douille, le support étant monté libre en rotation par rapport à la douille, la cassette étant fixée à l'un des deux haubans de la partie arrière de cadre au moyen d'un écrou vissé à la douille de cassette, l'écrou supportant un coupleur mécanique de type push-pull, le corps-support comprenant une face apparente sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement conformée en forme de V complémentaire à celle de la partie d'accouplement du mécanisme à roue libre ;
- une broche de montage/démontage de la roue arrière sur la partie arrière de cadre, logée à l'intérieur de la douille du moyeu de la roue arrière et verrouillée mécaniquement par l'une de ses extrémités au coupleur, la broche étant verrouillée avec les deux parties en forme de V complémentaires accouplées entre elles préalablement par emboîtement de l'une dans l'autre;
- un mécanisme à came, actionnable manuellement, fixé à l'autre des extrémités de la broche, opposée à celle verrouillée au coupleur, le mécanisme étant actionné pour serrer mutuellement la roue arrière et la cassette de pignons entre les deux haubans.
De préférence, l'extrémité du hauban contre lequel le mécanisme à came est actionné, est conformée pour délimiter une encoche à l'intérieur de laquelle la broche peut être engagée/désengagée lors du montage/démontage de la roue arrière.
Selon une variante, la partie d'accouplement du mécanisme de roue libre présente une forme de V de type mâle tandis que la partie d'accouplement du support de la cassette de pignons présente une forme de V de type femelle complémentaire au V mâle.
Selon un mode de réalisation avantageux :
- la roue arrière comprend un disque fixé sur le corps du moyeu,
- le hauban contre lequel le mécanisme à came est actionné, comprend un support logeant au moins un patin de guidage, les formes et l'agencement du ou des patins de guidage et de l'écrou de fixation de la douille du moyeu de la roue arrière étant adaptés pour guider l'insertion du disque dans l'étrier de frein et par là celui de la roue arrière entre les deux haubans. L'invention a également pour objet une bicyclette dépourvue de roue arrière, comprenant :
- une partie arrière de cadre à deux haubans écartés l'un de l'autre pour définir l'espace d'emplacement d'une roue arrière ;
- une cassette de pignons d'entraînement comprenant un corps-support sur lequel les pignons sont destinés à être fixés et une douille formant un axe, le corps-support étant monté libre en rotation par rapport à l'axe-douille, la cassette étant fixée à l'un des deux haubans de la partie arrière de cadre au moyen d'un écrou vissé à la douille, l'écrou supportant un coupleur mécanique de type push-pull, le support comprenant une face apparente sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement conformée en forme de V.
L'invention a encore pour objet une roue arrière pour bicyclette décrite ci- avant, comprenant :
- une roue arrière munie d'un moyeu comprenant un corps, une douille formant un axe monté libre en rotation à l'intérieur du corps et fixée à ce dernier par un écrou, et un mécanisme de roue libre, agencé entre la douille et le corps, le mécanisme comprenant une face apparente à l'extérieur du corps du moyeu, sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement conformée en forme de V;
- une broche de montage/démontage de la roue arrière sur la partie arrière du cadre d'une bicyclette, logée à l'intérieur de l'axe-douille du moyeu de la roue arrière.
Avantageusement, la broche comprend à l'une de ses extrémités un mécanisme à came actionnable manuellement pour serrer mutuellement la roue arrière et la cassette de pignons entre les deux haubans d'une partie arrière d'un cadre de bicyclette.
De préférence, le mécanisme à came comprend un moyen de réglage de la force de verrouillage.
