Brevet FR2508408A1 — publié le 19821231

La présente invention se rapporte à un mécanisme de transmission par chaîne, pour bicyclette ou autres véhicules similaires. Ce dispositif de transmission comprend au moins un plateau denté d'entrainement de la chaîne, monté sur l'axe du pédalier, et un jeu de pignons récepteurs, ayant son axe sensiblement parallèle à celui du pédalier, et accouplé à la roue motrice, plus particulièrement la roue arrière de la bicyclette. Au moins le jeu de pignons récepteurs comprend un ensemble de pignons adjacents de diamètres différents les uns des autres, de manière à réaliser un dispositif de changement de vitesses.La chaîne sans fin de transmission entoure les deux axes précités, en passant d'une part sur le plateau denté, et d'autre part sur l'un des pignons, de sorte que la rotation du plateau denté autour de son axe, dans le sens normal ou dans le sens du rétropédalage, s'accompagne d'une rotation dans le sens correspondant du jeu de pignons autour de son axe. La chaîne comprend un brin supérieur "tendu" et un brin inférieur "non tendu", dans son sens d'entraînement normal. Un organe mobile tendeur de chaîne, convena blement guidé dans son mouvement, agit sur le brin inférieur, sous l'effet de moyens à ressort qui le sollicitent de manière à créer une tension sur ce brin inférieur. Des moyens de guidage de la cl aine sont prévus pour déplacer une partie de la chaîne suivant une direction sensiblement parallèle aux axes précités, dans le but d'amener la chaîne sur l'un ou l'autre des pignons de diamètres différents du jeu de pignons. Un mécanisme de transmission par chaîne de ce type est décrit, par exemple, dans la demande de brevet allemand 29 33 362. Les bicyclettes qui sont equipées de ce genre de mécanisme de transmission, avec changement de vitesses par dérailleur?, possèdent généralement des freins agissant sur les jantes des roues. I1 n'est en effet pas facile de combiner ce genre de mécanisme de transmission par cl aine avec des freins du type dit "par rétropédalage, en raison du problème suivant I1 est nécessaire qu'un frein par rétropédalage agisse sur la roue arrière sans retard important par rapport au début du mouvement de pédalage en carrière, pour des raisons évidentes de sécurité,et ceci est d'ailleurs exigé par les prescriptions officielles.Si l'on utilise un mécanisme d'entraînement par chaîne du genre rappelé ci-dessus, un frein par rétropédalage, associé à la roue arrière de la bicyclette, pourrait agir sur cette roue seulement après que le brin inférieur de la chaîne ait été tendu suivant une ligne droite, ce qui implique que l'organe mobile tendeur de chaîne ait été déplacé à l'encontre de l'action des moyens à ressort qui le sollicitent. Le but de la présente invention est de fournir un mécanisme de transmission par chaîne du genre ici consi- déré, qui puisse être combiné avec un frein par rétropédalage sans qu'il existe l'inconvénient d'un retard entre le début du mouvement de pédalage en arrière et l'intervention du frein. A cet effet, dans le mécanisme de transmission selon l'invention, des moyens de verrouillage sont prévus pour bloquer le mouvement de l'organe mobile tendeur de chaîne à l'encontre de l'action des moyens à ressort qui le sollicitent. Des moyens palpeurs sont en outre prévus, pour détecter le sens de déplacement de la chaîne et pour commander lesdits moyens de verrouillage de manière à bloquer organe mobile tendeur de chaîne dès le début du mouvement de pédalage en carrière. Un frein par rétropédalage au fonctionnement efficace peut alors entre associé à la roue arrière motrice de la bicyclette, ce frein intervenant dès le début du mouvement de pédalage en arrière. Grâce à ces perfectionnements apportés au mécanisme de transmission par chaîne, l'organe tendeur de chaîne se trouve verrouillé, c'est-à-dire immobilisé dans la position qu'il occupe, ceci de manière instantanée au moment où s'amorce le rétropédalage. Ainsi, le brin inférieur de la chaîne ne modifie pas sa trajectoire entre le plateau denté et les pignons, lorsque débute le mouvement de pédalage en arrière, ce qui permet au frein par rétropédalage d'intervenir des le début de ce mouvement, sa "reponse étant immédiate. