Brevet FR2566867A1 — publié le 19860103

La présente invention se rapporte à un dérailleur pour une bicyclette, et plus particulièrement à un dérailleur qui est pourvu de: un mécanisme de liaison comprenant un organe de base, deux organes de liaison et un organe mobile ayant un guide-chaîne; un moyen de manoeuvre pour déplacer vers l'avant l'organe mobile par rapport à l'organe de base; et un ressort de retour pour solliciter l'organe mobile dans la direction d'un mouvement vers l'arrière; de façon que le moyen de manoeuvre comprenant principalement un câble de commande soit tiré pour déplacer l'organe mobile vers l'avant contre le ressort de retour, axialement à un ensemble de pignons à plusieurs étages par rapport à l'organe de base et que le moyen de manoeuvre soit relaché pour déplacer l'organe mobile vers l'arrière au moyen d'une force de restauration du ressort de retour, pour ainsi changer la vitesse de la bicyclette. En général, dans cette sorte de dérailleur, on emploie le ressort de retour qui est enroulé en une partie intermédiaire et qui a des première et seconde extrémités de ressort ou branches qui s'étendent tangentiellement vers l'extérieur des deux extrémités de la partie enroulée, la partie enroulée du ressort étant supportée autour d'un pivot pour connecter un organe de liaison à l'organe de base ou à l'organe mobile, la première branche du ressort étant en aboutement contre l'organe de base ou l'organe mobile et la seconde branche du ressort étant tordue à un angle prédéterminée établi dans la direction de contrac- tion du diamètre de la partie enroulée, pour ainsi déformer au préalable le ressort dans son ensemble pour un contact élastique avec l'organe de liaison. L'organe mobile, après s'être déplacé axialement vers l'avant par rapport à l'ensemble des pignons à plusieurs étages, par manoeuvre du câble de commande, est restauré par une force de restauration FZ qui est donnée par l'équation qui suit: FZ = k X dZ dans laquelle k: constante d'élasticité k: angle de torsion, et Z: course de l'organe mobile en direction axiale de l'ensemble des pignons à plusieurs étages. Dans un dérailleur conventionnel construit comme ci-dessus, comme la seconde branche du ressort est tordue à un angle plus important que l'angle d'établisse- ment tandis que la course d'avance de l'organe mobile augmente, l'angle de torsion " dû au mouvement de l'organe mobile dans la direction de sa course augmente graduellement comme uh angle de pivotement de l'organe de liaision, donc la variation de l'angle de torsion du ressort augmente par rapport à la variation de la - course. Par conséquent, plus la course d'avance de l'organe mobile augmente, plus la force de restauration FZ de l'organe mobile devient importante, avec poor résultat que lorsque le ressort est déformé pour changer la vitesse en déplaçant l'organe mobile vers l'avant, en d'autres termes, lorsque la vitesse est changée vers le côté de vitesse lente, la force de manoeuvre du levier de manoeuvre devient trop importante du côté des vitesses lentes, ce qui permet à un cycliste d'avoir une mauvaise sensation lorsqu'il change la vitesse de sa bicyclette. La présente invention a pour objet un dérailleur pour une bicylette qui, lorsqu'un câble de commande est tiré pour déformer un mécanisme de liaison contre un ressort de retour et déplacer un organe mobile, et à son tour un guide-chaîne, vers l'avant par rapport à un organe de base, réduit le rapport de variation de l'angle de torsion du ressort par rapport à la variation de la course d'avance de l'organe mobile, pour ainsi faire la moyenne de la force de manoeuvre agissant sur un levier de manoeuvre pour changer la vitesse de la bicyclette et permettre à un cycliste d'avoir une meilleure sensation lorsqu'il manoeuvre le levier. En plus de détail, la présente invention est caractérisée en ce que dans le dérailleur pour une bicyclette, qui est pourvu de: un mécanisme de liaison comprenant un organe de base, un organe mobile ayant un guidechaîne et mobile en mouvements alternatifs par rapport à l'organe de base, et des premier et second organes de liaison supportant l'organe mobile de manière mobile