L'invention concerne également sous un autre de ses aspects, un procédé de montage d'une roue arrière décrite ci-avant sur une bicyclette décrite précédemment, comprenant les étapes successives suivantes :
a/ orientation des parties d'accouplement en forme de V complémentaire l'une avec l'autre de sorte à réaliser un emboîtement de la partie mâle dans la partie femelle sensiblement à la verticale ;
b/ mise en place de la roue arrière entre les deux haubans de la partie arrière du cadre avec emboîtement simultané des deux parties d'accouplement en V, poussée de la broche dans le coupleur et accouplement entre l'extrémité libre de la broche et le coupleur fixé au hauban supportant la cassette de pignon;
cl verrouillage de la broche par l'actionnement manuel du mécanisme à came de sorte à obtenir le serrage latéral mutuel de la roue arrière et de la cassette de pignons entre les deux haubans.
Ainsi, l'invention consiste essentiellement à reporter et fixer la cassette de pignons sur un hauban de la partie arrière du cadre d'une bicyclette tout en maintenant logé le mécanisme à roue libre dans la roue arrière, à loger un coupleur de type à poussée-tirée (« push-pull » en anglais) sur l'extrémité de l'axe-douille de cassette, c'est-à-dire dans l'écrou de fixation qui forme la partie fixe du coupleur, à accoupler le mécanisme à roue libre et la cassette par emboîtement de formes et à réaliser le verrouillage mécanique d'une broche formant l'axe de rotation de la roue arrière avec le coupleur puis le serrage de la roue par une mécanisme à came fixé à la broche.
Le fait de laisser la cassette de pignons en permanence solidaire de la partie arrière du cadre supprime les opérations contraignantes de maintien du dérailleur et de mise en en place de la chaîne sur un des pignons qui ont lieu de manière concomitante au remontage d'une roue arrière dans l'état de l'art.
De manière surprenante, bien que simple à réaliser, personne n'avait pensé avant à mettre en œuvre un accouplement par simple emboîtement de formes entre cassette de pignons et mécanisme de roue libre et un verrouillage rapide par coupleur push-pull.
Ainsi, grâce à l'invention, le montage ou le démontage de la roue arrière d'un vélo s'effectue très facilement et rapidement pour n'importe quel utilisateur, seule une orientation relative des formes complémentaires d'emboîtement étant nécessaire avant le verrouillage de la broche lors du montage, et un déverrouillage manuel de la broche au coupleur push-pull lors du démontage de la roue.
Description détaillée
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d'exemples de mise en œuvre de l'invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une roue arrière selon un exemple de l'invention, en configuration serrée entre haubans d'une partie arrière de cadre selon l'invention; - la figure 2 est une vue de face montrant l'agencement du disque de frein de la roue arrière et de son étrier conformément à l'invention;
- la figure 2A est une vue en coupe de la figure 2 selon A-A ;
- la figure 3 est une vue de coupe partielle respectivement d'une broche de fixation de la roue arrière sur la partie arrière du cadre, et d'un bouton à fonction d' antirotation de la broche ;
- la figure 4 est une vue de détail de la figure 1 montrant la fixation de la broche à l'écrou destiné à guider le montage de la roue arrière contre l'un des haubans, la fixation permettant à la broche d'être imperdable ;
- la figure 4A est une vue en coupe de la figure 4 selon A-A ;
- la figure 5 est une vue de face du corps de cliquets du mécanisme à roue libre à cliquets intégré dans une roue arrière conformément à l'invention ;
- la figure 5 A est une vue en coupe de la figure 5 selon A-A ;
- la figure 6 est une vue de face du corps-support de cassette de pignons d'entraînement destiné à être accouplé par emboîtement de formes avec le corps du mécanisme à roue libre selon les figures 5 et 5 A ;
- la figure 6A est une vue en coupe de la figure 6 selon A-A ;
- la figure 6B est une vue en coupe de la figure 4A selon B-B ;
- la figure 7 est une vue de détail de la figure 1 montrant l'accouplement de la broche à l'un des haubans de la partie arrière du cadre au moyen d'un coupleur mécanique de type push-pull ;
- la figure 7A est une vue en coupe de la figure 7 selon A-A;
- la figure 7B est une vue de dessus et partiellement arraché de la figure 7 ;
- la figure 8 est une vue en coupe axiale d'une roue arrière selon un exemple de l'invention, en configuration démontée;
- la figure 9 est vue en coupe axiale d'un des haubans d'une partie arrière de cadre selon l'invention.
