Brevet FR2469624A1 — publié le 19810522

CHANGEMENT DE VITESSE A CHAîNE. La présente invention concerne un changement de vitesse à chaine, notamment pour bicyclettes, avec transmission de couple essentiellement dans un sens de rotation et dont au moins une zone de renvoi de chaine comporte un groupe de pignons se composant d'au moins deux pignons disposés coaxialement l'un à côté de l'autre et de diamètres différents, ces pignons pouvant être amenés alternativement en prise avec la chaine qui est soutenue radialement dans la zone du cercle de base de denture des pignons. Dans de tels changements de vitesse, auxquels est associé un tendeur de chaîne chargé par ressort, le changement du rapport de transmission est effectué par transfert de la chaîne, à l'aide de ce qu'on appelle un baladeur, par exemple du pignon de petit diamètre sur le pignon de grand diamètre du groupe. Le baladeur est maintenu dans une position fixe dans la direction de déplacement du brin entrant de la chaîne un peu en avant du groupe de pignons eut il assure un déplacement de la chaîne tournante en direction de ses axes d'articulation. Dans les changements de vitesse connus, il existe cependant le risque que, pendant le transfert de la chaîne d'un pignon sur l'autre, surtout lors du transfert de la chaîne depuis le pignon comportant le plus petit nombre de dents jusque sur le pignon comportant le grand nombre de dents, la chaîne s'appuie initialement sur une partie relativement grande de sa périphérie contre les têtes de dents pour s'engager ensuite brutalement dans les intervalles entre dents. Ces sollicitations brutales ont pour effet d'amplifier l'usure aussi bien de la chaîne que des pignons et, également, des paliers de pignons. En outre, il s'est avéré que, pendant le processus de changement de vitesse, surtout lorsque ce changement est effectue en charge, la chaîne patine contre le pignon sans engrener avec ce dernier. Ce patinage crée un risque important pour le cycliste car, lorsqu'il actionne son pédalier qui n'est brusquement plus soumis à aucune résistance, il entre en contact avec des parties de la bicyclette et, en outre, il peut echapper très facilement des pédales par glissement. Ce danger est particu lièrement grand lorsque le cycliste se tient debout sur la bicyclette, c'est-à-dire lorsqu'il n'est plus assis sur la selle. L'invention a pour but de garantir, également pendant le changement du rapport de transmission, une transmission de couple sans à-coups et sans patinage. Ce problème est résolu selon l'invention de la façon suivante: a) le pas des pignons du groupe correspond, au moins sur une partie de leur périphérie, à un multiple entier, et au moins au double, du pas de chaîne, b) les flancs de dents, non chargés par la chaîne, du groupe de pignons ont un profil réduit par rapport au profil de dent normalisé, et c) chaque intervalle entre des dents adjacentes du oignon de diamètre relati vement grand, sur le côté frontal qui est tourné vers le pignon de dia mètre relativement petit comporte des espaces libres qui sont dirigés le long d'une droite orientée dans le sens de rotation des pignons, et disposée tangentiellement à la périphérie du pignon de petit diamètre, et qui débouchent dans les intervalles entredents, la largeur desdits espaces libres correspondant, au moins dans la zone de leurs embouchures, au moins approximativement à la distance d'espa cement de deux dents adjacentes des pignons. Par ces moyens, la chaîne possède une grande mobilité transversale, nonentravée par les pignons, ce qu'il n'avait pas été possible de réaliser jusqu'à maintenant et, en outre, elle est guidée correctement en position, ce qui empêche ainsi la chaine de venir buter contre les têtes de dents pendant le changement de vitesse. D'autre part, on est assuré que la chaîne puisse être transférée d'un pignon sur l'autre sur une courte partie de la périphérie des pignons, ce qu'il n'avait pas été possible de réaliser jusqu'à maintenant, de sorte que la chaîne est en prise, pendant le processus de changement de vitesse, avec les deux pignons du groupe. En outre, on réalise des réductions de poids importantes. Pour que les pignons conservent une grande rigidité de forme, il est avantageux que les espaces libres du pignon de grand diamètre soient agencés sous la forme de poches ménagées en profondeur dans le côté frontal dudit pignon. Selon d'autres modalités intéressantes de l'invention: - les poches sont agencées de manière à réduire de largeur,et notamment éga lement de profondeur, en direction du pignon de petit diamètre, - le pignon de diamètre relativement grand comporte une couronne dentée qui est décalée axialement par rapport au corps de pignon et les poches dé bouchent dans l'espace libre délimité par la couronne dentée, - les dents du pignon de diamètre relativement grand comportent, sur le côté frontal opposé au pignon de diamètre relativement petit, des chanfreins ménagés sur la tête des dents et inclinés radialement vers l'extérieur et vers l'autre côté frontal placé dans le plan de pignon et,.en outre, lesdits chanfreins sont -orientés vers l'intérieur dans le sens de rotation des pignons. