Brevet FR2459920A1 — publié le 19810116

L'invention a pour objet un galet d'enroulement de chaîne, notamment pour les changements de vitesse de bicyclettes et véhicules similaires. Corollairement, entrent dans le cadre de l'invention les changements de vitesse ou autres dispositifs ou appareils équipés d'un ou plusieurs galets ou pignons selon I' invention. L'objet de l'invention se rattache notamment et principale- ment, quoique non limitativement, au secteur technique des orga- nes de transmission pour cycles et notamment aux moyens d'enrou- lement et de déplacement transversal de la chaXne par les chan- gements de vitesse et en particulier les changements de vitesse arrière. On sait que dans les changements de vitesse pour bicyclettes et véhicules similaires, qui sont de types divers et couramment à parallélogramme déformable, un ou des galets sont déplacés trans- versalement pour entra ner la chaîne et la faire passer sur l'un ou l'autre des pignons dentés de la roue libre solidaire de la roue arrière du cycle. Le ou les galets présentent des dents cor- respondant au pas de la cha ne qui est généralement du type à rouleaux et flasques (chaine Galle). Dans ces appareils, le rôle du ou des galets est particulière- ment important parce qu'il s'agit des organes par lesquels le changement de vitesse (appelé aussi dérailleur) est en contact permanent avec la chaine de transmission. L'engrènement des mail- lons de la chaine avec les dents se répète à l'infini, avec une grande fréquence. On conçoit l'importance de la manière dont s'o- père le contact de chaque maillon de la chaine avec chaque dent des galets. Cette importance est sensiblement accrue si l'on con- sidère que, lorsqu'on veut changer a vitesse, on déplace trans- versalement les galets et on tire latéralement sur la chaine, avec les réactions et effets qui en résultent. Dans toutes les phases de fonctionnement, et en particulier dns la phase de changement de vitesse, il importe que l'engrènement et les contacts des maillons et des dents s'opèrent dans de bonnes conditions pour un bon fonctionnement du changement de vitesse et pour la satisfaction de l'usager, pour éviter les sauts de chaine, pour une commande plus précise et plus douce des changement de vitesse, pour éliminer au maximum les chocs et vibrations qui sont désa- gréables et facteurs de destruction à la longue. Avec cet objectif en vue, la déposante exploite déjà le Bre- 2 2459920 français 1.168.825 qui concerne tout spécialement un chanfreina- ge bilatéral uniforme sur tout le pourtour du creux des dents. Cependant, on sait que dans la recherche d'allégements et de réduc- tion des encombrements qui prévaut dans l'industrie du cycle, de nouvelles chaines dites "étroites" ou "compactes" sont apparues sur le marché. Ces cha nes permettent de monter des roues libres comportant un plus grand nombre de pignons (7 par exemple). Comp- te tenu des désalignements accentués, les dites chaines sont con- çues pour avoir une bonne souplesse transversale. Les dimensions de leurs flasques intérieurs et extérieurs sont réduites, de sor- te que ces flasques ont souvent à peu près la dimension du dia- mètre des rouleaux. Les conditions de contact des maillons avec les dents des ga- lets étant modifiées, il a été étudié, conçu et créé le galet suivant l'invention pour obtenir les meilleures conditions de contacts et de fonctionnement et cela d'une manière polyvalente, aussi bien pour les chaînes étroites que pour les chaines utili- sées jusqu'à présent. Ce galet, qui comprend une pluralité de dents correspondant au pas de la chaine, les sommets des dents étant chanfreinés à la périphérie et sur les faces latérales du galet, est caractérisé en ce que sur les dites faces latérales, les angles formés aux sommets des dents, du côté des creux entre les dents (angles d' attaque des dents), sont abattus par de nouveaux chanfreins au- tour du profil des dents qui réduisent progressivement l'épais- seur des dents de la base à leurs sommets, les dits chanfreins étant formés pour avoir une valeur nulle aux fonds des creux des dents, ou à proximité, de sorte que l'épaisseur du galet n'est pas modifiée aux fmnds des creux des dents. 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 en perspective illustrant un galet suivant l'invention. La figure 2 est une vue de profil à plus grande échelle du galet suivant l'invention. La figure 3 est une vue de face du galet selon la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe partielle considérée sui- vant la ligne 4-4 de la figure 5, montrant un galet selon l'in- vention en prise avec une chatne dite "étroite". La figure 5 est une vue en coupe considérée suivant la ligne -5 de la figure 4, illustrant le galet supérieur monté entre les flasques du guidechaîne d'un changement de vitesse et la chaine dite "étroite" de transmission. La figure 6 est une vue partielle à plus grande échelle, mon- trant les points de contact de la chaine avec le chanfrein d'en- trée de dent, lors de l'enroulement en désalignement de la chaine. La figure 7 est une vue en plan suivant flèche F, correspon- dant à la figure 6. La figure 8 est une vue partielle en coupe considérée sui- vant la ligne 8-8 de la figure 6, montrant le contact de la chat- ne désalignée avec le chanfrein d'entrée de dents selon l'inven- tion, au début de l'engrènement. La figure 9 est une vue partielle illustrant une variante de réalisation des sommets des dents du galet. Les figures 10 et Il sont des vues partielles en coupes sem- blables à la figure 8, illustrant des variantes de forme en sec- tion du chanfrein d'entrée de dent. