Brevet FR2460248A1 — publié le 19810123

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux changements de vitesse pour cycles et vélomoteurs. A l'heure actuelle les cycles sont équipés de changements de vitesse du type dérailleur éventuellement combinés à un double ou triple plateau. Ces changements de vitesse présentent un certain nombre d'inconvénients bien connus, dont le principal est le risque, pendant la manipulation, de faire sauter la chaine. Par ailleurs, la réalisation de double ou triple plateau est onéreuse, compte tenu du grand nombre de pignons qu'il faut usiner et ces plateaux ne donnent pas entière satisfaction étant donné qu'il existe des "trous" inévitables entre les pignons du plateau. Cette invention se proposé d'apporter un changement de vitesse de conception originale supprimant l'emploi du système classique du dérailleur et ne présentant donc pas les inconvénients de ces systèmes connus. Cette invention vise en conséquence un changement de vitesse pour cycles et vélomoteurs, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau de pédalier constitué d'un support en forme de disque, fixé sur l'axe du pédalier et d'un certain nombre d'éléments mobiles, pourvus de portions de pignons crantés, pouvant se déplacer dans des glissières radiales, ménagées dans ledit support un chariot permettant de commander le déplacement simultané desditE éléments mobiles et une poignée de commande actionnant ce chariot. Selon une autre caractéristique de cette invention lesdites glissières radiales sont munies d'un certain nombre de paliers d'arrêt coopérant avec un verrou porté par chacun desdits éléments mobiles pourvus de portions de pignons crantés, afin d'assurer le blocage desdits éléments dans une position déterminée correspondant à un rapport de démultiplication donné. Selon une autre caractéristique de cette invention les paliers d'arrêt sont réalisés sous la forme d'une crémaillère montée entre deux flasques positionnés de chaque cté dudit support en forme de disque, la position de cet ensemble étant réglable radialement sur le plateau afin d'absorber le jeu résultant de 1' usure de la chaîne. Selon encore une autre caractéristique de cette invention ledit chariot se déplace sur une glissière portée par le cadre du cycle et il est muni d'un galet de came, coopérant avec une rampe portée par chacun desdits éléments mobiles pourvus de portions de pignons crantés, pour déplacer successivement lesdits éléments, lorsqu'est actionnee la poignée de commande. Selon l'invention la poignée de commande comporte autant de positions qu'il existe de rapports de démultiplication obtenus par les différentes positions des éléments mobiles du plateau et elle est pourvue d'un verrou de sécurité et d'un poussoir permettant de monter ou de descendre les vitesses les unes après les autres, d'une tringle de transmission reliée au chariot et d'un inverseur de poussée. Selon encore une autre caractéristique de cette invention le changement de vitesses décrit ci-dessus est associé à deux pignons solidaires du moyeu de la roue arrière et à un système de fourchette actionné par tringlerie pour faire passer la chaîne alternativement d'un pignon à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation non limitatifs. Sur les dessins - la figure 1 est une vue en plan d'un plateau de pédalier selon l'invention - la figure 2 illustre une variante d'un détail de la figure 1;; - la figure -3 représente schématiquement le système de commande du déplacement des éléments mobiles du pédalier illustré par la figure I - la figure 4 est une vue en élévation du système de deux pi gnons et de leur mécanisme de commande, équipant la roue arrière et, - la figure 5 est une vue partielle illustrant un mode de réa lisation d'un mécanisme de commande du système représenté à la figure 4. On se réfère en premier lieu à la figure 1 Ainsi qu'on peut le voir sur cette figure 1, le plateau de pédalier selon l'invention comprend un support 10, en forme de disque circulaire omportant un certain nombre de logements ou fenêtres 12 (trois dans cet exemple de réalisation). Dans chacune de ces fenêtres 12 est positionné un élément mobile, tel que 14, en forme de secteur circulaire, portant sur sa périphérie une portion de pignon cranté 16 destiné à recevoir la chaîne du cycle. Cet élément mobile 14 est en outre pourvu d'ue pièce rapportée 18 munie d'une rampe 20 dont le rôle sera expliqué plus loin, et il est monté sur un support 22 pouvant se déplacer entre deux glissières 24, 26 ménagées sur les bords latéraux de la fenêtre 12. Un ressort de rappel 28 sollicite constamment vers l'axe du pda- lier l'ensemble mobile ainsi décrit. On conçoit que l'on réalise ainsi selon l'invention un plateau de pédalier à rapport de démultiplication variable, par déplacement radial simultané des divers éléments mobiles tels que 14. Sur la figure 1 on a représenté ces éléments occupant chacun des positions radiales différentes. L'invention prévoit bien entendu des moyens permettant de bloquer chacun des éléments mobiles 14 dans la position déterminée correspondant au rapport de démultiplication choisi par l'utili-sateur. Dans cet exemple de réalisation ces moyens consistent