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, I1 organe mobile tendeur de chaîne est supporté par un organe-support-, monté pivotant autour d'un axe parallèle à ceux du pédalier et des pignons, tandis que les moyens de verrouillage précités comprennent un premier élément de verrouillage solidaire dudit organesupport pivotant, et un second élément de verrouillage porté par des moyens a' vis permettant son déplacement suivant la direction de l'axe de pivotement dudit organe -support, entre une position verrouillée et une position non verrouillée sur le premier élément.Les moyens palpeurs sont constitues par un pignon en prise avec la chaîne et liés auxdits moyens à vis par l'inter mdiaire de moyens assurant un entraînement unidirectionnel, et constituant aussi un dispositif limiteur de couple. De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages seront mis en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, une forme de réalisation de ce mécanisme de transmission par chaîne pour bicyclette, ainsi qu'une variante de ce mécanise :: Figure 1 est une vue de côté, très schématique, d'un mécanisme de transmission par chaîne pour bicyclette conforme à la présente invention Figure 2 est une vue de coté du dispositif de changement de vitesses ou "dérailleur" comportant, plus particulièrement, les caractéristiques de la pressente invention Figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III III de figure 2, montrant un détail du dispositif de changement de vitesses Figure 4 est une vue en coupe similaire à figure 3, illustrant'une variante de réalisation du détail de ce mécanisme Figure 5 est une demi-coupe passant par l'axe d'un moyeu de roue de bicyclette avec frein par rétropédalage incorporé, utilisable en combinaison avec le dispositif de changement de vitesses de la figure 2. Sur la figure 1, le repère 10 désigne le plateau denté d'entraînement de la chaîne, monté sur l'axe du pédalier 12 de la bicyclette. La roue arrière de la bicyclette, désignée par 14, est accouplée à un jeu de pignons récepteurs 16a, 16b et 16c, et est combinée avec un frein par rétropédalage indiqué en18. La chaîne de transmission 20 passe autour du plateau denté 10 et autour de l'un des pignons 16c. Cette chaîne comprend un brin supérieur "tendu" 20a et un brin inférieur "non tendu" 20b. Le sens de rotation normal du plateau 10 est indiqué par une flache 24. Le sens de rotation inverse, dit de "rétropédalage", est indiqué par une autre flèche 26.Un pignon tendeur de chaîne 28 est porté par une tige-support 30 mobile en direction verticale et sollicitée vers le bas par un ressort 32, qui crée ainsi une tension sur le brin inférieur 20b de la chaise 20. Un organe 34 de guidage de la chaîne est déplaçable suivant la direction de la flèche 36, sensiblement paral vièle à l'axe des pignons 16a à 16c, de maniera à faire passer la chaîna 20 du pignon 16c vers le pignon 16b ou 16a. Etant donné que ces derniers pignons ont des diamètres inférieurs à celui du pignon 16c, le brin inférieur 20b est déplacé vers le bas par le pignon tendeur 28 au moment où la chaîne est amenée sur le pignon 16b ou 16a. Une crémaillère de verrouillage 38, portée par la tige-support 30, coopère avec un doigt de verrouillage 40 qui comporte une seconde crémaillère 42, laquelle est en prise avec une roue dentée 44.Un pignon palpeur 46 est en prise avec le brin supérieur 20a et se trouve accouplé à la roue dentée 44 par l'intermédiaire d'une courroie croisée 48 qui passe sur des poulies 44a et 46a, liées en rotation respectivement avec le pignon 44 et la roue dentée 46, et réalisant une transmission par friction entre ces deux organes. Lorsque le plateau 10 tourne dans le sens du rétropédalage indiqué par la flèche 26, le pignon palpeur 46 est entraîna' en rotation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et la roue dentela 44 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre de sorte que le doigt de verrouillage 40 est appliqué contre la crémaillère 28, verrouillant ainsi la tige-support 30 en empêchant tout mouvement de montée de cette dernière.Ainsi, un couple peut être immédiatement transmis par le plateau 10 au pignon 16c sur lequel passe la chaîne 20, sans aucun retard dû à la nécessité de tendre auparavant le brin inférieur 20b de la chaîne. Par conséquent-, le frein par rétropédalage 18 intervient