en mouvements alternatifs par rapport à l'organe de base; un moyen de manoeuvre pour permettre à l'organe mobile de se déplacer vers l'avant par rapport à l'organe de base; et un ressort de retour pour solliciter l'organe mobile dans la direction du mouvement vers l'arrière, un moyen de commande est prévu qui réduit la variation de la force de sollicitation du ressort de retour à la position de départ et à la position terminale du mouvement d'avance de l'organe mobile. Le moyen de commande est pourvu d'un organe pouvant osciller qui pivote sur l'un de deux organes opposés, par exemple les premier et second organes de liaison du mécanisme de liaison et un arbre de support prévu sur l'autre et supportant le ressort du retour. Le ressort de retour a une partie enroulée qui est supportée autour de l'arbre de support et des première et seconde branches, la première branche du ressort étant retenue sur l'organe pouvant osciller et la seconde branche sur l'autre des deux organes opposés, de façon qu'une variation de l'angle de torsion du ressort soit réduite par rapport à la variation de la course de la position de départ à la position terminale du mouvement d'avance de l'organe mobile. Dans la présente invention, dans le cas o le moyen de manoeuvre se composant principalement du câble de commande est tiré pour déformer le mécanisme de liaison pour déplacer l'organe mobile vers l'avant de la position de départ du mouvement d'avance (principalement la position de vitesse lente)à la position terminale (principalement la position de vitesse supérieur pour changer la vitesse, la première branche du ressort de retour est retenue sur l'organe pouvant osciller pivotant sur le premier organe de liaison ou l'organe mobile sur le mécanisme de liaison, l'organe pouvant osciller pivotant à un angle de pivotement différent de celui de l'organe de liaison tandis que le mécanisme de liaison se déforme, et le rapport de variation de l'angle de torsion du ressort par rapport à la variation de la course de l'organe mobile peut être réduit. En d'autres termes, la variation de l'angle de torsion du ressort du côté vitesse lente devient plus faible par rapport à celui-ci du côté vitesse supérieure, ce qui élimine ainsi la variation de la force de manoeuvre du levier de manoeuvre pour permettre au cycliste d'avoir une meilleure sensation de l'opération. Dans la présente invention, l'organe pouvant osciller pivote sur un organe autre que l'organe de base, opérant en suivant la déformation du mécanisme de liaison, lequel organe pouvant osciller pivote de préférence sur le premier ou second organe de liaison. De même, l'arbre de support pour supporter de manière pivotante la partie enroulée du ressort peut employer l'un des pivots pour relier de manière pivotante les quatre organes constituant le mécanisme de liaison mais l'arbre de support, lorsque l'organe pouvant osciller est pivoté sur l'un des premier et second organesde liaison, doit de préférence être prévu sur l'autre. Dans chaque cas, la présente invention permet de réduire le rapport de la variation de l'angle de torsion du ressort par rapport à celle de la course de l'organe du côté vitesse supérieure au côté vitesse lente. En d'autres termes, la variation de l'angle de torsion du côté vitesse lente peut être réduite par rapport à celle du côté vitesse supérieure. En conséquence, il est possible-que la force de manoeuvre du levier de manoeuvre, qui déforme le ressort pour changer la vitesse vers le côté de vitesse lente, puisse y être réduite à peu près à la force de manoeuvre du côté vitesse supérieure, de façon que le changement de vitesse puisse être accompli légèrement au moyen d'une faible force, ce qui améliore ainsi remarquablement l'efficacité de manoeuvre en comparaison à l'exemple conventionnel. 