Brevet FR2545899A1 — publié le 19841116

I La présente invention se rapporte à un dérailleur pour une bicyclette, et plus particulièrement à un dérailleur pour une bicyclette qui fait passer une chaîne d'entraînement à un pignon d'un ensemble de pignons à plusieurs stades sur la bicyclette. En général, le dérailleur d'une bicyclette est pourvu d'un organe de base, d'un organe mobile, axialement mobile par rapport à l'ensemble des pignons, d'un moyen de décalage commandé de l'extérieur pour déplacer axialement l'organe mobile, d'un mécanisme de guidage pour guider la chaîne d'entraînement vers un pignon et d'un ressort de retour Le dérailleur, lorsqu'un câble de commande est tiré pour changer la vitesse de la bicyclette, déplace l'organe mobile vers l'avant contre le ressort de retour et lorsque le câble de commande est relâché, il déplace l'organe mobile vers l'arrière en vertu de la force de restauration du ressort de retour, pour ainsi faire passer la chaîne d'entraînement vers un pignon de l'ensemble des pignons. Le ressort de retour comprend un ressort à boudin dont les deux extrémités s'étendent tangentiellement vers l'extérieur de la partie enroulée, il est supporté par sa partie enrouléeautour d'un pivot reliant un organe de liaison sur le moyen de décalage ou de changement à l'organe de base ou à l'organe mobile, il est en aboutement par une extrémité contre l'organe de base ou l'organe mobile et il est tordu pour contracter sa partie enroulée en diamètre de façon que le ressort se déforme en sa totalité Ensuite, le ressort contacte élastiquement, par son autre extrémité, l'organe de liaison. Dans un tel dérailleur conventionnel, la course de torsion nécessaire pour monter le ressort de retour dévié et la charge initiale à appliquer au moyen de décalage sont inévitablement définies, donc le ressort de retour est conçu pour avoir une constante qui correspond à la course de torsion et à la charge initiale Par suite, la caractéristique du ressort de retour est spécifiée pour augmenter la variation de la force du ressort par rapport à la course de l'organe mobile, et la force de restaura- tion du ressort devient intensive avec l'augmentation du nombre de stades dé changement de vitesse En conséquence, la force de restauration du ressort de retour, lorsque la chaîne est décalée vers le pignon de plus grand diamètre de l'ensemble des pignons, est très intensive, et le levier de commande nécessite une force importante pour dévier ou déformer le ressort de retour afin de changer la vitesse de la bicyclette Par conséquent, ce dérailleur conventionnel est inférieur par son efficacité de change- ment de vitesse. La présente invention a pour objet principal un dérailleur pour une bicyclette, permettant de réduire la variation de la force du ressort de retour par rapport à la quantité de sa déformation, pour ainsi réduire la force de manoeuvre particulièrement nécessaire pour déplacer la chaine d'entraînement vers le pignon de plus grand diamètre. La présente invention a pour autre objet un dérailleur pour une bicyclette pouvant accomplir un changement de vitesse même dans le cas o la résistance contre le changement de vitesse, lorsque la chaîne d'en- traînement s'arrête, est plus importante que lorsqu'elle est usuellement entrafnée, pour ainsi permettre la conservation de l'énergie de la force de manoeuvre. Le dérailleur selon l'invention est pourvu d'un organe de base, d'un organe mobile axialement mobile à l'ensemble des pignons monté sur la bicyclette, d'un moyen de décalage ou de changement ayant un organe de liaison commandé de l'extérieur pour déplacer l'organe mobile axialement à l'ensemble des pignons, d'un mécanisme de guidage supporté sur l'organe mobile pour guider la chaîne d'entraînement vers un pignon de l'ensemble des pignons, et d'un ressort à boudin de retour ayant des première et seconde parties extrêmes Le ressort de retour est monté sur une tige de support qui est prévue en une partie intermédiaire de l'organe de liaison dans le moyen de décalage ou de changement entre l'organe de base et l'organe mobile, en étant supporté sur sa partie enrouléesur la tige de support, retenu à sa première