On a représenté en figure 1, un exemple de bicyclette 1 selon l'invention, en configuration montée et serrée de la roue arrière 2 entre les deux haubans 30, 31 de la partie arrière du cadre de la bicyclette.
La roue arrière 2 comprend comme usuellement une jante 20 sur laquelle est montée un pneu 21 et qui est reliée au corps 22 du moyeu au moyen de rayons 23. Dans la roue arrière 2 selon l'invention, une douille 24 formant un axe est montée libre en rotation à l'intérieur du corps 22 du moyeu par l'intermédiaire de roulements à billes 25. Cette axe-douille 24 est maintenu fixé au corps 22 par un écrou 26.
Un mécanisme de roue libre 4 à cliquets est agencé à l'intérieur de la roue 2, entre le corps 22 et F axe-douille 24.
Ce mécanisme de roue libre 4 comprend un corps 40 de cliquet, monté à l'intérieur du corps 22 de moyeu. Entre le corps 40 de roue libre et le corps 22 de moyeu sont agencés des cliquets 41 solidaires du corps 40 et qui viennent s'encliqueter dans la couronne d'encliquetage 42 prévue à cet effet dans le corps 22, afin de constituer la roue libre. Egalement, un roulement à billes 46 est monté entre le corps 22 du moyeu et la partie extérieure du corps de cliquets 40 pour assurer le guidage axial de ce dernier.
Comme cela est montré en figures 5 et 5A, le corps de cliquets 40 du mécanisme à roue libre comprend une face apparente 43 à l'extérieur du corps du moyeu, sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement 44 conformée sensiblement en forme de V. Dans le mode de réalisation illustré en figures 3 et 3 A, cette forme de V de la partie d'accouplement 44 est de type mâle. Une douille à aiguilles 45 est en outre prévue entre l'axe-douille 24 et le corps 40 du mécanisme à roue libre.
Une cassette 5 de pignons d'entraînement est fixée à l'un 31 des deux haubans de la partie arrière de cadre. Plus précisément, la cassette 5 comprend un corps-support 50 sur lequel sont fixés les pignons 56 et une douille 51 formant un axe. Le support 50 est monté libre en rotation par rapport à l'axe-douille 51 par le biais de roulement à billes 52 agencés entre eux.
Comme montré aux figures 6 à 6B, le support 50 comprend une face apparente 53 sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement 54 conformée en forme de V complémentaire à celle de la partie d'accouplement 44 du mécanisme à roue libre 4.
Dans le mode de réalisation illustré en figures 6 à 6B, cette forme de V de la partie d'accouplement 54 est de type femelle. Le corps 50 comprend comme usuellement des cannelures 55 qui permettent le blocage en rotation des pignons d'entraînement 56 montés par emmanchement autour du corps 50.
Comme montré en figure 1, dans la configuration montée de la roue arrière 2, les deux parties en forme de V complémentaires 44, 54 sont accouplées entre elles par emboîtement de formes complémentaires l'une dans l'autre. Un écrou de fixation 6 vissé à la douille 51 de cassette 5 permet la fixation de cette dernière au hauban 31.
Cet écrou de fixation 6 forme la partie fixe d'un coupleur mécanique 7 de type push-pull.
Plus précisément, comme montré en détail en figures 7 et 7A, le coupleur mécanique 7 comprend une bague extérieure 70 solidaire d'une bague intérieure 71, ces bagues 70, 71 étant supportées par l'écrou 6. L'ensemble de bagues 70, 71 est monté coulissant et en rotation autour de l'écrou 6.
