Brevet FR2490577A1 — publié le 19820326

La présente invention concerne un dérailleur, notamment pour la roue motrice de bicyclettes, constitué entre autres par une tête d'articulation solidaire du cadre, une texte d'articulation mobile pour le guidage du galet guidechaine, un système articulé pour faire pivoter la tête mobile en la maintenant sensiblement parallèle à la tête fixe, un câble de traction pour actionner un système came gale t sollicité par un ressort et une roue libre multiple montée sur la roue motrice. On cannait déjà un dérailleur de ce type par la description qui en est faite, par exemple, dans la demande de brevet français NO 79 20561 du 7.8. 1979 au nom de la De manderesfle. Dans ce dérailleur, principalement lorsque les diverses courbes du profil de la came ont un diamètre constant sur une zone déterminée afin que le fonctionnement ne soit pas affecté par les variations dans la longueur du câble, les angles de pivotement de la came et donc les déplacements du levier sélecteur de rapport (manette) sont relativement importants. L'invention a donc pour objet de réaliser un railleur du même type, dans lequel le changement de rapport s'effectue avec facilité et précision, les déplacements du levier sont courts et la fixation sur la bicyclette peu encombrante. A cet effet, dans le dérailleur selon l'invention, le galet associé à la came est monté en rotation sur un bras pivotant, la came est montée fixe sur la tête d'articulation mobile et, à chaque changement de rapport, le galet de came et le bras effectuent un mouvement de rotation d'amplitudesdifférentes mais de même sens. Grâce, à cet agencement, on obtient malgré un angle de rotation réduit des déplacementsrelativement grands de la manette, ce qui rend l'ensemble du système de changement de rapport relativement insensible à des imperfections telles qu'un manque de précision dans la fabrication. Selon une autre caractéristique de l'invention, un ressort de rappel est disposé concentriquement à l'axe de galet de came et est accroché, d'une part, à ce dernier et, d'autre part, à un bras pivotant qui ntesst pas celui où se trouve l'axe de rotation du galet. De ce fait, le ressort de rappel est une pièce peu sollicitez par rapport aux dispositifs connus, car sa tension initiale ne varie que faire blement sur toute la plage des changements de rapport. Dans une forme d'exécution plus élaborée, la position de la came relativement à la tete- d'articulation mobile est réglable et came présente un axe de rotation qui coïncide avec l'axe d'articulation sur la tête mobile du bras sur lequel le galet de came est monté en rotation. Il en résulte une simplification considérable du dérailleur, car l'axe de rotation de la came et l'axe d'articulation du bras sur la tête peuvent être constitués par une seule pièce. Selon une autre caractéristique de l'invention, le câble de traction est articulé sur la tête mobile, tandis que sa gaine est articulée sur le galet de came. Ceci permet de réduire l'effort nécessaire pour changer de rapport, car on utilise la force de réaction de la gaine. Le déplacement de la gaine permet en outre d'utiliser des déplacements plus grands au niveau du câble pour changer de rapport. Dans une variante, le câble de traction est accroché dans la came. Ceci offre l'avantage considérable qu'il n' est plus nécessaire de prévoir une possibilité de réglage, ni sur la câble, ni sur la gaine, une fois que la longueur du câble a été correctement adaptée. Le réglage de l'ensem- ble du dérailleur s'effectue alors uniquement en réglant la position de la came. Même lorsque la patte de fixation du dérailleur a été involontairement déformée, il suffit d'agir sur la position de la came pour régler de nouveau la position de départ de tout le système de changement de rapport. Dans une autre forme d'exécution du dérailleur selon l'invention, la tête d'articulation mobile comporte dans sa zone tournée vers l'opposé de la roue l'axe de ro tation de la came et dans celle tournée vers la roue les moyens de réglage de la position de cette même came et le câble est accroché entre le dit axe de rotation et les dits moyens de réglage, de préférence plus près de ces derniers. Il résulte de cet agencement un dérailleur d'un encombrement très réduit, dans lequel les pièces saillantes qui pourraient éventuellement gêner sont tournées vers la roue