Brevet FR2333699A1 — publié le 19770701

L'invention a pour objet un : changement de vitesse préso- sitionné à chaque vitesse, pour bicyclettes et véhicules similaires. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des dispositifs de changement de vitesse par déraillement de chaîne pour cycles et similaires. On connait les changements de vitesse pour cycles et vehicules similaires qui sont fixés au cadre dans l'axe ou près de l'axe de la roue arrière. Ces changements de vitesse comportent généralement un système guide-chaine à un ou plusieurs galets sur lesquels estnroule la chaîne du cycle. En déplaçant transversalement le guide-chaîne à gaiet on fait enrouler la chaîne à volonté sur l'un des pignons de la roue libre de la roue ar rière de la bicyclette. Ce déplacement transversal est commandé à distance par le cycliste, à partir d'un levier ou bouton de commande, le plus souvent mais non exclusivement par l'intermédiaire d'un système me à câble souple. A cet effet et généralement, quoique non limitativement, le guide-chaine à galet est porté par un système à parallélogramme articulé déformable qui est constitué par des blellettes axées sur un support supérieur, et aussi sur un support inférieur.Ce dernier porte le guide-chaîne à galets avec un montage à pivotement élastique du guide-chaine afin de con- server constamment la tension nécessaire à la chaîne pcur un bon fonctionnement On sait qu'il est difficile pour le cycliste de commander le déplacement transversal du guide-chaîne de façon à aligner, avec la présision requise pour un bon fonctionnement, la chaine et la denture du pignon corresPondant à la vitesse choisie. Fréquemment le cyclistetatonne, dépasse la vitesse qu'il voudrait engager. Ensuite, la chaîne n'est souvent pas correctement alianée avec la denture du pignon. I1 se produit un frottement, de l'usure. En bref. l'usager ne ressent nasses positions transversales correctes de passage des vitesses, pour chaque vitesse. La recherche d'une bonne position distrait dangereusement son attention. On a proposé des moyens de positionnement des vitesses qui présentent de sérieux inconv,énients soit par leur complication et leur coût, soit parce qu'ils n'assurent pas le rèlaae initial par rapport à la denture du premier pignon, soit par leur géométrie inesthétique et présentant des organes en saillies constituant des points d'accrochage dangereux. Suivant l'invention, on a voulu assurer le positionnement de chacune des vitesses perceptibles au cycliste, dans les conditions de construction les plus simples et les Dlus avantageuses, avec une parfaite efficacité, en éliminant les inconvénients des systèmeiconnus. A cet effet, le changement de vitesse prépositionné à chaque vitesse suivant l'invention, est caractérisé en ce qu'un organe basculeur est monté pivotant sur le support supérieur du changement de vitesse, le dit support ayant une position transversale fixe, l'organe basculeur pivotant étant exécuté et équipé pour avoir une double fonction, d'une part pour la commande du passage des vitesses par un ou des points d'attache de part et d'autre de l'axe de pivotement de l'organe basculeur pour les extrémités du cable de commande ou autre moyen de commande, la partie inférieure de l'organe basculeur étant reliée, avec latitude de déplacement nécessaire, au support inférieur mobile transversalement et portant le guide-chaine, et, d'autre part, une fonction de positionnement en présentant autant de points ou crans de positionnement qu'il y a de vitesses possibles, chacun de ces points ou crans pouvant coopérer successivement avec un moyen complémentaire porté par le support supérieur ou organe transversalement fixe, afin de marquer la position de chaque vitesse, d'une manière perceptible par le cycliste. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue partielle d'une bicyclette équipée du changement de vitesse selon l'invention avec une commande à câble double. La figure 2 est à une échelle plus importante, une vue de face d'une forme de réalisation du changement de vitesse selon l'invention. de profil La figure 3 est une vueZ arriere considérée suivant la ligne 3-3 de la figure 2. Le changement de vitesse est dans une position où la chaîne est enroulée sur le plus petit pignon de la roue libre. La figure 4 est une vus avant du changement de vitesse selon l'invention, considérée suivant la ligne 4-4 de la figure 2. Le changement de vitesse étant dans une position où la chaine est enroulée sur le plus grand pignon de la roue libre. La figure 5 est une vue arrière semblable à la figure 3. Le changement de vitesse étant dans une position où la chaîne est enroulée sur le plus grand pignon de la roue libre. La figure 6 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle, considérée suivant la ligne 6-6 de la figure 5, montrant le montage de l'organe basculeur sur le support supérieur du changement de vitesse, ainsi que son positionnement par rapport au dit support. La figure 7 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle, considérée