en un certain nombre de paliers d'arrêt 30 ménagés dans l'une des glissières 26 et sur lesquels peut venir en prise un verrou 32 articulé sur un axe 34 solidaire du support 22 et rappelé par un res /de sort en position verrouillage.Dans l'exemple de réalisation re- présenté sur la figure 1 on a prévu cinq paliers d'arrêt 30 donnant successivement des plateaux ayant le nombre de dents suivants (le 10 palier étant celui situé le plus près de l'axe du pédalier et pour lequel le plateau présente le diamètre le plus faible) 10 palier = 45 dents 20 palier = 48 dents 30 palier = 51 dents 40 palier = 54 dents 50 palier = 57 dents On peut bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention prévoir un nombre supérieur de paliers ce qui permet d'obtenir un plus grand nombre de positions intermédiaires pour les éléments mobiles et donc un plus grand nombre de rapports de démultiplication successifs. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, chaque verrou 32 est prolongé par une came 36 dont le rolsera expliqué plus loin. Dans la variante représenté à la figure 2, l'ensemble des paliers 30' se présente sous la forme d'une crémaillère maintenue entre deux flasques 38, positionnés de part et d'autre du support 10 et fixés sur ce dernier à l'aide de vis 40 ou similaire. On peut ainsi modifier la position des paliers d'arrêt 30 par rapport aux éléments mobiles 14 ce qui permet d'assurer un rattrapage du jeu résultant de l'usure de la chaîne. il suffit, à cet effet, d'enlever l'ensemble constitué par la crémaillère 30' et les flasques 38, d'interposer une cale d'épaisseur (pouvant être simplement constituée par un empilage de feuilles de clinquant) entre le support 10 et cet ensemble et de le remettre en place par serrage de la vis 40. L'invention prévoit, par ailleurs, des moyens permettant de déplacer successivement les différents éléments mobiles 14 pour les amener rapidement dans la position correspondant au rapport de démultiplication choisi par l'utilisateur. Ces moyens ont été représentés à la figure 3. Ils se composent de deux éléments reliés l'un à l'autre : un chariot de commande désigné dans son ensemble par la référence 42, monté sur le cadre du cyle à proximité du pédalier et une poignée de commande, désignée dans son ensemble par la référence 44, montée également sur le cadre, à proximité de la main de l'utilisateur. Le chariot 42 comprend un support 46 fixé sur la base du cadre du cycle, à proximité du pédalier, formant une glissière fixe sur laquelle peut se déplacer le chariot proprement dit 48 portant un galet de came 50. Sur r le support 46 est fixé un longeron 52 sur lequel est articulée en 56 une biellette 54. Cette biellette, reliée au chariot 48 par un tirant réglable 52 assure la translation de ce--dernier dans la glissière 46. A cet effet la biellette 54 est reliée par tout moyen voulu, par exemple par un câble tel que 60, à la poignée de commande 44. La biellette 54 est rappelée par un ressort 62.Pour simplifier le dessin, on a représenté sur la figure 1, uniquement le galet 50 du chariot 4iw La poignée de commande 44 se présente sous la forme d'un secteur denté 64, muni d'un nombre de dents 66 correspondant au nombre de rapports à obtenir, donc au nombre de paliers 30 (cinq dans cet exemple de réalisation) et d'un verrou 68, actionné par la poignée de manoeuvre proprement dite 74, pouvant venir se bloquer sur l'une quelconque des dents 66. Ce verrou 68 est libéré par un poussoir 70 afin de permettre de monter ou de descendre les vitesses les unes après les autres. Le mouvement de la poignée 74 est transmis au chariot 48 par l'intermédiaire d'une tringle de transmission'8 laquelle est fixée une extrémité du cible 60, ou similaire, dont l'autre extrémité est attachée à la biellette articulée 54. Le changement de vitesse ainsi décrit fonctionne de la façon suivante Lorsque l'utilisateur veut changer de rapport, par exemple, lorsqu'il veut monter les vitesses, il actionne la poignée 74 en appuyant simultanément sur le poussoir 70. il peut ainsi positionner la verrou 68 sur la dent 66 correspondant au rapport choisi. Ce déplacement de la poignée provoque un déplacement correspondant du chariot 48 par l'intermédiaire de la tringle de transmission 72, du câble 60, de la biellette 54 et du tirant réglable 58. Le galet de came 50 (figure 1) porté par le chariot 48 provoque alors, en appuyant sur la rampe 20, un déplacement radial des éléments mobiles 14 du plateau, qui viennent se positionner au palier supérieur en se verouillant dans cette position par la coopération des verrous 3Z2 et d'un palier déterminé 30.En un tour du plateau 10,trous les éléments mobiles qu'il supporte seront montés au palier supérieur, provoquant ainsi rapidement et sans risque de faire sauter la chaîne, le passage dans le rapport choisi, fonction de la position de la poignée de commande 74. Pour descendre les vitesses, on actionne la poignée 74 dans l'autre sens, ce qui déplace le galet 50 qui vient appuyer sur la came 36 du verrou de blocage 32 ; celui-ci se déverrouille et sous l'action du ressort de rappel 28, provoque la descente des élément mobiles 14 au palier inférieur. Il ressort de la description faite