Un ressort de rappel 72 permet de maintenir deux aiguilles 73 à l'intérieur de la bague extérieure 70 et d'exercer un effort de rappel de l'ensemble de bagues 70, 71 pour mise en butée contre un jonc d'arrêt 61 monté sur l'écrou de fixation 6.
Une goupille d'arrêt 74 fixée dans l'écrou 6 est montée coulissante à l'intérieur d'une encoche 75 pratiquée dans la bague extérieure 70. En fonction de l'indexage en rotation de la bague extérieure 70, la goupille 74 coulisse dans l'encoche 75 et permet dans une position extrême, de maintenir les deux aiguilles 73 en position basse pour l'insertion de la broche 8, qui correspond à la position de verrouillage. Dans une position extrême de rotation opposée, la bague 70 est orientée pour que la goupille 74 soit à l'extérieur de l'encoche 75 permettant ainsi de maintenir les deux aiguilles 73, dans une position haute d'évitement de la gorge 86 de la broche 8, qui correspond donc à la position de déverrouillage.
Pour assurer le montage/démontage de la roue arrière 2 sur la partie arrière 30, 31 de cadre, une broche 8 est logée à l'intérieur de la douille 24 du moyeu de la roue arrière et verrouillée mécaniquement par l'une de ses extrémités 80 au coupleur 7. Plus précisément, la broche 8 est bloquée en translation par les deux aiguilles 73.
En référence avec la figure 7, la translation de la broche 8 dans l'écrou 6 est verrouillée mécaniquement par les aiguilles 73 logées dans la gorge 86 pratiquée dans l'extrémité libre 80 de la broche 8. Au préalable de ce verrouillage, un utilisateur doit uniquement réaliser l'indexage en rotation de l'encoche 75 sur la goupille.
La broche 8 insérée manuellement est ensuite verrouillée en translation par les aiguilles 73 sans qu'aucune autre opération ne soit nécessaire.
Ainsi, l'actionnement du coupleur 7 se fait en quelque sorte de manière automatique par l'introduction de la broche 8. Un mode de réalisation avantageux de la broche 8 est montré en figures 3, 4 et 4A. La broche 8 comprend une extrémité 81 opposée à celle de verrouillage au coupleur mécanique 7, qui est taraudée intérieurement afin d'y fixer un mécanisme à came 9 comme décrit ci-après.
Sur la périphérie extérieure de cette extrémité 81 est réalisé un premier méplat
82. Ce méplat 82 sert à la fixation d'un bouton 83 avantageusement moleté sur sa périphérie extérieure. Ce bouton moleté 83 a pour fonction de bloquer en rotation la broche 8 une fois montée et verrouillée sur la partie arrière du cadre de vélo.
Un deuxième méplat 84 est réalisé sur la périphérie extérieure de la broche 8, dans la partie centrale de celle-ci. Comme montré en figures 4 et 4 A, une vis/goupille 85 vient s'engager dans ce méplat lorsque l'écrou de fixation 26 est vissé sur l'axe-douille 24 de la roue 2. On assure ainsi que la broche 8 ne peut être enlevée de l'axe-douille 24. Autrement dit, on garantit que la broche 8 est imperdable, au sens usuel du terme en mécanique, i.e. qu'elle ne peut être retirée inopinément de la roue arrière 2.
Un mécanisme à came 9 actionnable manuellement, fixé à l'extrémité taraudée
81 de la broche 8, opposée à celle verrouillée au coupleur 7 est actionné pour serrer mutuellement la roue arrière 2 et la cassette 5 de pignons entre les deux haubans 30, 31.
Plus précisément, une tige 90 est fixée à l'intérieur de l'extrémité taraudée 81 de la broche 8.
Sur l'extrémité libre de cette tige 90 est montée pivotante une came 91 conformée avec un levier 92 actionnable manuellement. La came 91 exerce ainsi un effort d'appui et de serrage sur un patin de came 93 et sur le bouton anti-rotation 83 contre le hauban 31. Ainsi, le serrage entre bouton 83 et l'écrou de fixation 6 est garanti et donc le serrage de la roue arrière 2 entre les deux haubans 30, 31.
