Brevet FR2525175A1 — publié le 19831021

DERAILLEUR DE CHAINE POUR BICYCLETTE EQUIPE D'UNE COMMANDE POSITIVE DU DISPOSITIF DE GUIDAGE ET DE TENSION DE LA CHAINE. L'invention se rapporte à un dérailleur de chaîne pour bicyclette comprenant un jeu de pignons de différents diamètres monté sur la roue entraînée, un dispositif de guidage et de tension de la chaîne, un mécanis me à biellettes servant à faire passer la chaîne d'un pignon à l'autre, ce mécanisme comprenant une tête d'articulation solidaire du cadre et une tête d'articulation mobile qui porte le dispositif de guidage et de tension de la chaîne, le mécanisme à biellettes changeant de position angulaire par rapport à la tête d'articulation mobile au passage de chaque rapport. On connaît un dérailleur de chaîne de ce type par exemple, par la demande de brevet allemand 3 036 111. Dans le dérailleur connu, il est prévu un mécanisme à biellettes intercalé entre la tête d'articula tion fixe et la tête d'articulation mobile et qui guide la tête d'articulation mobile sur une trajectoire prédéterminée et fait en sorte que le dispositif de guidage et de tension de la chaîne soit toujours disposé dans un plan passant par le pignon correspondant du jeu de pignons. Ce mécanisme à biellettes peut être réalisé sous la forme d'un parallèlogramme ou encore sous la forme d'un mécanisme à cinq articulations, conformément à l'état de la technique.Ici, il est habituel de maintenir la tension de la chaîne à une valeur correcte dans les différents rapports en munissant le dispositif de guidage et de tension de la chaîne d'un fort ressort et en faisant en sorte qu'il puisse pivoter autour d'un axe qui passe dans la tête d'articulation mobile. Toutefois, cc ressort n'est pas en mesure de maintenir la tension de la chaîne à une valeur uniforme dans tous les états de fonctionnements, c'est-à-dire, en particulier dans tous les rapports, parce que la tension de la chaîne dépend de la position du dispo sitif de guidage et de tension de la chaîne. II est certes connu, par le brevet US 3 364 762 de déplacer l'ancrage du ressort prévu pour la tension de la chaîne et qui agit sur le dispositif de guidage et de tension de la chaîne en fonction de la posi tion du mécanisme à biellettes, mais cette construction présente, entre autres, le grave inconvénient consistant en ce que le ressort qui est à l'air libre, est corrigé en tension par un levier en forme de fourche qui décrit un mouvement en arc, de sorte que le ressort est sollicité non pas seulement parallèlement à la direction de sa tension, mais également obliquement à cette tension, ce qui entraîne une irrégularité de la correction de la tension et détermine une plus forte sollicitation du ressort. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de guidage et de tension de la chaîne dans lequel la tension de la chaîne est maintenue aussi uniforme et aussi basse que possible et au moyen duquel on peut effectuer des opérations de changements de rapports exacts et rapides. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'axe qui porte le dispositif de guidage et de tension de la chaîne qui tourillonne dans la tête d'articulation mobile et s'étend parallèlement à l'axe de la roue entraînée est relié à l'une des biellettes de telle manière que, lorsque la position de la biellette par rapport à la tête d'articulation mobile varie par suite d'un passage d'un rapport à un autre, I'axe du dispositif de guidage et de tension de la chaîne subit une rotation. Grâce au fait que l'axe qui porte le dispositif de guidage et de tension de la chaîne est entraîné directement par l'une des biellettes du mécanisme à biellettes, on obtient une liaison de subordination di recte et positive entre le rapport enclenché et le dispositif de guidage et de tension de la chaîne.De cette façon, le ressort connu dans l'état de la technique qui sert à la précontrainte du dispositif de guidage et de tension de la chaîne peut être supprimé. Outre la suppression de ce ressort et le couplage positif établi entre la position du mécanisme à biellettes et la position du dispositif de guidage et de tension de la chaîne, on obtient l'avantage suivant : étant donné qu'à chaque position du mécanisme à biellettes est positivement associée une position déterminée du dispositif de guidage et de tension de la chaîne, on peut exploiter, en particulier lors du passage d'un petit pignon à un pignon plus grand, la course de changement excédentaire qui résulte du fait que la chaîne monte tout d'abord sur les sommets de dents du pignon de diamètre immédiatement supérieur, de sorte qu'elle est raccourcie plus fortement que lorsque le rapport est exactement enclenché et que la tête d'articulation mobile décrit donc une course plus grande que celle qui est commandée par le levier de changement de rapport ; de cette façon, I'opération de changement peut être exécutée beaucoup plus rapidement. Lorsqu'ensuite, la chaîne se place exactement sur te pignon correspondant, c'est-à-dire que les rouleaux de la chaîne s'engagent dans les entredents, on obtient à nouveau un certain allongement de la chaîne et la tête d'articulation mobile revient automatiquement dans sa position exacte qui est fonction du rapport enclenché. Cette course de changement