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 un mode de réalisation de l'invention, et dans lesqeéls: - la figure 1 est une vue en coupe agrandie de la partie principale d'un mode de réalisation d'un dérailleur selon l'invention; - les figures 2 et 3 sont des vues expliquant le principe de l'invention; - la figure 4 est un graphique expliquant une force de restauration par rapport à la course du mouvement d'avance d'un organe mobile; - la figure 5 est une vue de dessous de la partie principale du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 6 est une illustration de la relation entre un organe pouvant osciller et un ressort de retour; et - la figure 7 est une vue avant d'un exemple d'un dérailleur conventionnel dans son ensemble. Un dérailleur arrière montré sur un montant de siège pour supporter un moyeu de roue arrière d'une bicyclette est montré sur la figure 7, qui est pourvu d'un mécanisme de liaison A comprenant un organe de base 3 supporté par un arbre horizontal 2 sur un organe de support 1 pour être monté sur le montant du siège, de premier et second organes de liaison 4 et 5, et d'un organemobile 6 ayant un guide-chaîne 7, le second organe de liaison 5 supportant un organe de manoeuvre 8 de façon qu'un câble de commande W qui lui est fixé par un moyen de fixation 9 soit tiré pour déplacer l'organe mobile 6 vers l'avant axialement à un ensemble de pignons à plusieurs étages contre un ressort de retour 10 et que le câble W soit relâché pour ramener l'organe mobile 6 par la force de restauration du ressort 10. L'organe de base 3 est pourvu d'un côté de deux parties de montage o pivotent les deux organes de liaison 4 et 5 au moyen de premier et second pivots 11 et 12 respectivement, l'organe mobile 6 pivotant sur les extrémités libres des organes de liaison 4 et 5 au moyen de troisième et quatrième pivots 13 et 14 respectivement. Le guide-chaîne 7 comprend une poulie de guidage 71, une poulie de tension 72 et un cadre 73 de déplacement de la chaîne supportant de manière rotative les deux poulies, le cadre 73 pivotant sur l'organe mobile 6 par l'intermédiaire d'un arbre horizontal. En se référant à la figure 1, un mode de réalisation d'un dérailleur selon l'invention est illustré en sa partie principale, o un organe 16 pouvant osciller pivote au moyen d'un pivot 15 sur le premier organe de liaison 4 des quatreorganes constituant le mécanisme de liaison A, et le ressort de retour 10, qui est enroulé en une partie intermédiaire l0a et qui s'étend à ses deux extrémités radialement à la partie enroulée a pour former des première et seconde extrémités de ressort ou branche lOb et 10c, est supporté par sa partie enroulée 10a autour d'un arbre de support 17 de l'organe de manoeuvre 8 et est retenu par sa première branche lOb sur l'organe 16 pouvant osciller et est en contact élastique par sa seconde branche 10Oc avec une butée 8a sur l'organe de manoeuvre 8. Par conséquent, lorsque le câble de commande W est tiré pour faire avancer l'organe mobile 6, en d'autres termes lorsque les premier et second organes de liaison 4 et 5 oscillent dans la direction de la flèche sur la figure 1, la première branche lOb du ressort s'étend pour permettre à l'organe 16 pouvant osciller d'osciller de façon que le rapport n/ 1 de l'angle de torsion en du ressort 10 du côté vitesse lente à celui i du côté vitesse supérieure correspondant à un rapport gn/g1 de l'angle de pivotement n de chaque organe de liaison 4 ou 5 du côté vitesse lente à celui 91 du côté vitesse supérieure, soit réduit. En d'autres termes, la variation de l'angle de torsion de ressort 10 du côté vitesse lente est réduite par rapport à celle du côté vitesse supérieure. Dans la construction ci-dessus, chaque angle d'oscillation ou de pivotement de l'organe de liaison 4 ou 5, comme le montre la figure 3, correspond à chaque longueur obtenue en divisant la course maximum permissible de l'organe mobile 6 en N parties égales. De même, l'organe 16 pouvant osciller est plus petit en longueur que le premier organe de liaison 4, est disposé à l'intérieur du premier organe de liaison 4 ayant une coupe en forme de U comme le montre la figure 1, en pivotant à une extrémité longitudinale sur une partie intermédiaire du premier organe de liaison 4 par un pivot 15 qui s'étend parallèlement aux pivots 11 et 12, et est orienté à son autre extrémité longitudinale vers l'organe mobile. De même, le ressort de retour 10 est disposé à l'intérieur du second organe de liaison 5 en forme de U en coupe et qui est supporté par