partie extrême sur l'organe de liaison et en engagement par sa seconde partie extrême, de manière mobile, avec l'organe de base ou l'organe mobile sedéplaçant par rapport à l'organe de liaison. En conséquence, lorsque l'organe mobile se déplace axialement à l'ensemble des pignons en vertu du moyen de décalage ou de changement, la partie enroulée du ressort suit le fonctionnement du moyen de décalage pour réduire la variation de la force du ressort corres- pondant à la course de l'organe mobile, ainsi la chatne est décalée vers un pignon de plus grand diamètre en particulier en manoeuvrant le levier avec un léger toucher. Par ailleurs, le moyen de décalage selon l'inven- tion utilise principalement deux organes de liaison, dont un est pourvu de la tige de support Un troisième organe de liaison selon un mode de réalisation de l'invention qui sera décrit ci-après peut également être utilisé avec la tige de support. Un câble de manoeuvre est principalement utilisé pour manoeuvrer le moyen de décalage à partir de l'extérieur et il est monté sur l'organe de liaison par un moyen de fixation Alternativement, un bras économiseur peut être utilisé et le câble de commande peut être-supporté sur le moyen de fixation prévu sur le bras économiseur Dans ce cas, le bras économiseur est supporté sur la tige de support et la première partie extrême du ressort est retenue sur le bras économiseur. Dans le cas o l'on utilise le bras économiseur, la force de manoeuvre du levier surmontant la force du ressort peut être réduite, ainsi le levier de manoeuvre peut fonctionner avec un toucher léger pour déplacer la chaîne d'entraînement même vers le pignon de plus grand diamètre, ce qui améliore l'efficacité de changement de vitesse De même, quand la résistance contre le changement de vitesse est plus importante que la résistance usuelle, le ressort est déformé pour conserver l'énergie pour garantir un changement approprié de vitesse. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue avant d'un premier mode de réalisation d'un dérailleur selon l'invention; la figure 2 en est une vue de dessous, partiel- lement arrachée; la figure 3 en est un'e vue en coupe partielle agrandie; la figure 4 est une vue en perspective d'un organe de commande seul; la figure 5 est une illustration du fonctionne- ment d'un ressort; les figures 6 et 7 sont des vues agrandies de dessous du dérailleur selon l'invention en condition de fonctionnement, correspondant respectivement à la figure 2; la figure 8 illustre le ressort seul en condition de fonctionnement; la figure 9 est une vue de dessous, partielle- ment arrachée, d'un second mode de réalisation du dérailleur selon l'invention; la figure 10 illustre le second mode de réalisation en condition de fonctionnement, correspondant à la figure 9; la figure 11 est une vue en perspective d'un support de ressort utilisé dans le dérailleur de la figure 8; et la figure 12 est une vue de dessous, partielle- ment arrachée, d'un mode de réalisation modifié de l'invention utilisant un support différent de ressort correspondant à la figure 8. En se référant aux dessins, un dérailleur arrière utilisé pour un ensemble de pignons à plusieurs stades monté sur un moyeu arrière de la bicyclette est représenté, qui, à la baseest pourvu d'un mécanisme de liaison comprenant un organe de base 1, deux organes de liaison 2 et 3 et un organe mobile 4, l'organe mobile 4 étant pourvu d'un mécanisme de guidage 5 pour guider une chatne d'entra nement vers chaque pignon L'organe mobile 4 se déplace par rapport à l'organe de base 1 pour déplacer la chaîne d'un pignon à l'autre. En plus de détail, l'organe de base 1 est monté sur une fourche arrière (non représentée) qui supporte le moyeu arrière de la bicyclette, le mécanisme de guidage 5 comprend un support 51 supporté oscillant sur l'organe mobile 4 par un premier pivot 50, une poulie de guidage 53 disposée coaxialement au pivot 50 et supportée rotative sur le support 51 par une tige tubulaire 52 qui lui est fixée, et une poulie de tension 55 supportée rotative à une extrémité libre du support 51 par un second pivot 54 Un ressort de tension 56 pour solliciter le support 