suivant la ligne 7-7 de la figure 3, montrant la liaison Eglable de l'organe basculeur avec le support inférieur du changement de vitesse. La figure 8 est une vue en coupe partielle à grande échelle, considérée suivant la ligne 8-8 de la figure 6, montrant le dispositif de butée dans la position où la chaîne est enroulée sur le plus petit pignon de la roue libre. La figure 9 est une vue perspective représentant un organe basculeur selon une variante de réalisation. La figure 10 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle de l'organe basculeur selon la figure 9, coopèrant avec le moyen de positionnement monté dans le support supérieur du changement de vitesse. La figure 11 est une vue en coupe partielle à grande échelle montrant une variante de réalisation du positionnement de 1' organe basculeur. La figure 12 est une vue à plus petite échelle considérée suivant la ligne 12-12 de la figure Il du support supérieur. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives illustrées aux figures des dessins. On voit à la figure 1 un cadre de bicyclete -A dont le pédalier B est relié à la roue libre C de la roue arrière par une chaîne D qui est tendue par le changement de vitesse E cri est ici du type à parallélogramme déformable. Etant entendu que d' autres types de changement de vitesse peuvent etre adaptés. La roue libre C comporte un certain nombre de pignons C1 C2, C3, C4, C5, C6, ... de différents diamètres donc d'un nombre différent de dents correspondant à un développement choisi. Pour opérer le déraillement de la channe sur l'un ou l'autre de ces pignons par l'intermédiaire du changement de vitesse, on agit généralement sur un levier F, bouton, manette ou organe similaire, fixé sur le cadre à portée de main du cycliste. La liaison entre le moyen de manoeuvre et le changement de vitesse étant de tout type connu et notamment par câble. Dans les changements de vitesse classiques, l'action sur le câble assure généralement le déplacement du guide-chatne à gals E1 du plus petit au plus grand pignon de la roue libre et un ressort rappelle le guide-chaîne lorsque on agit de manière inverse sur le moyen de manoeuvre. Dans le cadre de l'invention, il est nécessaire que les déplacements dans les deux sens du guide-chaine, soient assurés positivement, c'est-à-dire par un cable à deux brins parallèles ou par deux cables distincts, convenablement enroulés sur le moyen de manoeuvre et attachés au changement de vitesse en deux points différents. On voit aux figures 1,2,3 et 5, notamment, les brins du câ- ble G maintenus sur le cadre par les colliers ou guide-câbles, J, K, ..., -/ traversant les gaines M et N /- / maintentu6 dans cette position par I'arrêt de 2 gaines P sur le cadre et par l'arrêt de gaines E sur le changement de vitesse. Le changement de vitesse présente un support supérieur fixe 3 E portant l'arrêt de gaines E2 et un support inferieur mobile E4 portant le guide-chaSne E .Les deux supports sont reliés de manière connue par des bras parallèles E5. Une patte E6 articulée élastiQuement au support supérieur, sert / i la fixation du changement de vitesse sur l'axe de la roue arrière. Le changement de vitesse suivant l'invention présente un organe basculeur 1 sous forme d'une plaquette métallique, en matière plastique ou autre, qui est axée à pivotement libre par vis 2 ou moyen similaire, sur le support supérieur E3 (figure 6 notamment). A sa partie inférieure, 1 1organe basculeur présente une fente ou lumière la située dans l'axe longitudinal et dont la partie supérieure forme un dégagement lb pour laisser le passage, en vue du montage ou du démontage, à un doigt 3 présentant une gorge 3a pour la retenue à coulissement de organe basculeur et dont une extrémité 3b est traversée pernendiculairement par la tige filetée d'une vis 4 montée à rotation libre mais 4 fixe en translation,sur le support inférieur E ou sur une piè- ce rapportée sur celui-ci.L'extrémité 3b du doigt peut coulisser librement dans une rainure ou lumière E 7 du support infé 4 rieur E4 que traverse la vis 4 dont la tête est accessible et conformée pour être facilement manoeuvré par un outil du genre tournevis, (figures 2,3,5 et 7). On comprend que l'on peut ainsi régler précisément la position du support inférieur par rapport au support supérieur fixe, en fonction du nombre de pignons de la roue libre ou de ses dimensions, c'est-à-dire le règlage de départ du guide-chaine E1 par rapport au plus petit pignon (figure 3). L'organe basculeur 1 a deux fonctions, à savoir : commande du passage des vitesses et positionnement précis des vitesses choisies. Pour la fonction de commande du passage des vitesses, comme on l'audit plus haut, le ou les cables, après avoir traversé les gaines M et N et l'arrêt de gaines E2 vont s'attacher sur l'or- cane basculeur de la manière suivante Un brin du câble G portant à son extrémité une boule ou autre forme en relief, est engagé dans un arrêt de câble 5 monté à rotation libre sur i'organe basculeur d'un côté de l'axe de pivotement 