la partie enroulée lOa de manière rotative sur une partie intermédiaire du second organe de liaison par l'intermédiaire d'un arbre de support 17 qui s'étend parallèlement aux pivots 11 et 12 et est retenu par sa première branche lob, à l'autre extrémité de l'organe pouvant osciller 16. De même, l'organe pouvant osciller 16 pivote à la position o la distance 11 entre l'axe 01 du premier pivot 11 pour faire pivoter le premier organe de liaison 4 sur l'organe de base 3 et l'axe 02 du pivot 15 pour faire pivoter l'organe 16 pouvant osciller sur le premier organe de liaison 4 et la distance 12 entre l'axe 03 du second pivot 12 pour faire pivoter le second organe de liaison 5 sur l'organe de base 3 et l'axe 04 de l'arbre de support 17 pour supporter le ressort de retour 10, sont à une relation telle que 11> 12. Dans ce cas, la relation entre la longueur effective 12 de l'organe pouvant osciller 16 et la longueur 14 entre la position de support 04 sur le second organe de liaison 5 pour le ressort 10 et la position de retenue 05 sur l'organe pouvant osciller 16 pour le ressort 10, n'est pas particulièrement limitée, mais peut être de 13> 14, 13 Si la distance 15 entre 02 et 04 est remarquablement plus importante que la distance 16 entre les pivots 11 et 12, il est préférable que la distance 13 soit plus impor- tante que 14. Alternativement, l'organe 16 pouvant osciller peut pivoter à la position de 11 = 12. Dans ce cas, les distance 15 et 16 peuvent être à la relation suivante: 15> 16 ou 15 Le dérailleur montré sur les dessins supporte l'organe de manoeuvre 8 de manière oscillante sur le second organe de liaison 5 et permet au ressort de retour de fonctionner pour restaurer l'organe mobile 6 par la force de restauration provenant de la déformation du ressort et sert de ressort économiseur de façon que même lorsque la résistance contrele changement de vitesse en tirant le câble de commande lorsque la chaîne n'est pas entraînée est plus importante que lorsque la chaîne est entraînée, le câble de commande W puisse être manoeuvré pour conserver sa force de manoeuvre. Par conséquent, l'organe de manoeuvre 8 fonctionne en association avec le second organe de liaison 5 pour la résistance usuelle contre le changement de vitesse. Lorsque la résistance contre le changement de vitesse est plus importante que la résistance usuelle, l'organe de manoeuvre 8 est déplacé en mouvement oscillant contre le ressort de retour 10 par rapport au second organe de liaison 5 pour être ainsi passé à un état souhaité de changement de vitesse. Lorsque la résistance plus importante ci-dessus mentionnée est libérée pour commencer l'entraînement de la chaîne, la force de restauration du ressort de retour 10 manoeuvre le second organe de liaison 5 et l'organe mobile 6 est déplacé vers l'étage de changement de vitesse au préalable changé en manoeuvrant le câble de commande. Le dérailleur montré sur la figure 7 est construit de façon que les premier et second pivots Il et 12 pour connecter les organes de liaison 4 et 5 sur l'organe de base 3 et les troisième et quatrième pivots 13 et 14 pour faire pivoter l'organe mobile 6 aux extrémités libres de l'organe de liaison 4 et 5 soient inclinés par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de l'ensemble des pignons à plusieurs étages, ainsi l'organe mobile 6, pendant le changement de vitesse, est déplacé parallèlement à l'axe de l'ensemble des pignons à plusieurs étages et simultanément est déplacé radialement à celui-ci dans le plan perpendiculaire à l'axe ci-dessus. On expliquera maintenant le fonctionnement du dérailleur construit comme ci-dessus selon les figures 2 et 3 montrant le principe de fonctionnement. Lorsque le levier de manoeuvre est manoeuvré pour tirer le câble de commande W, les premier et second organes de liaison 4 et 5, comme le montre la figure 3, oscillent chacun sur un angle g,' g2 2.. ou 9n par rapport à la longueur résultant de la division en n parties égales de toute la course à partir de la position de départ (Z = O) la position terminale (Z = n) des mouvements d'avance de l'organe mobile 6, l'angle d'oscillation étant plus petit du côté vitesse supérieure et