51 dans la direction d'application d'une certaine tension à la chaîne est prévu autour du premier pivot 50 et il est retenu, à une extrémité, sur l'organe mobile 4 et à l'autre extrémité, sur le support 51. L'organe mobile 4, comme on peut le voir sur la figure 2, est pourvu d'un côté, d'une cavité ronde 41, dans laquelle entrent le premier pivot 50 et la tige tubulaire 52 pour y être fixés par un boulon 57. Dans un premier mode de réalisation du dérailleur selon l'invention qui est montré sur les figures 1 à 8, un troisième organe de liaison 60 (qui sera appelé ci- après levier d'embrayage), séparé des organes de liaison 2 et 3, pivote sur l'organe de base 1, un bras économi- seur 7 est supporté oscillant sur une partie intermédiaire du levier d'embrayage 60 par une tige de support 6, un 2545899 - ressort 8 amenant le bras économiseur 7 en contact élastique avec le levier d'embrayage 60 est interposé entre le bras 7 et l'organe de base 1 et il est maintenu autour de la tige de support 6, le bras économiseur 7 est associé au levier d'embrayage 60 par le ressort 8, et un moyen de fixation 9 d'un câble de commande W est prévu sur le bras économiseur 7 et un support 10 d'une gaine externe 0 guidant le câble W sur l'organe de base 1. Le levier d'embrayage 60 s'étend, à son extrémité, vers l'organe mobile 4, une tige de poussée il s'étendant parallèlement au premier pivot 50 et mobile axialement à lui étant prévue sur la partie de l'organe mobile 4 opposée à l'extension du levier d'embrayage 60 et entre l'organe mobile 4 et le mécanisme de guidage sont prévus un organe de commande 12 pouvant fonctionner au moyen du levier d'embrayage 60 et de la tige de poussée 11 et un moyen formant embrayage 13 pouvant être mis en prise par le fonctionnement de l'organe de commande 12. Le bras économiseur 7, comme le montre la figure 3, comprend une tige 71 qui s'étend perpendiculai- rement au plan de fonctionnement du levier d'embrayage 60, un bras de manoeuvre 72 qui s'étend perpendiculairement à la tige 71 et un bras d'enclenchement 73 qui s'étend à partir du bras 72 vers le levier d'embrayage 60, la tige 71 pivotant à une extrémité sur une partie longitu- dinale intermédiaire du levier 60, le bras d'enclenchement 73 étant amené, par son extrémité, en contact avec le levier d'embrayage 60 et le bras 72 maintenant, à son extrémité, le moyen de fixation 9 du câble de commande W. Le ressort 8 est à boudin ou enroulé et il s'étend par une première partie extrême 8 a axialement vers l'extérieur d'une partie enroulée 8 b et par une seconde partie extrême 8 c tangentiellement vers l'extérieur, la partie enroulée 8 b étant maintenue de manière rotative autour de la tige de support 6 pour supporter le bras économiseur 7, la première partie extrême 8 a étant retenue sur le bras de manoeuvre 72,la seconde partie extrême 8 c étant amenée en contact mobile et élastique avec une butée la qui est prévue sur l'organe de base 1, de façon que lorsque la vitesse de la bicyclette est changée, la première partie extrême 8 a et la partie enroulée 8 b du ressort 8 se décalent en suivant les mouvements du bras économiseur 7 et du levier d'embrayage 60 respectivement, la seconde partie extrême 8 c se déplaçant par sa position de contact par rapport à la butée la, donc le ressort 8 est adapté à réduire la variation de sa force selon le mouvement de l'organe mobile 4. De même, le ressort 8 sert à la fois de ressort de retour et de ressort économiseur En d'autres termes, le ressort de retour restaure l'organe mobile 4 par sa force de restauration, de sa déformation et le ressort économiseur conserve l'énergie pour manoeuvrer le câble de commande W même lorsque la résistance contre le changement de vitesse d e à la traction du câble de commande W sans entraîner la chalne est plus importante que celle réellement provoquée par la chaîne entraînée. En plus de détail, pour une résistance usuelle contre le changement de vitesse, le bras économiseur 7 s'enclenche au levier d'embrayage 60 et pour une résistance plus importante que la résistance habituelle, le bras économiseur 7 oscille par rapport au levier d'embrayage 60 contre le ressort 8 pour être