motrice et ne saillent donc pas vers l'extérieur de la bicyclette. De même, la fixation du cible sur le côté de la tête mobile tourné vers la roue est en soi particulièrement pratique, car elle ne peut être détériorée par des forces agissant de l'extérieur. Dans une variante du dérailleur selon l'invention, dans laquelle le système articulé est unesystème à parallé logramme déformable, le bras qui, dans le sens de la marche, est à l'opposé de la roue motrice, comporte l'axe de rotation du galet de came et le ressort de rappel, et la came, avec son profil intérieur, s'étend à peu près en forme de demi-cercle entre le parallèlogramme déformable et la roue et est montée réglable et immobilisable sur l'axe d'articulation du bras précité Sur la tête mobile. Dans une autre variante, qui a les mêmes avantages que la précédente, le système articulé est un mécanisme à cinq points d'articulation et le galet de came est monté à pivotement sur l'axe de rotation commun d'un levier et d'un organe de guidage articulé5 sur la tête fixe et la te- te mobile, le ressort de rappel est monté autour de cet axe de rotation commun et est accroché dans le galet de came et dans cet organe de guidage, la came, avec son profil, s'étend à peu près en demi-ercle entre le mécanisme et la roue et est montée réglable et immobilisable sur l'axe d' articulation de l'organe de guidage sur la tête mobile. Les lignes qui relient l'axe de rotation commun du levier et de l'organe de guidage aux axes d'articulation de ce dernier sur la tête fixe et la tête mobile forment entre elles un angle de moins de 180* ouvrant vers l'opposé de la roue, les lignes qui relient l'axe de rotation commun aux axes d'articulation du levier sur les deux tetes forment aussi entre elles un angle de moins de 180 , ouvrant vers l'opposé de la roue et les lignes qui relient respectivement l'un à l'autre les axes d'articulation de l' organe de guidage sur les deux têtes et ceux du levier sur ces mêmes têtes se coupent à angles aigus.Grâce à cet agencement, malgré la limitation des trous oblongs nécessaires dans le levier à une longueur raisonnable,la déviation en direction de la roue est bien plus grande que dans le sens opposé. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dérailleur: Fig. 1 et 2 représentent un dérailleur dont le système articulé est un parallélogramme déformable; Fig. 3 et 4 représentent un dérailleur dont le sys- tème articulé est un mécanisme à cinq points d'articulation et dont la came a un profil concave; Fig. 5 et 6 représentent un dérailleur dont le système articulé est aussi un mécanisme à cinq points d'articulation, mais dont la came a un profil convexe. Comme on peut le voir aux figures 1 et 2, le système articulé du dérailleur selon l'invention peut être un parallélogramme déformable désigné par la référence générale 7. On peut voir en outre à la figure i, fortement schématisés et à échelle réduite, la roue motrice 1 de la bicyclette, avec la roue libre multiple 6, la chaîne de transmission 5 et le galet guide-chaîne 4. Cette même dis- position par rapport à la roue 1 s'applique aussi, dans son principe, aux dérailleurs représentés aux figures 2 à 6. Le système articulé 7 est fixé au cadre de la bicyclette d'une manière non représentée, par l'intermédiaire d' une tête d'articulation 2. Celle-ci présente deux axes 34 et 35, sur lesquels s'articulent respectivement deux bras pivotants 14 et 15, qui s'articulent à leur autre extrémité sur deux axes, respectivement 20 et ffi que porte une tête mobile 2. L'ensemble forme un parallélograme déformable, de sorte que le pivotement des bras 14 et 15 fait décrire à la tête mobile 2 un mouvement dans un plan sensiblement parallèle à celui de la tête fixe 2. Sur cette tête mobile 2 est monté en rotation un galet guide-chaîne 4 qui, en se déplaçant avec elle, fait passer la chaîne 5 d'un des pignons de la roue libre 2 à un autre.Sur le bras pivotant 14 situé à l'opposé de la roue 1 est monté en rotation sur un axe 19 un galet de came i3 qui a une forme allongée et pivote autour de l'axe li contre la force d'un ressort de rappel 18. Ce dernier, qui a une faible tension initiale, est accroché, d'une part, au bras 15 et, de l'autre, au galet i3, de sorte que celui-ci tend à pivoter sur l'axe li porté par le bras 14 dans le sens des aiguilles d'une montre (à la figure 1), tandis que sous 