ci-dessus que l'invention apporte un changement de vitesse permettant de réaliser le nombre de rapports voulus en choisissant un nombre correspondant de paliers 30. IA n'existe aucun risque de voir sauter la chaîne étant donné que cette dernière est constamment au contact des portions de pignons crantés 16 du plateau Bien entendu l'ensemble des éléments mobiles 14 du plateau est protégé par une plaque, par exemple en verre acrylique type Plexiglas Le dispositif décrit ci-dessus peut encore être perfectionné en le combinant au système représenté aux figures 4 et 5. La figure 4 représente un moyeu de roue arrière équipé de deux pignons 80 - 82 calés sur le moyen . L'invention prévoit des moyens permettant de faire passer la chaîne 84 d'un pignon sur l'autre, Ces moyens consistent essentiellement en une fourchette arti culée 86, dans laquelle passe la chaîne 84, et un système de commande, désigné dans son ensemble par la référence 88, actionnant la fourchette. Dans l'exemple de réalisation représenté, ce système de commande comprend un ensemble de biellettes articulées d'une part en 90 sur la fourchette 86 et d'autre part en 92 sur une platine 94, déplacé par une tringle 96 entraîné en rotation par l'utilisateur à l'aide du système de commande représenté à la figure 5. Ce système comprend un levier 98 se déplaçant dans un piston à ressort 100 entre deux positions.Un renvoi de biellettes articulées 102 transforme les déplacements en translation du levier 98 en une rotation de la tringle 96 ce qui déplace la fourchette 86 entre les deux positions pour lesquelles la chaîne engrène sur l'un ou l'autre des pignons 80 et 82. Un disque 104 empêche la chaîne de s'échapper. A la place de l'ensemble de biellettes articulées sur la fourchette 86 on peut prévoir un système de ressort et de tringle (non représenté) permettant de maintenir la chaîne entre les deux parois de la fourchette 86 sans les toucher. Le système décrit ci-dessus assure un changement très rapide par passage de la chaîne d'un pignon sur l'autre, par une simple poussée ou traction exercée sur le levier 98. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Changement de vitesses pour cycles et vélomoteurs, caractérisé en ce qu'il comprend : un plateau de pédalier constitué d'un support en forme de disque, fixé sur l'axe du pédalier et d'un certain nombre d'éléments mobiles, pourvus de portions de pignons crantés, pouvant se déplacer dans des glissières radiales ménagées dans ledit support ; un chariot permettant de commander le déplacement simultané desdits éléments mobiles et une poignée de commande, actionnée par l'utilisateur pour déplacer ledit chariot. 2.- Changement de vitesses selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites glissières radiales sont pourvues d'un certain nombre de paliez d'arrêt, correspondant au nombre de rapport de démultiplication voulu, qui coopèrent avec un verrou porté par chacun desdits éléments mobiles pourvus de portions de pignons crantés, afin d'assurer le blocage de ces éléments dans une position déterminée correspondant à un rapport de démultiplication donné. 3.- Changement de vitesses selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit chariot se déplace sur une glissière portée par le cadre du cycle et il est muni d'un galet de came coopérant avec une rampe portée par chacun desdits éléments mobiles pourvus de portions de pignons crantés, pour déplacer successivement lesdits éléments, lorsqu'est actionnée la poignée de commande. 4.- Changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les paliers d'arrêt sont réalisés sous la forme d'une crémaillère montée entre deux flasques positionnés de chaque côté dudit support en forme de disque, la position de cet ensemble étant réglable radialement sur le plateau afin d'absorber le jeu résultant de l'usure de la chaîne. 5.- Changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la poignée de commande comporte un secteur. denté , munie d'un nombre de dents correspondant au nombre de paliers des glissières radiales et un verrou, actionné par la poignée proprement dite, pouvant venir se bloquer sur l'une quelconque des dents. 6.- Changement de vitesses selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on prévoit un poussoir permettant de bloquer et de libérer le verrou afin de permettre de monter ou de des cendre les vitesses les unes après les autres. 7.- Changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les déplacements de la poignée sont transmis audit chariot par l'intermédiaire d'un câble de liaison. 8.- Changement de vitesses selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre sur le moyeu de la roue arrière un ensemble de deux pignons crantés de diamètres différents et un moyen permettant de faire passer la chaîne d'un pignon sur l'autre. 9.- Changement de vitesses selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyeu permettant de faire passer la chaîne d'un pignon sur l'autre consiste en une fourchette, dans laquelle passe la chaîne, déplacée par un système de biellettes articulées permettant de l'amener par rotation, dans une position pour laquelle la fourchette dirige la chaîne sur le pignon correspondant au rapport désiré.