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le dé- crit maintenant sous des formes non limitatives de réalisation il- lustrées aux figures des dessins. En se référant plus particulièrement aux figures 1, 2, 3 et S, on décrit le galet suivant l'invention. Le galet 1 comprend un moyeu la d'épaisseur el, alésé pour le montagne sur une bague de roulement 2 par exemple, elle-même mon- tée tournante sur un axe lisse, ou partie lisse d'une vis 3 pour le montage sur les flasques 4 et 5 constituant le guide-chaine d'un changement de vitesse. Des rainures latérales lb du galet reçoivent de manière connue deWcuvettes 6 d'étanchéité, serrées entre les flasques et la bague 2 (figure 5). Autour du moyeu la s'étend périphériquement une partie lc plus étroite (épaisseur e2) comprenant une pluralité de dents Id (10 dans-l'exemple illustré) régulièrement réparties et sé- parées par des creux le en secteur de cercle dans lesquels vien- nent se loger les rouleaux CI de la chatne C qui doit s'enrouler sur le galet. Les dents Id sont, de manière connue, chanfreinées en If de chaque côté de la partie lc pour obtenir une zone de sommet des dents plus mince (épaisseur e3, figure 2) facilitant l'engage- 4 2459920 ment des dents entre les flasques de la chaîne. Suivant l'invention, les angles a formés aux sommets des dents, du côté des creux entre dents, et appelés angles d'atta- que des dents, sont abattus par des chanfreins progressifs lq ré- duisant progressivement l'épaisseur des dents dans ces zones (épaisseurs e4 aux angles a, figure 2). Les intersections des chanfreins jL avec le chanfiàn périphé- rique If, se trouvent à proximité de la partie médiane des dents. On prévoit de supprimer ces intersections, de préférence par une courbe de raccordement b (figure 3), de façon à supprimer ou adoucir tout contact gênant avec les flasques de la chaîne lors de l'engrènement, et améliorerles conditions d'engrènement du fait de la situation de ces intersections hors du champ de passage des profils arrondis des flasques. D'une manière importante, les chanfreins Ig sont formés pour avoir une valeur nulle aux fonds des creux des dents ou à proxi- mité, de sorte que les dits fonds ont l'épaisseur non réduite e2 de la partie lc du galet. Cette épaisseur non réduite permet d' assurer un jeu latéral minimum du maillon de chalne sur le galet, 2C_ quelle que soit la différence des profils arrondis des flasques C2 - C3 par rapport aux rouleaux C. de la chaîne (voir figure 5). Dans l'exemple illustré, le chanfrein périphérique If sub- sistant entre les chanfreins l est établi sur une profondeur c inférieure à la profondeur d des creux des dents, de manière à conserver l'épaisseur normale e2 sur leplus grand diamètre pos- sible pour un meilleur guidage transversal de la chaîne (figure 3). Comme on l'a illustré à la figure 9, les angles a d'attaque des dents sont de préférence abattus par un chanfrein transver- sal 1h, un rayon, un profil à développante de cercle, ou tout autre profil, afin que les rouleaux CI de la chaîne s'enroulant selon une développante de cercle, s'engagent facilement dans les creux des dents sans accrochage sur les angles. A noter encore que les chanfreins lq ont un profil droit en section (figure 8), mais peuvent avoir un profil différent, par exemple convexe ou ogival (figure 11) ou concave (figure 10). D'autre part, comme on l'a vu plus haut, les chaînes étroites ou compactes ont des flasques intérieurs C2 et extérieurs C3 plus réduits, en particulier les parties de liaison avec les axes C4 ont approximativement la dimension du diamètre des rouleaux Ci. De ce fait, avec un galet classique, les dents pénètrent moins loin entre les flasques à l'enroulement, ce qui nuit au guidage transversal de la chaîne. Pour remédier à cet inconvé- nient, on a prévu d'augmenter la hauteur de dent, c'est-à-dire le diamètre extérieur DI du galet, étant entendu que le diamètre intérieur D2 (figure 3) de fonds de dents ne doit pas être modi- fié. A noter également que le rayon des creux des dents est égal à celui des rouleaux de la chaîne. Bien entendu, tel que réalisé, le galet conserve toute son efficacité avec des chaînes normales. Le galet selon l'invention est réalisé en toute matière con- venable et de préférence en %tières plastiques de bonnes carac- téristiques mécaniques telles que les matière connues par exemple sous la marque DELRIN, RILSAN... Le galet ainsi décrit, il convient, en se référant notamment aux figures 4, 5, 6, 7, 8, de souligner les effets en ce qui con- cerne les contacts des maillons de la chaîne avec les dents du galet, dans les diverses phases d'engrènement et de fonctionnement du changement de vitesse. Dans l'exemple illustré, on considère le galet du guide-chaine d'un changement de vitesse arrière. Comme on le voilt aux figures 4 et 5, les.rouleaux C. de la chaîne sont tour à tour en appui dans les creux