1' action de ce même ressort 18, les bras tendent à pivoter dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre autour des axes 2 et 22. Le galet fl se prolonge par un doigt 24, qui suit le profil concave d'une came 11. La gaine 10 du câble de traction prend appui directement sur un autre prolongement du galet 13. Le câble de traction 9 est accroché à la came il par l'intermédiaire d'un raccord 22. La came Il est montée en rotation sur un axe 20 solidaire de la tête mobile 2, de sorte que sa position relativement à cette dernière peut être modifiée. Il est prévu à cet effet des moyens de réglage 21, comportant une vis 37, avec deux butées 38, entre lesquelles s'engage sans jeu un prolongement 39 de la came. Le dérailleur qui.vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante: En partant de la position représentée à la figure 2, dans laquelle le système articulé 7 a amené la chaîne sur le pignon correspondant au plus petit rapport de transmission, par exemple, le galet 9 vivote, à la suite d'une traction exercée sur le câble 9 et sous la poussée de la gaine 10, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre contre la force du ressort de rappel 18. Ce pivotement ne nécessite qu'un effort relativement faible car il ' effectue en utilisant à la fois la force d'action du câble 9 et celle de réaction de la gaine 10.Le pivotement du galet 13 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre a pour conséquence un déplacement du doigt 24 le long du profil concave de la came 11, en direction de l'intérieur, et, sans la présence du ressort de rappel, ce doigt 24 s'écarterait du profil. Mais ce ressort 18 tend à déplacer le système articulé 7 vers la droite de la figure, de sorte que, à la condition que la chaîne soit en mouse- ment et puisse à tout moment sauter sur le pignon voisin dans la roue libre, le doigt 24 et le profil de la came restent toujours en contact. De ce fait, la tête d'articulation mobile 2, par suite de la configuration appropriée du profil de la came, est déplacée vers la droite de la figure et s'éloigne donc de la roue motrice 1.Le changement de rapport dans le sens inverse s'obtient en donnant au ct- ble n un mou approprié. Pendant chaque passage d'un rapport de transmission à un autre, le galet de came 13 et les deux bras 14 et 15, contre lesquels prend appui le ressort de rappel 18, exécutent un mouvement de rotation d'une amplitude différente, mais de même sens. I1 est de ce fait possible de maintenir à un niveau très bas l'effort supplémentaire dû à la tension du ressort de rappel 18, ce qui a pour effet de soulager très fortement le ressort lui-même et de réduire aussi à un minimum l'augmentation de l'effort nécessaire pour changer de rapport en allant d'une position extrême à l'autre.Le réglage de l'ensemble du système articule 7 s'effectue au moyen de la vis sans tête 22, laquelle permet de modifier la position de la came il rela- tivement à la tête d'articulation mobile 2 et de modifier du même coup la position de cette dernière relativement à la tête d'articulation fixe 2. Au cours de ce réglage, qui ne doit normalement être effectué qu'une fois, lors du montage du dérailleur sur la bicyclette, la position du câble 9 relativement à la gaine 10 n'est pas modifiée. Une fois qu'on a donné au câble 9 et à la gaine 10 la longueur correcte, il est inutile de prévoir des moyens pour régler leur position relativement l'un à l'autre, de qui diminue d'autant le coût de fabrication et les frais d'entretien. Les fig. 3 et 4 montrent un dérailleur muni d'un système articulé 8 basé sur le principe d'un mécanisme à cinq articulations (mécanisme en ciseaux). A la différence du parallélogramme déformable du système 7, le système 8 est constitué par un élément de guidage 16, relié par une articulation 31 à la tête fixe 2 et par une autre articulation 20 à la tête mobile 2 Cet élément de guidage 16 comporte en outre à peu près en son milieu un axe 19, sur lequel est montée en rotation, à peu près en son milieu, une biellette 17, qui est plus courte que l'élément de guidage 16 et présente à chacune de ses extrémités un trou oblong respectif 40, 41, Un ergot 42 de la tête fixe s'engage dans le trou oblong 40 pour former l'articulation 32, tandis qu'un autre ergot 43 de la tête mobile 2 traverse le trou oblong 41 pour former l'articulation 22Autour de 1' axe 19 de