L'effort de serrage généré par le mécanisme à came 9 peut être réglé. Pour ce faire, l'utilisateur maintient fixe en rotation la broche 8 par l'intermédiaire du bouton moleté anti-rotation 83 et simultanément, il vient visser ou dévisser plus ou moins la tige 90 du mécanisme à came 9 dans la broche 8. Une fois le réglage du serrage effectué, il est possible d'orienter correctement le sens d'ouverture du levier 92 du mécanisme à came.
Selon une variante avantageuse, l'extrémité du hauban contre lequel le mécanisme à came 9 est actionné, est conformée pour délimiter une encoche 32 à l'intérieur de laquelle la broche 8 peut être engagée/désengagée lors du montage/démontage de la roue arrière 2. Cette encoche 32 facilite ainsi l'engagement ou le retrait de la broche 8, ce qui permet au final un gain de temps dans l'opération de montage ou de démontage de la roue arrière 2, comme détaillé ci-après.
On décrit brièvement les étapes montage d'une roue arrière 2 qui vient d'être décrite entre deux haubans 30, 31 dont l'un supporte la cassette de pignons 5 avec le coupleur mécanique 7.
Etape a/ : on oriente les parties d'accouplement 44, 54 en forme de V complémentaire l'une avec l'autre de sorte à réaliser un emboîtement de la partie mâle 44 dans la partie femelle 54 sensiblement à la verticale.
Etape a'/ : le cas échéant, on indexe en rotation la bague extérieure 70 du coupleur 7 de sorte à ce qu'il soit dans sa position de verrouillage, la goupille 74 venant bloquer l'ensemble de bagues 70, 71.
Etape b/ : on vérifie et le cas échéant on positionne la broche 8 dans une position extrême reculée dans le corps 22 du moyeu c'est-à-dire dans une position où son extrémité libre 80 est la plus proche de l'intérieur de l'axe-douille 24, c'est-à-dire qu'elle ne dépasse pas du corps de cliquets 40.
On vient alors mettre en place la roue arrière 2 entre les deux haubans 30, 31 en réalisant l'emboîtement simultané des deux parties d'accouplement 44, 54 en V.
Pendant cette étape b/, on veille à ce que l'extrémité de la broche 8 du côté du mécanisme à came 9 s'insère à l'intérieur de l'encoche 32 du hauban 30.
Etape cl : on vient pousser alors la broche 8 de manière à ce que son extrémité libre 80 s'accouple dans le coupleur 7 qui vient ainsi verrouiller automatiquement la broche 8.
Etape d/ : On réalise enfin l'actionnement manuel du levier 92 du mécanisme à came 9 de sorte à obtenir le serrage latéral mutuel de la roue arrière 2 et de la cassette 5 de pignons entre les deux haubans 30, 31.
Pour réaliser le démontage de la roue arrière 2, on procède comme suit :
Etape al : on met en rotation la roue arrière 2, de façon à ce que la partie d'accouplement 54 en forme de V femelle de la cassette soit orientée avec les ailes du Vé vers le bas. Avantageusement, pour ce faire, on réalise un indicateur visuel sur l'extérieur de cette partie d'accouplement 54 qui permet de repérer visuellement immédiatement le bon positionnement. Etape bl/ : on déverrouille alors l'extrémité libre 81 de la broche 8 en faisant pivoter la came 90 pour desserrer la roue 2 et la cassette 5.
Etape cl/ : on met en rotation la bague extérieure coulissante 70 afin de dégager la goupille 74 de l'encoche 75, ce qui met en position le coupleur 7 en position de déverrouillage.
Etape dl/: on vient dégager manuellement la broche 8 du coupleur 7 puis on recule la broche 8 dans sa position extrême reculée dans le corps 22 du moyeu 2.