2, et l'autre brin du câble est serré en tension convena bleRans un serre-câble 6 également monté à rotation libre sur l'organe basculeur, à l'opposé de l'arrêt de cable 5 par rapport à l'axe de pivotement 2. On comprend qu'ainsi, lorsqu'on agit sur le moyen de manoeuvre F sur lequel est enroulé le cable à la manière connue, on opère le pivotement de l'organebasculeur par traction sur l'un ou l'autre brin de câble. Pour la fonction de positionnement précis des vitesses prévoit plusieurs formes de réalisations que l'on a illustré non limitativement aux figures des dessins. Selon les figures 2 à 5, l'organe basculeur présente à son extrémité supérieure s'étendant au-dessus du support supérieur E3, des orifices 1c realisés suivant unarc de cercle ayant pour centre l'axe de pivotement 2. Ces orifices coopèrent successivement avec une bille 7 de plus grand diamètre engagée en partie et avec un jeu réduit dans un logement E du support su périeur et poussée constamment contre l'organe basculeur par un ressort 8, (figure 6). Bien entendu il y a autant d'orifices îc qu'il y a de pignons sur la roue libre (6 dans l'exemple illustré). Dans la réalisation illustrée aux fores 9 et 10, l'organe basculeur 9 présente au lieu et place des orifices ic, des crans ou dépressions 9a parallèles entre elles et à intervalles déterminés pour assurer les positionnements exacts de la chaine sur chacun des pignons. Ces crans ou dépressions pouvant également tre réalisés en arc de cercle. Dans une autre réalisation illustrée aux figures Il et 12, les orifices ou dépressions lOa sont réalisées sur le support supérieur 10 du changement de vitesse suivant un arc de cercLe ayant pour centre l'axe de pivotement de l'organe basculeur et la bille 11 est placée dans un orifice 12a de l'organe basculeur t2 en débordement de chaque côté. Un moyen élastique 13 fixé sur l'organe basculeur assurant la retenue de la bille tout en lui permettant d'échapper aux dépressions. Afin de limiter exactement les déplacements du guide-chaîne et ne pas dépasser les positions extrêmes , on prévoit encore des butées de fin de course. A la figure 8 notamment on voit que le support supérieur E3 9 présente un bossage E avec par exemple une face concave, con- tre laquelle vient buter un doigt 14 ou organe similaire monté de manière fixe ou règlable sur l'organe basculeur lorsque le guide-chaine est placé sur le plus petit pignon de la roue libre. De même, lorsque le guide-chaîne est placé sur le plus grand pignon de la roue libre, une butée fixe cette position. Cette butée est constituée par exemnle d'une saillie E1 formée Cette butée est saillie ~ formée sur l'une des biellettes ou bras E5, contre laquelle s'appuie une vis 15 ou analogue montée sur le support inférieur E et pouvant être équipée d'un moyen de friction, (figure 4). Ces deux butées peuvent être fixes ou règlables, afin de s' adapter à tous montages de roue libre. A noter encore que la partie 3b du doigt 3 qui est traversée par la vis de règlage de départ 4, peut être équipée d'un moyen de friction par plastification de la vis ou du doigt formant écrou, ou par un moyen élastique. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne - la simplification du dispositif par raDport aux appareils connus, par la réalisation d'un sul organe qui est à la fois basculeur et positionneur et qui est universel, c'est-à-dire qu'un seul modèle est utilisé quelque soit le nombre de pignons de la roue libre (par le règlage des butées). - Pas de transformations importantes de la structure du changement de vitesse, - Aucune saillie dangereuse par le profilage étudié de l'orga- ne basculeur, qui ne dépasse pratiquement pas de l'ensemble du changement de vitesse quelle4ue soit sa position. - Possibilités de règlage rapide et précis de l'alignement sur le plus petit pignon de la roue libre par le montage de l'organe basculeur sur le support inférieur du changement de-vitesse, - Limitation précise des positions extrêmes du guide-chaîne par les butées règlables. - Commande positive dans les deux sens , du changement de vitesse à l'aide du ou des câbles de commande attaché à l'organe basculeur. - Perception nette et sans tâtonnement des vitesses sélectionnées. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes dt application non plus Qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. - REVENDICATIONS - 1 - Changement de vitesse prépositionné à chaque vitesse, pour bicyclettes et véhicules similaires, comprenant un support supérieur fixe transversalement, un support inférieur mohile transversalement et solidaire d'un guide-chaine,un système notamment à parallélogramme articulé entre le support supérieur et le support inférieur afin de déplacer transversalement le dit support inférieur, les moyens de commande du déplacement transversal, caractérisé en ce qu'il comprend un organe basculeur monté pivotant sur le support supérieur du changement de vitesse, le dit support ayant une position transversale fixe,l 'organe basculeur pivotant étant exécuté et équipé pour avoir