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non-limitatif. La Figure 1 est une vue de face de parties d'un changement de vitesse à chaîne, cette chaîne étant représentée en coupe longitudinale centrale. La Figure 2 est une vue en plan du changement de vitesse. Pour former un groupe de pignons de chaîne, on dispose coaxialement l'un à côté de l'autre un pignon 1 de grand diamètre et un pignon 2 de petit diamètre, et on les réunit sous forme d'un ensemble rigide, qui est destiné à tourner dans la direction de la flèche 3 pour la transmission du couple. En ce qui concerne les deux pignons 1, 2, on a supprimé, à la différence des pignons de chaîne classiques, par exemple ceux qui sont conformes à la Norme allemande DIN 8196, chaque seconde dent, de sorte que, ainsi, une dent 4 ne pénètre que dans chaque second intervalle d'une chaîne à maillons 5. En outre, pour les deux pignons 1, 2, les flancs de dents 6 non-sollicités par la chaîne sont décales, par comparaison aux profils de dents symétriques7 représentés par des lignes en traits interrompus, en direction du flanc de dents 8sollicité par la chaine 5, de sorte qu'on obtient de plus grand intervalles entredents que dans des pignons comportant des profils de dents géométriques. En outre, dans le pignon 1, notamment dans le côté frontal tourne vers le pignon 2,chaque intervalle entre deux dents adjacentes 4, comporte des espaces libres 9 agences en forme de poches, débouchant dans l'intervalle entredents et dont l'axe est orienté tangentiellement au cercle primitif 10 du pignon de chaîne 2. Dans la zone des embouchures de poches, leur largeur est supérieure à la largeur des maillons de la chaîne. Les poches s'étendent chacune jusque dans les arrondis prévus à la base des flancs de dents 6. En outre, il est prévu sur les dents 4 du pignon 1, à savoir sur les têtes des dents et sur le côté opposé au pignon 2, des chanfreins 11 qui sont inclines aussi bien radialement vers l'extérieur et vers le côté frontal des dents que vers l'intérieur, dans le sens de rotation des pignons 1, 2. Ces moyens permettent à la chaîne 5, lors d'un changement du rapport de transmission, d'être transférée du pignon 2 sur le pignon 1 et, évidemment, egalement inversement, sur une courte distance, qu'il a été impossible d'obtenir dans les réalisations connues, sans venir buter contre les têtes de dents Il est en outre possible de supprimer, sur une partie de la périphérie des pignons, chaque seconde dent, de façon à obtenir en toute sécurité un transfert de la chaîne d'un pignon sur l'autre d'une façon précise et dans n'importe quelle partie de la périphérie du pignon. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisages et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Changement de vitesse à chaîne, notamment pour bicyclettes, avec transmission de couple essentiellement dans un sens de rotation et dont au moins une zone de renvoi de chaîne comporte un groupe de pignons se composant d'au moins deux pignons disposés coaxialement l'un à côté de l'autre et de diamètres différents, ces pignons pouvant être amenés alternativement en prise avec la chaîne qui est soutenue radialement dans la zone du cercle de base de denture des pignons, caractérisé en ce que:: a) le pas des pignons (1, 2) du groupe correspond, au moins sur une partie de leur périphérie, à un multiple entier, et au moins au double, du pas de chaine, b) les flancs de dents (6), non charges par la chaîne (5), du groupe de pignons ont un profil réduit par rapport au profil de dent normalisé (7)et c) chaque intervalle entre des dents adjacentes (4) du pignon (1) de diamè tre relativement grand, sur le côté frontal qui est tourné vers le pignon (2) de diamètre relativement petit, comporte des espaces libres (9) qui sont dirigés le long d'une droite orientée dans le sens de rotation des pignons (1, 2), et disposée tangentiellement à la périphérie du pignon de petit diamètre (2), et qui débouchent dans les intervalles entredents, la largeur desdits espaces libres (9) correspondant, au moins dans la zone de leurs embouchures, au moins approximativement à la distance d'espace ment de deux dents adjacentes (4) des pignons. 2.- Changement de vitesse à chaîne selon la revendication 1, caractérisé en ce que les espaces libres (9) sont agencés sous la forme de poches disposées en profondeur dans le côté frontal du pignon. 3.- Changement de vitesse à chaîne selon la revendication 1 ou 2, caractérisee en ce que les poches sont agencées de manière à réduire de largeur, et notamment également de profondeur, en direction du pignon de petit diamètre (2). 4.- Changement de vitesse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pignon (1) de diamètre relativement grand comporte une couronne dentee qui est décalée axialement par rapport au corps de pignon et les poches débouchent dans le volume libre délimité par la couronne dentée. 5.- Changement de vitesse à chaîne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les dents (4) du pignon (1) de diamètre relativement grand comportent, sur le côté frontal opposé au pignon de diamètre relativement petit (2), des chanfreins (11) ménagés sur la tête des dents et inclinés radialement vers l'extérieur et vers l'autre côté frontal placé dans le plan de pignon et en ce que lesdits chanfreins (11) sont orientés vers l'intérieur dans les sens de rotation des pignons(1,2).