sans retard, dès le début du mouvement de pédalage en arrière. La poulie 48 et les poulies 44a, 46a fonctionnent à la manière d'-un embrayage à friction ou d'un limiteur de coupla. Sur la figure 2, les organes et autres éléments correspondants à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes repères que sur la figure 1, augmentés de 100. L'axe fixe de la roue arrière est désigné par 150. Une tête-support 152 est fixée sur l'axe fixe 150 et sur le cadre de la bicyclette. Une tête mobile 154, portant l'organe de guidage de la chaîne, est déplaçable suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe fixe 150, en étant maintenue et guidée par un système bien connu à biellettes 156 , d écrit par exemple dans la demande de brevet allemand 29 33362. Sur la tête mobile 154 est monté un axe de pivotement 158, sensiblement paral lale à l'axe fixe 150. Un organe-support pour les éléments de guidage et de tension 160 est monté pivotant sur l'axe 158, et sollicité dans le sens des aiguilles d'une montra, suivant la flèche 162, par des. moyens qui seront décrits plus loin, en référence à la figure 3.Sur l'organe 160 sont montés, libres en rotation, un pignon tendeur 164 sur lequel passe l'extrémité arrière du brin inférieur 120b de la chaîne, ainsi qu'un pignon de guidage 166. D'autres détails du dispositif de changement de vitesses sont visibles sur la figure 3. Comme le montre cette figure, le système de maintien et de guidage 156 comprend deux biellettes 156a et 156b, dont chacune est articulée par une extrémité à la tête fixe 152 et, par son autre extrémité, à la tête mobile 154, sur laquelle est fixé rigidement l'axe de pivotement 158, autour duquel tourne l'organe-support de guidage et de tension 160. Un ressort de torsion hélicoïdal 168, qui entoure l'axe de pivotement 158, a son extrémité située à droite sur la figure 3 liée à la tête mobile 154, tandis que son extrémité gauche est appuyée sur l'organe support 160, de manière à solliciter ce dernier dans le sens de la flèche 162 de la figure 2.Le ressort héli cotidal 168 est lui-même entouré d'une douille 170, fixe par rapport à la tête 154. Un écrou de verrouillage 172 est vissé sur un filetage extérieur 174 de la douille 170. L'écrou 172 est pourvu de dents de verrouillage 176, dans sa partie située à gauche sur la figure 3. Les dents de verrouillage 176 sont situées en regard de crans de verrouillage 178 formées sur l'organe-support 160. L'écrou de verrouillage 172 est représenté, sur la figure 3, dans sa position non verrouillée, pour laquelle l'organe-support 160 est libre en rotation autour de l'axe de pivotement 158. Lorsque l'écrou 172 se visse sur le filetage 174 de manière à sa déplacer vers la gauche de la figure 3, ses dents de verrouillage 176 viennent s'accrocher sur les crans de verrouillage 178, de sorte que l'organe-support 160 est empêché de tourner autour de l'axe de pivotement 158. Un pignon palpeur 180 (voir aussi figure 2dontledenture est indiquée en 182, est monté libre en rotation sur l'axe 158. Un organe de liaison élastique 184, de forme coudée, est supporté par une bague 186, retenue par friction autour de l'écrou de verrouillage 172.L'extrémité libre 188 de l'organe de liaison élastique 184 coopère avec la denture 182 du pignon palpeur 180, lesquelles sont également en prise avec la chaîne dans sa partie 120b, comme le montre la figure 2. L'extrémité libre 188 de l'organe 184 et la denture 182 constituent une sorte de mecanisme de "roue libre", assurant un entraînement unidirectionnel. Lorsque la chaîne 120 est entraine dans le sens normal, indiqué par la flèche 124 sur la figure 2, l'écrou de verrouillage 172 est vissé sur le filetage 174 dans un sens l'amenant vers sa position non verrouillée représen tée sur la figure 3, du fait de l'accrochage par friction de I'extrémité libre 188 de l'organe 184 sur la denture 182. Lorsque ltécrou 172 a atteint cette position, son mouvement de vissage se trouve arrêté par l'interruption du filetage vers la droite. La denture 182 du pignon palpeur 180 glisse alors, par effet de friction, sur ltextrémité libre immobilisée 188 de l'organe de liaison élastique 184. A l'inversa, lorsque la chaîna 120 est déplacée-dans le sens correspondant au pédalage en arrière, indiqué par la flèche 126 sur la