une double fonction, d'une part pour la commande du passage des vitesses par un ou des points d'attache de part et d'autre de l'axe de pivotement de l'organe basculeur pour les extrémités du câble de commande ou autre moyen de commande, la partie inférieure de l'organe basculeur étant reliée, avec la latitude de déplacement nécessaire, au support inférieur mobile transversalement et portant le guidechaîne, et,-d4.autré part, un fonction de Xsitionnement en présentant autant de points ou crans de positionnement qu'il y a de vitesses possibles, chacun de ces points ou crans pouvant coopérer successivement avec un moyen complémentaire porté par le support supérieur ou organe transversalement fixe, afin defnaruer la position de chaque vitesse, d'une manière perceptible par le cycliste. - 2 - Changement de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé par des moyens de règlage de la position transversale du guide-chaîne par rapport au premier pignon de la roue libre ayant le plus petit diamètre, constitués par un doigt ou moyen équivalent de liai son1 solidaire du support inférieur ou organe mobile transversalement, qui est engagé dans une fente de l'organe basculeur, la position du doigt ou moyen équivalent de liaison étant règlable par rapport au support ou organe inférieur. - 3 - Changement de vitesse suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le doigt ou moyen équivalent coopère avec une vis tournante montée transversalement avec une nosition axiale fixe dans le support ou organe inférieur mobile; la vis présentant d'une manière accessible une tête fendue ou disDosition permettant de ltentrainer angulairementn afin de Drocéder au règlage, un système de friction par ressort ou plastification agissant de préférence entre la vis et le doigt afin d'assurer la posi- tion de règlage. - 4 - Changement de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé par un système de butées limitant dans les deux sens les pivotements de l'organe basculeur, afin vue le guidechaîne ne dépasse pas les pignons extrêmes. - 5 - Changement de vitesse suivant la revendication 4, caractérisé en ce que dans le sens du déplacement transversal du plus grand au plus petit pignon de la roue libre, organe basculeur présente une butee en saillie coopèrant avec une butée correspondante formée ou rapportée sur le support supérieur, une ou les deux butées pouvant être règlables. - 6 - Changement de vitesse suivant la revendication 4, caractérisée en ce que dans le sens du déplacement transversal du plus petit au plus grand pignon de la roue libre, le déplacement est limité par une butée formée entre les deux biellettes en parallélogramme, sous forme d'un ergot ou saillie que présente une des biellettes, l'autre biellette portant-une vis de contact règlable avec moyen de friction venant en contact avec l'er- got. - 7 - Changement de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la position de chaque vitesse est marquée et rendue perceptible par des trous ou dépressions que présente l'organe basculeur, ces trous ou dépression étant formés sur un axe circulaire dont le centre est l'axe de Divotement de 1' organe basculeur, organe de positionnement qui coopère successivement avec chaque trou étant une bille engagée dans un trou du support supérieur, un ressort étant monté en compression dans le trou afin d'engager partiellement la bille dans le trou qui se nrésente en regard, l'intervalle entre les trous correspondant à un pivotement angulaire de commande du basculeur qui déplace transversalement le support inférieur et le guide-chaîne afin d'engager la chaîne en alignement avec chaque pignon. - 8 - Changement de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la position de chaque vitesse est marquée et rendue perceptible par des crans emboutis parallèlement ou non dans l'organe basculeur avec des intervalles assurant les positionnements exacts de la chaîne sur chacun des pignons de la roue libre. - 9 - Changement de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la position de chaque vitesse est marquée et rendue perceptible, en variante, en formant les trous ou crans de positionnement sur le support supérieur ou partie fixe transversalement, tandis que la bille ou l'organe complémentaire est montée dans l'organe basculeur. - îb - Changement de vitesse suivant l'une quelconque des revendications 1,7,8,9, caractérisé en ce que la bille ou organe é- quivalent de positionnement est monté avec un jeu réduit dans son logement afin de bien s'adapter dans les points de positionnement. - 11 - Changement de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de pivotement de l'organe basculeur s'opère par un câble à deux brins parallèles ou par deux câbles distincts, convenablement enroulés sur le levier, bouton ou autre organe de manoeuvre et s'attachant sur les points situés de part et d'autre de l'axe de pivotement de l'organe basculeur, après avoir traversé les gaines à position fixe situées entre le support supérieur du changement de vitesse et le cadre.