commuté au préalable à un stade souhaité de changement de vitesse Ensuite, quand la plus forte résistance contre le changement de vitesse est éliminée et que la chaîne d'entra Inement commence à se déplacer, la force de restauration du ressort 8 actionne le levier d'embrayage 60 et également le mécanisme de guidage 5 passe au stade de changement de vitesse précédemment choisi par manoeuvre du câble de commande W. L'organe de commande 12, comme le montre la figure 4, est de forme cylindrique, son diamètre interne est plus grand que le diamètre externe de la tige tubulaire 52 et il forme, à une extrémité axiale, des faces de came 12 a circonférentiellement en pente et à son autre extrémité des protubérances d'embrayage 12 b, la poulie de guidage 53 étant pourvue, sur son côté face à l'organe de commande 12, de protubérances d'embrayage 5 %a faisant face aux protubérances d'embrayage 12 b, respectivement. De même, l'organe de commande 12 est abrité dans la cavité 41 de l'organe mobile 4 et est emmanché sur la tige tubulaire 52 de façon à être mobile le long de celle-ci, la tige de poussée 11 faisant face à chaque face de came 12 a et se déplaçant pour pousser l'organe de commande 12 axialement vers l'extérieur de la tige tubulaire 52. Par ailleurs, l'organe de commande 12 est pourvu, sur son pourtour externe, de protubérances 12 c qui servent à la fois de siège de ressort et de guidage, et entre les guidages 12 c et la poulie de guidage 53 est interposé un ressort de retour 15 pour solliciter l'organe de commande 12 vers la tige de poussée, afin de maintenir ainsi les protubérances d'embrayage 12 b et 53 _ débrayées Le ressort de retour 15 est conçu comme suit: Il y a un certain jeu entre le côté latéral d'un pignon en prise avec la chaîne et la surface interne de sa plaque de maillon interne, donc-lorsque le mécanisme de guidage 5 est destiné à se déplacer axiale- ment, la chatne se déplace d'abord pour absorber le jeu puis se dégage du pignon pour passer vers un autre pignon pour l'engager Par conséquent, dans ce mode de réalisa- tion, avant le mouvement forcé de l'organe de commande 12 par la face de came 12 a pour changer la vitesse de la bicyclette, l'organe mobile 4 et le mécanisme de guidage 5 sont déplacés au moyen du ressort de retour 15 pour ainsi absorber le jeu, et la force du ressort de retour 15 devient plus importante que la résistance contre le mouvement de la chaîne pour absorber le jeu. On expliquera maintenant le fonctionnement du dérailleur selon l'invention en se référant aux figures 2 et 6 à 8. En se référant à la figure 2, l'organe mobile 4 et le mécanisme de guidage 5 sont placés du côté du pignon de plus petit diamètre et la chaîne y est décalée, et lorsque le câble de commande W est tiré, le bras économiseur 7 oscille dans le sens des aiguilles d'une montre contre le ressort 8 pour le déformer. A ce moment, dans le cas o la chaîne est entraînée, le levier d'embrayage 60 oscille dans le sens des aiguilles d'une montre par le ressort 8 pour pousser, par la tige 11, l'organe de commande 12 axialement vers l'extérieur de la tige tubulaire 52 contre le ressort de retour 15 Quand le levier d'embrayage 60 oscille pour déplacer l'organe mobile 4, la tige de support 6 suppor- tant le bras économiseur 7 sur le levier d'embrayage 60 passe de la position A à la position B comme le montre la figure 8, et le ressort 8 se déforme au point de répondre à la différence i 241 entre l'angle de torsion à la position A et l'angle e 2 à la position B, donc la quantité de déformation pour répondre à la différence 82 81 sert de force de restauration du ressort 8 Par conséquent, même lorsque la chaîne est décalée vers le pignon de plus grand diamètre, la variation de la force du ressort 8 peut être réduite par rapport à la quantité de mouvement de l'organe mobile 4 et la résistance à la rotation du levier de commande pour surmonter la force de restauration du ressort 8 peut être réduite, permettant ainsi au levier de commande d'être manoeuvré avec un toucher léger. Alors, l'organe de commande 12 est poussé vers l'extérieur pour mettre les protubérances d'embrayage 12 b en engagement avec les protubérances