plus important du côté vitesse inférieure. Par ailleurs, l'organe 16 pouvant osciller oscille par l'intermédiaire de la première branche 10b du ressort tandis que les premier et second organes de liaison 4 et 5 oscillent. Dans ce cas, comme l'arbre de support 17 se déplace également en suivant le mouvement oscillant des premier et second organes de liaison 4 et 5, il y a deux facteurs de variation. Donc, pour la facilité de l'explication, on suppose que le second organe de liaison 5 est fixe et que le premier organe de liaison 4 fonctionne par l'intermédiaire de l'organe de base 3 et de l'organe mobile 6. En d'autres termes, lorsque les organes de liaison 4 et 5 oscillent et lorsque l'organe de base 3 et l'organe mobile 6 oscillent par rapport au premier ou au second organe de liaison 4 ou 5, l'organe 16 pouvant osciller se déplace de même en principe, et la figure 2 montre la relation entre l'angle d'oscillation de l'organe 16 pouvant osciller et l'angle de torsion du ressort de retour 10 dans un cas o le second organe de liaison 5 est fixe et que l'organe de base 3 et l'organe mobile 6 oscillent et que le premier organe de liaison est déplacé vers la droite sur la figure 2. il Sur la figure 2, lorsque l'organe de base 3 et l'organe mobile 6 oscillent dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (dans la direction de la flèche X), le premier organe de liaison 4 se déplace vers la droite sur la figure 2 et donc la position de pivotement 02 de l'organe 16 pouvant osciller, avec le premier organe de liaison 4, décrit le lieu montré sur la figure 2 pour un déplacement dans la direction de la flèche X sur les anglesçJL1 à( n correspondant aux angles d'oscillation 9 à 9 n' Dans ce cas, il y ala relation de i = cL o i = 1,2,.... n. De même, l'organe pouvant osciller 16 est soumis à l'action d'extention de la première branche lOb du ressort et oscille dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (dans la direction de la flèche y) sur la figure 2, ainsi la première branche lOb du ressort se déplace dans la direction de la flèche F pour déformer le ressort 10. Par suite, le ressort de retour 10 se déforme à des angles de torsion, 1 à n dans la direction de la flèche F sur la figure 2 correspondant aux angles I à Ql- n n Dans le cas ou toute la course de la position de départ à la position terminale du mouvement d'avance de l'organe mobile est diviséeen parties égales, les angles respectifs d'oscillation l à n du premier organe de liaison 4 par rapport à la longueur de chaque course diviséede l'organe mobile 6 deviennent graduellement de plus en plus importants du côté vitesse supérieure au côté vitesse inférieure. En conséquence, les angles de déplacement 1 à L-n de la position de pivotement 02 de l'organe mobile 16 correspondant aux angles d'oscillation l1 à 9n du premier organe de liaison 4 deviennent de plus en plus importants. Cependant, les angles de déplacement de la première branche lOb, et à leur tour les angles de torsion 1 àik n du ressort 10, correspondant au déplacement de la position de pivotement 02,deviennent à peu près égaux les uns aux autres sans correspondre aux angles de déplacement c,1 à 0C. Eu bref, le rapport n/ X 1 de l'angle de torsion ffn du coté vitesse inférieure du ressort 10 à celui -1 du côté vitesse supérieure, en d'autres termes la variation de l'angle de torsion du côté vitesse inférieure est plus faible que celle du côté vitesse supérieure. Par conséquent, le rapport de variation de l'angle de torsion) du ressort 10 par rapport à la course Z de l'organe mobile 6 du côté vitesse supérieure au côté vitesse inférieure se réduit, et donc lorsque l'organe mobile 6 se déplace vers le côté vitesse inférieure, la force de restauration FZ de l'organe mobile 6 par le ressort 10, qui est destiné à retourner du côté vitesse supérieure, est donnée par l'équation FZ = k x dj, étant ainsi plus faible du côté vitesse dZ lentecomme le montre la ligne en trait pleinque l'exemple conventionnel montré par la ligne en pointillé sur la figure 4. Par suite, la force de manoeuvre du levier de manoeuvre pour changer la vitesse vers le côté vitesse inférieure en déformant le ressort