l'articulation centrale du mécanisme est monté un ressort de rappel i8, qui agit, d'une part, sur l'élé- ment de guidage 16 et, de l'autre, sur le galet de came 13. Ce galet 13 est pratiquement identique à celui représenté aux figures 1 et 2 et son doigt 24 coopère avec le profil concave d'une came 11. Cette dernière est montée en rotation sur l'axe de l'articulation 20 de l'élément de guidage sur la tête mobile. Un système de réglage 21 permet de régler la position angulaire de la came il relativement à la tête mobile 2. Dans cette forme d'exécution aussi, le câble 9 prend appui contre la came li par l'intermédiaire de son raccord 22, tandis que la gaine 10 s'appuie contre un prolongement 23 du galet 13. Le fonctionnement du système articulé 8 ne diffère pratiquement pas de celui du système décrit en référence aux figures 1 et 2; le parallèlogramme déformable est simplement remplacé par un mécanisme en ciseaux pour assurer le déplacement de la tête mobile 2 relativement à la tête fixe 2 dans un plan sensiblement parallèle à l'axe de la roue libre 6. Dans cette forme d'exécution, le réglage fondamental de l'ensemble du mécanisme 8 s'effectue au moyen de la vis 22 et des éléments déjà connus du système de re- glage 21.L'attention est attirée ici sur la disposition des différentes lignes de jonction 25 à ql, qui constitue par rapport aux mécanismes en ciseaux connus une particularité qui n'est pas sans importance C'est ainsi que les lignes 25 et 26, qui relient respectivement l'axe central 19 aux axes des articulations li et 20, forment entre elles un angle inférieur à 180 et qui s'ouvre vers l'opposé de la roue motrice 1.Les lignes 27 et 28, qui relient respec tivement l'axe central 19 aux axes des articulations 32 et 22, forment aussi entre elles un angle inférieur à 180 et les lignes 29 et 30, qui relient, l'une l'articulation li à l'articulation 32 et l'autre l'articulation 20 à l'articulation 33, ne sont pas parallèles entre elles, mais forment un angle aigu.Cette disposition permet de donner aux trous oblongs 40 et 41 de la biellette 17, dans lesquels sont engagés les ergots 42 et 43 des têtes d'articulation, une longueur raisonnable, bien que l'ensemble du système articulé 8 exécute, en partant de la position centrale, un pivotement qui, en direction de la roue motrice 1, a une bien plus grande amplitude que dans la direction opposée.Les trous oblongs ont donc à peu près la même longueur que dans un système articulé où l'amplitude à partir de la position centrale est la même dans les deux sens. I1 est cependant possible dans cette forme dlexécution de ré- duire l'amplitude du pivotement vers l'opposé de la roue motrice, ce qui donne à l'ensemble du dérailleur monté sur la bicyclette une construction plus compacte et moins sensible aux détériorations en cas de chute Les figures 5 et 6 représentent une variante de la forme d'exécution qui vient d'être décrite en référence aux figures 3 et 4. Ici aussi le système articulé 8 est un mécanisme en ciseaux, ayant dans une large mesure les mêmes caractéristiques aux fig. 3 et 4.A la différence des deux formes d'exécution prtcédentes, la came 12 présente un pro fil convexe tourné vers la roue, profil qui coopère aussi avec le doigt 24 du galet de came 13. A cet effet toute fois, le ressort 18 doit agir dans le sens inverse de celui de la force qu'il exerce dans les formes d'exécution déjà décrites, c'est-à-dire il doit tendre à faire pivoter le galet fl dans le sens anti-horloge et à déplacer la tête mobile 2 vers la gauche dans les figures. I1 est prévu en outre ici une fixation normale du câble et de sa gaine, le câble 9 étant accroché au galet de came fl, tandis que sa gaine s'appuie contre la tête d'articulation 2 montée fixe sur le cadre. I1 est prévu également une vis r pour effectuer un réglage fondamental, vis qui agit directement sur la came 12 et la fait pivoter autour de 1' axe 20 relativement à la tête mobile 2, Les autres caractéristiques de cette variante sont les mêmes que dans la forme d'exécution décrite en référence aux figures 3 et 4. - REVENDICATIONS 1.