d'embrayage 53 a O Cependant, dans ce mode de réalisation, l'organe mobile 4 et le mécanisme de guidage 5 sont déplacés par le ressort de retour 15 avant engagement des protubérances d'em- brayage 12 b et 53 a. En d'autres termes, comme le ressort 8 est rendu inactif par le mouvement oscillant du bras économiseur 7 et que l'organe mobile 4 est en condition d'être librement mobile par les organes de liaison 2 et 3, la force de manoeuvre agissant sur le levier d'embrayage 60 est transmise par le ressort de retour 15 à l'organe mobile 4 et au mécanisme de guidage 5 qui se déplacent vers le pignon de plus grand diamètre, pour ainsi absorber le jeu de la chaîne par rapport au pignon de plus petit diamètre. A l'absorption du jeu, une résistance plus importante que celle contre le mouvement de la chaîne pour absorber le jeu est produite par le déplacement de la chaîne, et le ressort de retour 15 est comprimé et les protubérances d'embrayage 12 b et 53 a viennent en engagement. A l'engagement des protubérances 12 b et 53 _, comme la poulie de guidage 53 tourne par le fait que la chaîne est entraînée, l'organe de commande 12 tourne pour ainsi se déplacer par rapport à la tige de poussée 11 en engagement avec la face de came 12 a sur l'organe de commande 12 comme le montre la figure 7, et à ce moment la tige de poussée 11 est bloquée par le câble de commande W par rapport à l'organe de base 1 au moyen du levier d'embrayage 60, l'organe mobile 4 et le mécanisme de guidage 5 étant forcés à se déplacer vers le pignon de plus grand diamètre par les organes de liaison 2 et 3. Ainsi, la chaîne est guidée par le mécanisme de guidage 5 pour être déplacée vers le pignon de plus grand diamètre. Alors, l'organe de commande 12 tourne en suivant la rotation de la poulie de guidage 53 et l'organe mobile 4 et le mécanisme de guidage 5 se déplacent, et ensuite la tige de poussée 11 tombe au bas de la face de came 12 a, et l'organe de commande 12 retourne en vertu du ressort de retour 15 et le levier d'embrayage 60, la tige de poussée 11 et l'organe de commande 12 retournent à leurs positions d'origine sur la figure respectivement. Dans le cas o la chaîne d'entraînement doit être déplacée du pignon de plus grand diamètre au pignon de plus petit diamètre, le câble de commande W est détendu pour faire osciller le bras économiseur 7 et le levier d'embrayage 60 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sur la figure 2 en vertu du ressort 8 donc l'organe de liaison 2 est poussé pour ramener l'organe mobile 4 et le mécanisme de guidage 5, déplaçant ainsi la chaine vers le pignon de plus petit diamètre. Par ailleurs, dans le cas o la chaîne est destinée à être décalée du pignon de plus petit diamètre à celui de plus grand diamètre, quand le câble de commande W est tiré en maintenant la chaîne à l'arrêt, le ressort 8 se déforme pour conserver l'énergie et alors la chaîne, quand elle est entralnéeactionne le levier d'embrayage 60, étant ainsi déplacée vers le pignon de plus grand diamètre. Alternativement, un organe de liaison 2, comme le montrent les figures 9 à 12, peut être pourvu d'une tige de support 6 sans utiliser le levier d'embrayage 60, donc le bras économiseur 7 et la partie enroulée 8 b du ressort 8 peuvent être supportés sur la tige de support 6. Le bras économiseur 7 ci-dessus n'est pas indispensable Dans le cas o l'on n'utilise pas de bras économiseur, la tige de support 6 doit être montée sur une partie intermédiaire de l'organe de liaison 2 ou 3 (ce qui n'est pas représenté). Alternativement, le moyen de fixation 9 du câble de commande W peut être prévu sur l'organe de base 1 et le support 10 de la gaine externe O sur le bras économi- seur 7 Ou bien dans le cas o l'on n'utilise pas de bras économiseur, le moyen de fixation 9 peut être prévu sur l'organe mobile 4 ou l'organe de base 1 et le support 10 sur l'organe de base 1 ou l'organe mobile 4. De même, la seconde partie extrême 8 c du ressort 8 engage, de manière mobile, par la butée la, l'organe, par exemple l'organe de base 1, qui est mobile par rapport à l'organe supportant la partie enroulée 8 _, la butée la utilisant une cheville dans le premier mode de