On peut alors soulever du sol l'arrière du cadre du vélo, ce qui permet de dégager verticalement la roue arrière 2 de l'espace entre haubans 30, 31.
Un mode de réalisation avantageux de l'agencement d'un disque de frein de la roue arrière est montré en figures 2 et 2A.
Le disque 10 est fixé comme usuellement au corps 22 du moyeu par des vis 11.
Des patins de guidage 13, de préférence en matériau synthétique, sont fixés dans un support 12 lui-même fixé au hauban 30 du cadre de vélo. Lors du montage de la roue arrière 2, le disque 10 prend appui et est guidé contre les patins de guidage 3, en nombre dans le mode illustré en figures 2 et 2A. Tel qu'illustré en figure 1, le support 12 peut être solidaire de l'étrier de frein.
Les formes et l'agencement des patins de guidage 12 et de l'écrou 26 permettent d'assurer un guidage aisé du disque 10 dans l'étrier de frein et donc facilite également le bon positionnement de la roue arrière 2 entre les haubans 30, 31.
Lors de l'étape b/ de mise en place de la roue arrière 2 entre les deux haubans 30, 31, on veille à ce que le disque de frein 10 soit bien en appui contre les patins de guidage 13.
Une roue arrière 2 conforme à l'invention est montrée en figure 8 dans une configuration démontée d'une bicyclette.
En figure 9, on a représenté la partie arrière d'une cadre de bicyclette conforme à l'invention sur laquelle est montée une cassette de pignons 5 fixée par l'écrou 6 formant la partie fixe du coupleur mécanique push-pull 7.
D'autres variantes et avantages de l'invention peuvent être réalisés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, on peut envisager tout type de coupleur mécanique de type push-pull à la condition qu'il soit solidaire et/ou qu'il forme une partie de l'écrou de fixation de la cassette de pignons.
L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bicyclette (1) caractérisée en ce qu'elle comprend :
- une roue arrière (2) munie d'un moyeu comprenant un corps (22), une douille (24) formant un axe monté libre en rotation à l'intérieur du corps et fixée à ce dernier par un écrou (26), et un mécanisme de roue libre (4), agencé entre la douille et le corps, le mécanisme comprenant une face apparente (43) à l'extérieur du corps du moyeu, sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement (44) conformée en forme de V ;
- une partie arrière de cadre à deux haubans (30, 31) écartés l'un de l'autre pour définir l'espace d'emplacement de la roue arrière ;
- une cassette (5) de pignons d'entraînement comprenant un corps-support (50) sur lequel les pignons (56) sont destinés à être fixés, et une douille (51) formant un axe, le corps-support étant monté libre en rotation par rapport à l'axe-douille, la cassette étant fixée à l'un (31) des deux haubans de la partie arrière de cadre au moyen d'un écrou (6) vissé à l'axe-douille (51) de cassette, l'écrou de fixation (6) formant la partie fixe d'un coupleur mécanique (7) de type push-pull, le corps-support (50) comprenant une face apparente (53) sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement (54) conformée en forme de V complémentaire à celle de la partie d'accouplement (44) du mécanisme à roue libre ;
- une broche (8) de montage/démontage de la roue arrière sur la partie arrière de cadre, logée à l'intérieur de la douille (24) du moyeu de la roue arrière et verrouillée mécaniquement par l'une de ses extrémités (80) au coupleur (7), la broche étant verrouillée avec les deux parties (44, 54) en forme de V complémentaires accouplées préalablement entre elles par emboîtement de l'une dans l'autre ;
- un mécanisme à came (9) actionnable manuellement, fixé à l'autre des extrémités (81) de la broche, opposée à celle verrouillée au coupleur, le mécanisme (9) étant actionné pour serrer mutuellement la roue arrière (2) et la cassette de pignons (5) entre les deux haubans.