figure 2, l'extrémité libre 188 de l'organe de liaison élastique 184 est accrochée "positivement" sur la denture 182 du pignon palpeur 180, de sorte que l'écrou de verrouillage 172 est vissé et déplacé vers la gauche, si l'on se réfère à la figure 3, jusqu'à ce que ses dents de verrouillage 176 viennent s'accrocher sur les crans de verrouillage 178, empêchant ainsi toute poursuite du mouvement de vissage de l'écrou 172 vers la gauche. L'organe-support 160 se trouve alors immobilisé en rotation autour de l'axe de pivotement 158. A partir-de cet instanb, le déplacement de la chaîna 120, dans le sens correspondant au pédalage en arrière, peut se poursuivre jusqu'à ce que le frein par rétropédalage ait produit ses effets. Au cours de ce mouvement, la bague de friction 186 glisse autour de l'écrou de verrouillage 172. On comprendra que, dans la forme de réalisation selon la figure 3, le filetage 174 est nécessairement du type "pas à gauche". L'organe -support 160 et le pignon palpeur 180 sont arrêtés axialement sur l'axe de pivotement 15B entre un épaulement 190 et un écrou 192. Un capuchon 194 est monté à l'extrémité droite de l'axe de pivotement 158. Dans la variante illustrée par la figure 4, les parties identiques à celles de la figure 3 sont désignées par les mêmes repères, encore augmentés de 100. Dans cette variante, le pignon de guidage 266 est monté tournant directement autour de l'axe de pivotement 258, et il est réalisé d'une seule pièce avec le pignon palpeur 280. Etant donné que ce pignon palpeur 280 est ici entraîne' en rotation dans le sens inverse de celui de la précédente forme de réalisation, pour un même sens de déplacement de la chaîne, on comprendra aisément que dans la variante selon la figure 4 il est nécessaire d'utiliser un filetage 274 et un ecrou 272 du type "pas à droite". Pour le reste, le fonctionnement est identique à celui décrit plus haut en référence aux figures 2 et 3. Sur la figure 5 est de nouveau représenté l'axe fixe 150 de la roue arrière de la bicyclette. Cet axe fixe fait partie d'un moyeu de roue avec frein par rétro- pédalage incorporé, connu par exemple par le brevet U.S. 4 235 318. Les pignons 116a, 116b et 116c sont montés rigidement sur un organe rotatif d'entraînement 196 du moyeu, sur lequel est montée, par l'intermédiaire d'un filetage 191, une douille vissable 198 . Lorsque l'organe d'entraînement 196 tourne dans le sens normal, la douille 198 est serrée contre un tambour 193 auquel sont fixés les rayons de la roue. Lorsque l'organe d'entraînement tourne dans le sens inverse, correspondant au pédalage en carrière, la douille 198 agit sur une pièce expansible 195 qui, exerçant un frottement sur le tambour 193, crée l'effet de freinage de la roue. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce mécanisme de transmission par chaîne pour bicyclette qui ont a' été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur les même principes. REVENDICATIONS 1. - Mécanisme de transmission par charne, pour bicyclette ou autre véhicule similaire, comprenant au moins un plateau denté d'entraînement (10) de de la chaîne, monté sur l'axe du pédalier (12) un jeu de pignons récepteurs (16a,16b, 16c),ayant son axe (50) sensiblement parallèle à celui du pédalier (12), et accouplé à la roue motrice (14), plus particulièrement la roue arrière de la bicy clette au moins le jeu de pignons récepteurs (16a, 16b,16c) comprenant un ensemble de pignons adjacents de diamètres différents les uns des autres une chaîne sans fin de transmission (20) entourant les deux axes précités (12,50) en passant d'une part sur le plateau denté (10) et d'autre part sur l'un des pignons (16a, 16b, 16c), de sorte que la rotation du plateau denté (10) autour de son axe, dans le sens normal (24) ou dans le sens du rétro pédalage (26), s'accompagne d'une rotation dans le sens correspondant du jeu de pignons (16a, 16b, 16c) autour de son axe, ladite chaîne comprenant un brin supérieur "tendu" (20a), et un brin inférieur "non tendu"(20b), dans le sens d'entraînement normal de la chaîne un organe mobile tendeur de chaîne (28), convena blement guidé dans son mouvement, agissant sur le brin inférieur (2Db) sous l'effet de moyens à ressort (32) qui le sollicitent de manière à créer une tension sur ce brin inférieur (20b) des