excédentaire automatique est exécutée automatiquement sans l'intervention du conducteur et même sans que le conducteur ne le remarque. Cette opération est également réalisée lorsqu'il se produit une présélection du rapport et cette operation est exécutée automatiquement, seulement au cours de l'opération de changement. Suivant une autre caractéristique, la transmission du mouvement de rotation de l'axe du dispositif de guidage et de tension de la chaîne s'effectue de préférence par l'intermédiaire d'une vis sans fin à grand pas. Ce filetage à grand pas peut être logé dans la tête d'articulation mobile et il est ainsi isolé de l'extérieur et donc protégé des détériorations et de l'encrassage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le filetage à grand pas présente un rapport de transmission d'environ I : 1. De cette façon, la vis sans fin à grand pas est exernpt d'autoblocage dans une large plage centrée sur ce rapport de transmission et il peut donc être entraîné par l'un ou Itautre des deux éléments. Cet effet est exploité par exemple, dans la réalisation de la course de changement excédentaire. L'invention sera décrite de façon plus précise ci-après à l'appui d'un exemple de réalisation et en référence au dessin sur lequel Fig. I est une vue arrière du dérailleur sur laquelle le grand pignon est en prise Fig. 3 est une vue analogue mais dans le cas ou le plus petit pignon est en prise Les Fig. 2 et 4 sont des schémas de principe illustrant l'ensemble de la transmission à chaîne par une vue de côté et qui correspondent respectivement aux Fig. I et 3. Les Fig. I et 2 représentent le dérailleur dans la position dans laquelle le plus grand pignon est en prise. La chaîne (3) passe sur la roue dentée motrice (4), sur le dispositif (2) de guidage et de tension de la chaîne, sur un pignon du jeu de pignons (I) et revient à la roue motrice (4). La Fig. I est une vue agrandie d'un dérailleur, prise à peu près dans le sens de la flèche à partir du point (2) de la Fig. 2. La tête d'articulation (6) solidaire du cadre est fixée au cadre de la bicyclette. Elle porte le mécanisme à biellettes (5) et dans le cas considéré, elle est réalisée sous la forme d'un mécanisme à cinq articulations tel que celui qui est connu par exemple, par la demande de brevet allernand 3 036 111. Le mécanisme à biellettes (5) porte la tête d'articulation mobile (7) par l'intermédiaire de l'élément de guidage (8) et du levier d'articulation (9).La tête d'articulation (7) peut décrire, sous l'action du mécanisme à biellettes (5), un mouvement dont la trajectoire se trouve sur un arc mais qui conserve toujours le parallèlisme entre les deux éléments. On pourrait tout aussi bien utiliser une suspension à parallèlogramme déformable. La tête d'articulation mobile (8) porte le dispositif de guidage et de tension de la chaîne (2) qui est composé de la molette de guidage (10), de la molette de tension (I I) ainsi que des flasques de guidage (12). Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig. 2, la chaîne (3) passe sur les deux molettes (10 et 11) et sur l'un des pignon du jeu de pignons (1). Ici, I'axe (14) du jeu de pignons (I ) est disposé parallèlement aux axes de la molette de guidage (10) et de la molette de tension (11). Pour actionner le mécanisme à biellettes (5), il est prévu un mécanisme de traction à câble (20) muni d'une gaine de câble (21). Dans cette construction, la gaine (21) prend appui sur une contre-came (18) qui est montée oscillante sur une partie du mécanisme à biellettes (5). Cette contre-came est en prise par sa dent (19) avec une came (17) qui est montée fixe sur la tête d'articulation mobile (7). Le câble (20) est également ancré à la tête d'articulation mobile (7).Le mécanisrne à biellettes (5) est par ailleurs, soumis à l'action d'un ressort (22) qui dans le cas considéré, est accroché d'une part, à la contre-came (18) et d'autre part, au levier d'articulation (9). L'agencement de ce ressort, ainsi que l'actionnement du mecanisme à bieliettes (5) peuvent toutefois posséder -une configuration différente de celle de cette forme de réalisation. La biellette (8) présente, à son extrémité dirigée vers la tête d'articulation mobile (7), une roue dentée (16) qui est en prise avec une roue dentée (15), laquelle fait partie intégrante de l'axe (13) qui porte le dispositif de guidage et de tension de la chaîne (2).Ces deux roues dentées (15 et 16) sont de préférence réalisées sous la forme de vis sans fin ou filetages à grand pas et elles permettent de préférence un rapport de transmission de l'ordre de grandeur de I : 1. Les Fig. 3 et 4 sont respectivement une vue arrière et une vue de côté du dérailleur de chaîne qui correspondent aux Fig. I et 2 mais montrent le dispositif dans l'autre position extrême, dans laquelle la chaîne (3) embrasse le plus petit pignon du jeu de pignons (I). Le fonctionnement du dérailleur de chaîne est le suivant. On supposera qu'en partant de la position représentée sur les Fig. 1 et 2, il se produit un changement de rapport dans le sens allant vers la position représentée sur les Fig. 3 et 4, par raccourcissement du mécanisme de traction à câble (20) au moyen d'un levier de dérailleur non représente. Sous l'effet du raccourcissement