- Dérailleur, notamment pour la roue motrice de bicyclettes, constitué entre autres par une tête d'articulation fixe, solidaire du cadre, une tête d'articulation mobile pour le guidage du galet guide-chaine, un système articulé pour faire pivoter la tête mobile en la maintenant sensiblement parallèle à la tête fixe, un cible de traction pour actionner un système came-galet sollicite par un ressort et une roue libre multiple montée sur la roue motrice, caractérisé en zen ce que le galet (13) associé à la came est monté en rotation sur un bras pivotant (14, 17), en ce que la came (11, 12) est montée fixe sur la tête mobile (3) et en ce qu'à chaque changement de rapport de transmission, le galet de came (13) et le bras (14, 17) exécutent un mouvement de rotation d'amplitudes différen- tes, mais de même sens. 2.- Dérailleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de rappel (18) est disposé concentriquement à l'axe de rotation (19) du galet de came (13) et est accroché, d'une part, à ce dernier et, d'autre part, à un bras pivotant (15, 16) qui n'est pas celui où se trouve l'axe de rotation du galet. 3. - Dérailleur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la position de la came (11, 12) relativement à la tête d'articulation mobile (3) est réglable et en ce que la came présente un axe de rotation (20), qui coïncide avec l'axe d'articulation sur la tête mobile du bras (14, 17) sur lequel le galet de came (13) est monté en rotation. 4.- Dérailleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le câble (9) est articulé sur la tête mobile (3), tandis que sa gaine (10) est articulée sur le galet de came (13). 5.- Dérailleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le câble de traction (9) est accroché dans la came réglable (11). 6.- Dérailleur selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 5, caractérisé en ce que la tête d'articulation mobile (3) comporte dans sa zone tournée vers l'opposé de la roue (1) l'axe de rotation (20) de la came (11) et dans celle tournée vers la roue les moyens de réglage (21) de la position de cette même came et en ce que le câble (9) est accroché entre le dit axe de rotation (20) et les dits moyens de réglage (21), de préférence plus près de ces derniers. 7.- Dérailleur selon l'une quelconque des revendications.1 à 6, caractérisé en ce que le galet de came (13) présente sur son côté tourné vers la roue (1) un prolongement (23) pour l'appui de la gaine (10) du câble (9). 8.- Dérailleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le système articulé est un système à parallélogramme déformable, caractérisé en ce que le bras (14) qui, dans le sens de la marche, est à l'opposé de la roue motrice (1), comporte l'axe de rotation (19) du galet de came (13) et le ressort de rappel (18), et en ce que la came, avec son profil situé à l'intérieur et concave, s'étend à peu près en forme de demi-cercle entre le parallélograme déformable (7) et la roue (1) et est montée réglable et immobilisable sur l'axe d'articulation (20) du bras (14) précité sur la tête mobile (3). 9.- Dérailleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le système articulé est un mécanisme à cinq points d'articulation (en ciseaux), caractérisé en ce que le galet de came (13) est monté à pivotement sur l'axe de rotation commun (19) d'un levier (17) et d'un élément de guidage (16) articulés sur la tête fixe (2) et sur la tête mobile (3), le ressort de rappel (18)étant monté autour de cet axe commun (19) et accroché dans le galet de came (13) et dans l'élément de guidage (16), et en ce que la came, avec son profil intérieur, concave, s'étend à peu près en demi-cercle entre le mécanisme (8) et la roue (1) et est montée réglable et immobilisable sur l'axe d'articulation (20) de l'élément de guidage (16) sur la tête mobile (3). 10. - Dérailleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les lignes (25, 26) qui relient respectivement l'axe de rotation commun (19) du levier (17) et de 1' élément de guidage (16) aux axes d'articulation (31, 20) de ce dernier sur la tête fixe (2) et sur la tête mobile (3) forment entre elles un angle de moins de 1800 ouvrant vers l'opposé de la roue (1), en ce que les lignes (27, 28), qui relient respectivement l'axe de rotation commun (19) précité aux axes d'articulation du levier (17) sur les deux têtes (2, 3) forment aussi un angle de moins de 1800 ouvrant vers l'opposé de la roue (1) et en ce les lignes 129F 30), qui relient respectivement l'un à l'autre les axes d'articulation (20, 31) de l'élément de guidage (16) sur les deux têtes (2, 3) et ceux du levier (17) sur ces mêmes têtes se coupent à angles aigus.