moyens de guidage de la chaîne (34), prévus pour déplacer une portion de la chaîne (20) suivant une direction sensiblement parallèle aux axes préci tés (12,50), dans le but d'amener la chaîne (20) sur l'un ou l'autre des pignons de diamètres diffé rents (16a, 16b, 16c) du jeu de pignons; caractérisé en ce que a) des moyens de verrouillage (38,40) sont prévus pour bloquer le mouvement de l'organe mobile tendeur de chaîne (28) à l'encontre de l'action des moyens à ressort (32) qui le sollicitent ; b) des moyens palpeurs (46) sont en outre prévus, pour détecter le sens de déplacement de la chaîne (20) et pour commander lesdits moyens de verrouil lage (38,40) de manière à bloquer l'organe mobile tendeur de chaîne (28) dès le de but du mouvement de pédalage en arrière (flèche 26) ; et c) un frein par rétropédalage (18) est associé à la roue arrière motrice (14) de la bicyclette, ce frein (18) intervenant dès le début du mouvement de pédalage en arrière. 2. - Mécanisme de transmission par chaîne selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe mobile tendeur de chaîne (164) est supporte par un organe-support (160), monté pivotant autour d'un axe (158) parallèle à ceux (150) du pédalier et des pignons les moyens de verrouillage précités comprennent un premier élément de verrouillage (178) solidaire dudit organe-support pivotant (160), et un second élément de verrouillage (176), porté par des moyens à vis (170, 172, 174) permettant son déplacement suivant la direction de l'axe de pivotement (158), entre une position verrouillée et une position non verrouillée sur le premier élément (178) les moyens palpeurs sont constitués par un pignon (180) en prise avec la chaîna (120) ; et lesdits moyens à vis (170,172,174) sont liés au pignon palpeur (180) par l'intermédiaire de moyens assurant un entraînement unidirectionnel (188,182), et constituant aussi un dispositif limiteur de couple (186,172). 3. - Mécanisme de transmission par chaîne selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage de la chaîne comprennent une tête mobile (154), des moyens de maintien et de guidage (156) pour guider la tête mobile (154) suivant une direction sensiblement parallèle aux axes (150) du pédalier et des pignons, et un organe de guidage (166) en prise avec la chaîne (120), l'organe-support précité (160) étant supporté par ladite tête mobile (154) de manière à se déplacer avec celle-ci, suivant la meme direction. 4. - Mécanisme de transmission par chaîna selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de guidage précité est un pignon de guidage (166), monté libre en rotation sur la tête mobile (154) autour d'un axe sensiblement parallèle aux axes (150) du pédalier et des pignons, et en prise avec la chaîne (120). 5. - Mécanisme de transmission par chaîne selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pignon de guidage (z66) est monté tournant autour de l'axe de pivotement précité (258), et-ast réalisé d'une seule pièce avec le pignon palpeur (280). 6. - Mécanisme de transmission par chaîne selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pignon de guidage (166) est monté tournant sur l'organe-support (160) autour d'un axe parallèle à l'axe de pivotement (158) dudit organe-support, en ce que le pignon palpeur (180) est monté tournant sur cet axe de pivotement (158), et en ce que la chaîne (120) passe dans l'intervalle situé entre le pignon palpeur (180) et le pignon de guidage (166), et est en prise avec ces deux pignons. 7. - Mécanisme de transmission par chaîne selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage précités comprennent un écrou (172) pourvu de dents de verrouillage (176) et vissé sur un filetage (174) de l'axe de pivotement (158), et des crans de verrouillage (178) situés en regard desdites dents et formés sur l'organe-support (160) monté pivotant autour dudit axe (158), le pignon palpeur (180) possédant une denture (182) qui coopère avec l'extrémité libre (188) d'un organe de liaison élastique (184) supporté par une bague (186) retenue par friction autour de l'écrou précité (172). 8. - Mécanisme de transmission par cl aine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les pignons (16a, 16b, 1 16c) sont associés à un moyeu de roue de bicyclette avec frein par rétropédalage incorporé.