du mécanisme de traction à câble (20), il se produit une rotation de la contre-came (18) dont la dent (19) tourne dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre. Sous cet effet, la dent (19) glisse sur la came (17) pour prendre l'une des positions suivantes. Si la chaîne (3) ne circule pas à ce moment, la dent (19) s'écarte de la came (17) et le ressort (22) se tend davantage. Il se développe alors une force exercée par le ressort (22) sur la tête d'articulation mobile (7), vers la droite, vu sur les Fig. I et 3, par l'intermédiaire du mécanisme à biellettes (5). Lorsque la chaîne (3) est mise en mouvement, la tête d'articulation mobile (7) peut aussitôt cèder à cette force dirigée vers la droite et cette tête fait passer la chaîne (3) du grand pignon à l'un de ceux qui le suivent directement dans le sens décroissant, au moyen de la molette de tension (11) et de la molette de guidage (10).Le mouvement relatif qui se produit alors entre la biellette (8) munie de la roue dentée (16), et la tête mobile (7) dans laquelle tourillonne l'axe (13) du dispositif (2) de guidage et de tension de la chaîne qui porte la roue dentée (15), commande en même temps positivement une rotation du dispositif (2) de guidage et de tension de la chaîne. On obtient de cette façon une compensation automatique de l'allongement relatif de la chaîne dû au passage d'un grand pignon à un plus petit pignon du jeu (1). La molette de tension (I 1) décrit un mouvement en arc de cercle centré sur l'axe (13), dans le sens des aiguilles d'une montre comme l'indique le passage de la position de la Fig. 2 à la position de la Fig. 4. Les légers défauts de précision aux influences des différences entre les divers jeux de pignons utilisés peuvent être compensés par le fait qu'un ressort petit et léger monté dans la région de la tête d'articulation solidaire du cadre impose une légère précontrainte à l'ensemble du mécanisme à biellettes (5). Au cours d'une opération de changement de rapport exécutée dans le sens opposé, c est -à -dire une opération dans laquelle on part d'une position représentée sur les Fig. 3 et 4, en se dirigeant vers la position représentée sur les Fig. 1 et 2, il se produit les évènements suivants : sous l'effet du relâchement du mécanisme de traction à câble (20), le ressort (22) provoque un mouvement de la contre-came (18) dont la dent (19) tourne alors dans le sens des aiguilles d'une montre et sous cet effet, un déplacement de la tête d'articulation mobile (7) vers la gauche.Lorsqu'elle circule, la chaîne (3) monte alors tout d'abord sur les sommets des dents du pignon de diamètre immédiatement supérieur, de sorte qu'il se produit un raccourcissement relatif de la longueur de cette chaîne qui est supérieur à celui qui est obtenu lorsque la chaîne est exactement en prise avec ce pignon. Ce plus grand raccourcissement relatif détermine une plus grande rotation du dispositif (2) de guidage et de tension de la chaîne avec une réaction correspondante sur la position du mécanisme à biellettes (5) par l'intermédiaire des roues dentées (15 et 16). De cette façon, la tête d'articulation mobile (7) est poussée brièvement d'une petite distance au-delà de la position de changement de rapport prévue, jusqu'à ce que la chaîne s'engage correctement par ses rouleaux dans les différents entredents du pignon correspondant. Ensuite, cette course de changement excédentaire automatique est aussitôt rattrapée. Cette opération se produit en particulier lorsqu'on passe d'un petit pignon à un pignon plus grand du jeu de pignons (I) et elle est particulièrement avantageuse dans le cas d'un changement de rapport effectué dans ce sens puisque, lorsqu'on passe d'un petit pignon à un plus grand, les circonstances sont moins favorables à la mise en prise de la chaîne. REVENDICATIONS 1. - Dérailleur de chaîne pour bicyclette comprenant un jeu de pignons de différents diamètres monté sur la roue entraînée, un dispositif de guidage et de tension de la chaîne, un mécanisme à biellettes servant à faire passer la chaîne d'un pignon à un autre, ce mécanisme comprenant une tête d'articulation solidaire du cadre et une tête d'articulation mobile qui porte le dispositif de guidage et de tension de la chaîne, le mécanisme à biellettes changeant de position angulaire par rapport à la tête d'articulation mobile au passage de chaque rapport, caractérisé en ce que l'axe (13) qui porte le dispositif (2) de guidage et de tension de la chaîne qui tourillonne dans la tête d'articulation mobile (7) et s'étend parallèlement à l'axe (14) de la roue entraînée, est relié à l'une des biellettes (8) de telle manière que, lorsque la position de cette biellette (8) par rapport à la tête d'articulation mobile (7) varie par suite d'une action d'un changement de rapport à un autre, I'axe (13) du dispositif (2) de guidage et de tension de la chaîne subit une rotation 2. - Dérailleur de chaîne selon la revendication I, caractérisé en ce qu'une vis sans fin à grand pas (15, 16) est de préférence intercalé entre la biellette (8) et l'axe (13). 3. - Dérailleur de chaîne selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que la vis sans fin à grand pas (15, 16) possède un rapport de transmission de l'ordre de grandeur d'environ I : 1