le des dents, tandis que les dents Id pénètrent entre les flasques intérieurs C2 ou extérieurs C3 jusqu'à proximité du diamètre primitif D3 d' enroulement ou d'engrènement, avec un faible jeu transversal lors- qu'il s'agit des flasques intérieurs. Lorsqu'on déplace le guide-chaîne transversalement, par exem- ple selon la flèche fl, figure 7, afin de faire passer la chaîne sur un autre pignon de la roue libre, il se produit une défor- mation et un désalignement de la dite chaîne par rapport au ga- let (angle q). Ce désalignement est d'autant plus accentué lors- que la chaîne passe sur le petit pignon de la roue libre, tandis qu'elle s'enroule sur le plus petit plateau du pédalier, ou in- versement (surtout lorsque la dite roue libre a 6 ou 7 pignons et le pédalier 2 ou 3 plateaux). Dans ces cas, extrèmes, les flasques intérieurs C2 de la chaîne peuvent être très décentrés par rapport aux dents du galet (figure 7). Le chanfrein d'atta- que des dents ls permet d'assurer l'engrènement certain et cor- rect de la chaîne sur le galet par glissement naturel des flas- i 6 2459920 ques intérieurs C2 (même lorsqu'ils sont près du sommet des dents, figure 8) sur les chanfreins lq, comme illustré à la figure 6 o le flasque extérieur de la chaîne a été enlevé pour mieux voir le flasque intérieur C2 en appui contre le chanfrein lq. Il n'est pas exclu de réaliser des chanfreins d'entrée de dents selon l'invention pour d'autres applications, telles que sur les couronnes dentées de roue libre, de pédalier, ou tout autre denture coopérant avec une chaîne du type Galle. Les avantages ressortent bien de la description, on souligne en particulier: - Le guidage de la chaîne avec le minimum de jeu transversal, en particulier avec les chaînes dites étroites ou compactes à flas- ques de dimensions réduites, par le chanfrein d'attaque et la hau- teur de dents augmentée. De ce fait, la commande à l'aide du le- vier de changement de vitesse est plus précise. La précision et le guidage sont aussi meilleurs à partir du levier de commande du changement de vitesse, grâce à l'engrènement franc et rapide dû aux chanfreinsy ainsi qu'à la forme et à l'épaisseur des dents aux sommets, évitant les tâtonnements lors de la commande. - La meilleure attaque des dents sur les rouleaux de la chaîne par les chanfreins selon l'invention et l'abattement de l'angle d' attaque, diminue très sensiblement et peut même supprimer les vibrations d es aux contacts multiples et répétés entre les dents et les rouleaux et flasques. Par conséquent, on a un fonctionne- ment plus doux et un meilleur rendement, cela même lorsque la ligne de chaîne est très "biaisée" (inclinaison par rapport au plan général du cadre). L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Galet d'enroulement de cha ne, en particulier pour les chan- gements de vitesse pour bicyclettes et véhicules similaires, com- prenant une pluralité de dents correspondant au pas de la chaîne, les sommets des dents étant chanfreinés à la périphérie et sur les faces latérales du galet, caractérisé en ce que, sur les di- tes faces latérales, les angles formés aux sommets des dents, du c8té des creux entre les dents (angles d'attaque des dents), sont abattus par des nouveaux chanfreins autour du profil des dents, qui réduisent progressivement l'épaisseur des dents de la base à leurs sommets, les dits chanfreins étant formés pour avoir une valeur nulle aux fonds des creux des dents, ou à proximité, de sorte que l'épaisseur du galet n'est pas modifiée aux fonds des creux de dents. -2- Galet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les chanfreins d'entrées de dents ont un profil droit en section transversale. -3- Galet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les chanfreins d'entrées de dents ont un profil concave en section transversale. -4- Galet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les chanfreins d'entrées de dents ont un profil convexe ou ogival en section transversale. -5- Galet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les arêtes à l'intersection des chanfreins d'entrées de dents et du chanfrein périphérique sont adoucies ou supprimées par des formes arrondies ou courbes de raccordement. -6- Galet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les angles formés aux sommets des dents, du coté des creux des dents, sont abattus pour faciliter l'engagement des rouleaux sans fric- tion ni contact anormal lors de l'enroulement de la chaîne sur le galet, compte tenu de la profondeur des creux des dents par rapport au diamètre primitif d'enroulement. -7- Galet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le 8 2459920 chanfrein périphérique subsistant entre les chanfreins d'entrées de dents, est réalisé sur une distance plus réduite que la dis- tance entre le creux et leesmmet des dents, afin d'assurer un guidage et un entraînement transversal de la chaîne, sans jeu important entre le galet et les flasques intérieurs. -8- Galet suivant les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les arêtes ou formes arrondies, à l'intersection des chan- freins d'entrée de dents et du chanfrein périphérique, se trou- vent vers la partie médiane des dents, ce qui améliore les con- 1O ditions d'engrènement de la chaîne.