2. Bicylette selon la revendication 1, l'extrémité du hauban (30) contre lequel le mécanisme à came (9) est actionné, est conformée pour délimiter une encoche (32) à l'intérieur de laquelle la broche peut être engagée/désengagée lors du montage/démontage de la roue arrière.
3. Bicylette selon la revendication 1 ou 2, la partie d'accouplement (44) du mécanisme de roue libre (4) ayant une forme de V de type mâle tandis que la partie d'accouplement (44) du support (50) de la cassette de pignons (5) présente une forme de V de type femelle complémentaire au V mâle.
4. Bicyclette selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle :
- la roue arrière comprend un disque (10) fixé sur le corps (22) du moyeu, - le hauban (30), contre lequel le mécanisme à came est actionné, comprend un support (12) logeant au moins un patin de guidage (13), les formes et l'agencement du patin de guidage (13) et de l'écrou (26) de fixation de la douille du moyeu de la roue arrière étant adaptés pour guider l'insertion du disque (10) dans l'étrier de frein et par là celui de la roue arrière entre les deux haubans.
5. Bicyclette dépourvue de roue arrière, comprenant :
- une partie arrière de cadre à deux haubans (30, 31) écartés l'un de l'autre pour définir l'espace d'emplacement d'une roue arrière
caractérisée en ce qu'elle comprend
- une cassette (5) de pignons d'entraînement comprenant un corps-support (50) sur lequel les pignons (56) sont destinés à être fixés et une douille (51) formant un axe, le corps-support étant monté libre en rotation par rapport à F axe-douille, la cassette étant fixée à l'un (31) des deux haubans de la partie arrière de cadre au moyen d'un écrou vissé à la douille, l'écrou supportant un coupleur mécanique (7) de type push-pull, le support comprenant une face apparente (53) sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement (54) conformée en forme de V.
6. Roue arrière (2) pour bicyclette selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle est munie d' :
- un moyeu comprenant un corps (22), une douille (24) formant un axe monté libre en rotation à l'intérieur du corps et fixée à ce dernier par un écrou, et un mécanisme de roue libre (4), agencé entre la douille et le corps, le mécanisme comprenant une face apparente (43) à l'extérieur du corps du moyeu, sur laquelle est réalisée une partie d'accouplement (44) conformée en forme de V;
- une broche (8) de montage/démontage de la roue arrière sur la partie arrière du cadre d'une bicyclette, logée à l'intérieur de l'axe-douille (24) du moyeu de la roue arrière.
7. Roue arrière selon la revendication 6, la broche comprenant à l'une de ses extrémités un mécanisme à came (9) actionnable manuellement pour serrer mutuellement la roue arrière et la cassette (5) de pignons entre les deux haubans d'une partie arrière d'un cadre de bicyclette.
8. Roue arrière selon la revendication 7, le mécanisme à came (9) comprenant un moyen de réglage de la force de verrouillage.
9. Procédé de montage d'une roue arrière selon l'une des revendications 7 ou 8 sur une bicyclette selon la revendication 5, comprenant les étapes successives suivantes :
a/ orientation des parties d'accouplement en forme de V complémentaire l'une avec l'autre de sorte à réaliser un emboîtement de la partie mâle dans la partie femelle sensiblement à la verticale ;
b/ mise en place de la roue arrière entre les deux haubans de la partie arrière du cadre avec emboîtement simultané des deux parties d'accouplement en V, poussée de la broche dans le coupleur et accouplement entre l'extrémité libre de la broche et le coupleur fixé au hauban supportant la cassette de pignon,
cl verrouillage de la broche par l'actionnement manuel du mécanisme à came de sorte à obtenir le serrage latéral mutuel de la roue arrière et de la cassette de pignons entre les deux haubans.
10. Procédé de montage selon la revendication 9, l'étape b/ étant réalisée avec insertion de la broche dans l'encoche délimitée à l'extrémité du hauban contre lequel le mécanisme à came est actionné.
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