de retour 10 n'est pas excessive du côté vitesse inférieure, ce qui permet au levier de manoeuvre d'être manoeuvré par la force de manoeuvre à peu près égale à celle pQur le côté vitesse supérieure. Alternativement, dans le mode de réalistion ci-dessus, l'organe 16 pouvant osciller peut être supporté sur le second organe de liaison 5 et l'arbre de support 17 du ressort de retour 10 être prévu sur le premier organe de liaison 4. De même, l'arbre de support 17 peut utiliser l'un des premier à quatrième pivots1l à 14 pour relier les organes de liaison 4 et 5 à l'organe de base 3 ou à l'organe mobile 6. De même, l'organe 16 pouvant osciller peut alternativement pivoter sur l'organe de base 3 ou l'organe mobile 6 et le ressort de retour 1I être irtterposé entre l'autre et l'organe 16 pouvant osciller. Par ailleurs, outre le dérailleur arrière de, la figw;re 7, la présente invention peut de même s'appliquer à un dérailleur avant. R E V E N DI C A T I ONS 1. Dérailleur pour une bicyclettelqui est pourvu d'un mécanisme de liaison comprenant un organe de base, un organe mobile ayant un guide- chaîne et alternatif par rapport audit organe de base, et de premier et second organes de liaison par lesquels ledit organe mobile est supporté sur ledit organe de base de façon à pouvoir avoir un mouvement alternatif; un moyen de manoeuvre pour déplacer vers l'avant ledit organe mobile par rapport audit organe de base; et un ressort de retour pour solliciter ledit organe mobile dans la direction du mouvement vers l'arrière, caractérisé en ce qu'il est de plus pourvu d'un moyen de commande pour réduire la variation de la force de sollicitation dudit ressort de retour à la position de départ et à la position terminale du mouvement d'avance dudit organe mobile, ledit moyen de commande étant pourvu d'un organe (16) pouvant osciller qui pivote sur l'un des deux organes opposés dudit mécanisme de liaison et d'unarbre de support (17) prévu sur l'autre desdits organes opposés et supportant ledit ressort (10), ledit ressort ayant une partie enroulée (lIa) supportée sur ledit arbre de support et des première et seconde branches de ressort (10b, lOc) s'étendant des deux extrémités de ladite partie enroulée, ladite première branche dudit ressort étant retenue sur ledit organe (16) pouvant osciller, ladite seconde branche étant retenue sur ledit autre organe, de façon qu'une variation de l'angle de torsion dudit ressort par rapport à la variation de la course de la position de départ à la position terminale du mouvement d'avance dudit organe mobile se réduise. 2. Dérailleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme précité de liaison est pourvu de premier (11) et second (12) pivots pour faire pivoter les premier (4) et second (5) organes de liaison précités sur l'organe de base (3) et de troisième (13) et quatrième (14) pivots pour faire pivoter l'organe mobile (6) sur lesdits premier (4) et second (5) organes de liaison, ledit organe (16) pouvant osciller pivotant sur ledit premier organe de liaison et entre lesdits premier et troisième pivots. 3. Dérailleur selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'arbre de support précité (17) pivote sur le second organe de liaison et entre les second et quatrième pivots. 4. Dérailleur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la distance (l1) entre le centre de pivotement (01) de l'organe (16) pouvant osciller et l'axe du premier pivot (11) pour faire pivoter le premier organe de liaison sur l'organe de base est plus importante que la distance entre l'axe de l'arbr'e de support et l'axe du second pivot pour faire pivoter le second organe de liaison sur l'organe de base. 5. Dérailleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'autre organe précité faisant face à l'organe précité supportant de manière pivotante l'organe précité pouvant osciller est pourvu d'un bras économiseur de façon que la seconde branche précitée du ressort sur le ressort précité de retour soit retenue sur ledit bras économiseur. 6. Dérailleur selon la revendication 5 caractérisé en ce que le bras économiseur précité est supporté de manière oscillante sur l'arbre de support précité.