réalisation, mais elle peut également utiliser un support de ressort 20 en forme de plaque montré dans le second mode de réalisation des figures 9 à 11 Dans ce cas, la cheville ou le support de ressort en forme de plaque est principalement formé en acier inoxydable de forte dureté et qui résiste à l'eau parce que l'organe de base 1, les organes de liaison 2 et 3 et l'organe mobile 4 sont usuellement formés en un alliage léger, comme de l'aluminium, pour être de poids léger. Le support de ressort 20 en forme de plaque, comme le montre la figure 11, emploie une bande d'acier inoxydable, qui est courbée en une partie intermédiaire en un demi-cercle de plus petit rayon de courbure pour former un contact 20 a par rapport au ressort 8 et qui est courbée à ses deux extrémités longitudinales pour former deux crochets 20 b et 20 c, par lesquels le support de ressort 20 est fixé solidement sur l'organe de base 1 comme le montrent les figures 9 et 10. De même, l'organe de base 1 du second mode de réalisation, comme le montrent les figures 9 et 10, est pourvu d'un creux lb o sont insérés la seconde partie extrême 8 c du ressort 8 et le support 20 du ressort. De plus, dans le cas o le support 20 du ressort en forme de plaque est remplacé par une butée 21 à cheville, le creux lb a un coin angulaire et la butée 21 y est noyée solidement. De plus, dans le cas o le bras économiseur 7 est utilisé et o le moyen de fixation 9 du câble y est monté comme dans le premier mode de réalisation, le câble de commande W, quand le bras économiseur 7 est tourné par la force de manoeuvre du câble W, est difficile à fixer Afin de résoudre ce problème, une butée 74 doit simplement être prévue sur le bras économiseur 7 pour ainsi contacter et empêcher le bras économiseur 7 d'osciller au-delà d'une étendue efficace. Bien que l'invention ait été décrite en se référant à plusieurs modes de réalisation différents, ils sont simplement donnés à titre d'exemple et ne doivent en aucun cas limiter le cadre de la présente invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dérailleur pour une bicyclette, utilisé pour changer une chaîne d'entratnement vers un pignon d'un ensemble de pignons à plusieurs stades, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un organe de base ( 1), d'un organe mobile ( 4) axialement mobile par rapport audit ensemble des pignons, d'un moyen de changement ( 2, 3) ayant un organe de liaison actionné de l'extérieur pour déplacer ledit organe mobile axialement audit ensemble de pignons,dun mécanisme de guidage ( 5) supporté sur ledit organe mobile et qui guide ladite chatne d'entraîne- ment vers un pignon dudit ensemble des pignons et d'un ressort de retour ( 8), ledit organe de liaison et ledit moyen de changement ayant une tige de support ( 6) dudit ressort en une partie intermédiaire dudit organe de liaison entre ledit organe de base et ledit organe mobile, ledit ressort de retour ayant une partie enroulée ( 8 b) supportée sur ladite tige de support et des première ( 8 a) et seconde ( 8 c) parties extrêmes, ladite première partie extréme étant retenue sur ledit organe de liaison, ladite seconde partie extrême engageant de manière mobile l'organe de base ou l'organe mobile qui est mobile par rapport audit organe de liaison. 2. Dérailleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de changement comprend deux organes de liaison ( 2, 3), l'un desdits organes de liaison étant pourvu de la tige de support pour supporter la partie enroulée du ressort de retour. 3. Dérailleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de changement est pourvu d'un levier d'embrayage ( 60) et d'une tige de poussée ( 11), la tige de support étant montée à une partie intermédiaire dudit levier d'embrayage. 4. Dérailleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un bras économiseur ( 7) est supporté oscillant sur la tige de support, la première partie extrême dudit ressort est retenue sur ledit bras économiseur et sur ledit bras économiseur est monté un moyen de fixation ( 9) d'un câble de commande (W) qui commande le moyen de changement, de l'extérieur 1 ou un support ( 10) d'une gaine externe guidant ledit câble.