Brevet FR2584992A1 — publié le 19870123

"Pignon de roue libre multi-vitesse pour bicyclette à dérailleur". La présente invention concerne un pignon de roue libre multi-vitesse pour bicyclette à dérailleur, pignon dont les sommets des dents comportent une gorge. Sur une bicyclette à changement de vitesse par dérailleur, la chalne doit pouvoir passer facilement d'un pignon à l'autre de la roue libre pour adapter la distance parcourue sur un tour de pédalage à la configuration du terrain et aux efforts à produire. Le passage de la chaine d'un pignon à l'autre de la roue libre sous la sollicitation du dérailleur arrière doit s'effectuer en répondant à des critères de précision, rapidité, facilité et sécurité, aussi bien dans le sens de la montée (vers un pignon à plus grand nombre de dents) que dans celui de la descente (vers un pignon à plus petit nombre de dents). Les constructeurs de roues libres ont développé des profils de dents répondant mieux aux critères définis ci-dessus. L'un des meilleurs profils connus utilisé depuis de nombreuses années par les Etablissements Maurice Maillard comporte une gorge circulaire dans le sommet des dents. Ce profil est représenté à la figure 1 qui est une vue en coupe partielle d'un pignon, au droit d'une dent. Cette dent 1 comporte à son sommet une gorge circulaire 2 à section en V, située dans le plan médian X-X du pignon. La figure 2 montre une variante de forme d'une dent de pignon 3 dont la gorge 4 est bordée par des chanfreins 5 de part et d'autre de la dent. Bien que de tels pignons permettent de satisfaire aux critères ci-dessus, il arrive sous certaines conditions que la channe, au lieu de s'engager correctement dans les dents des pignons, reste accrochée au sommet des dents par l'une des plaques 6 de la chaîne 7 comme cela est représenté schématiquement à la figure 2. Le bord inférieur des plaques 6 de plusieurs maillons glisse alors dans lagorge 4, ce qui se traduit pour le cycliste par une sensation désagréable et même dangereuse de pédaler dans le vide. Pour faire sortir la chaîne de cette position, le cycliste est obligé de pousser le dérailleur au-delà de la position choisie pour exagérer le mouvement. La présente invention a pour but de créer un pignon de roue libre multi-vitesse pour bicyclette à dérailleur du type ci-dessus, remédiant à cet inconvénient et assurant la précision, la rapidité et la facilité de manoeuvre du dérailleur et de la chaîne, en sécurité, en évitant que les plaques des maillons de la chaîne puissent rester accrochées au sommet des dents. A cet effet, l'invention concerne un pignon du type ci-dessus, caractérisé en ce que la gorge de chaque dent du pignon est située dans un plan non parallèle au plan médian du pignon. Un pignon selon l'invention permet ainsi non seulement de changer de vitesse avec précision, rapidité et facilité mais augmente également la sécurité de la manoeuvre puisqu'en aucun cas les plaquettes de la chaîne ne peuvent rester prisonnières dans la gorge mais sont poussées vers le côté correspondant à l'inclinaison de la gorge par rapport au plan médian du pignon et au sens de rotation du pignon. I1 en résulte un effet de "filetage" qui aide la chaîne à se déplacer et à traverser le pignon. Suivant une caractéristique particulièrement intéressante, le plan de la gorge correspond à l'une des diagonales du rectangle circonscrit aux sommets des dents. Cette réalisation très simple a l'avantage de se traduire par une action symétrique sur la chaine tant pour la montée de la chaîne, c'est-à-dire le passage vers un pignon plus grand, que vers la descente de la chaîne, c'est-à-dire un passage vers un pignon plus petit. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la gorge a une forme disymétrique, et notamment le fond de la gorge des dents n'est pas perpendiculaire au rayon médian de la dent (angle a f 900). Cette forme disymétrique de la. gorge ajoute à l'effet de "filetage" propre à la gorge non parallèle au plan médian, un effet d'hélice qui favorise soit la montée soit la descente de la chaîne, en particulier lorsqu'il y a des grandes différences entre le nombre de dents de deux pignons voisins. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique partielle d'une première forme de pignon connu, - la figure 2 est une coupe analogue à celle de la figure 1 d'une seconde forme de pignon connu, et d'une chaîne dont une plaquette de maillon est accrochée dans la gorge d'une dent, - la figure 3 est une vue schématique partielle de côté, agrandie, d'un pignon, montrant la forme des dents, - la figure 4 est une vue en coupe transversale du pignon au milieu d'un intervalle entre deux dents, selon le plan de coupe IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue développée des dents du pignon de la figure 3, - la figure 6 montre la forme de la gorge dans un plan perpendiculaire au plan de la gorge (plan VI-VI de la figure 5), - la figure 7 est une vue schématique partielle d'un ensemble de cinq pignons selon les figures 3 à 6, - les figures 8, 9, 10, 11 sont des vues analogues aux figures 3, 4, 5, 6 correspondant à un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 12 est une vue de face d'un pignon, - la figure 13 est une vue schématique d'un ensemble à cinq pignons selon les figures 8 à 11, - les figures 14, 15, 16 sont des vues analogues aux figures 3, 4, 5 d'une autre variante de réalisation de l'invention, - la figure 17 est une vue schématique partielle d'un ensemble à cinq pignons selon cette autre variante. Aux figures 3, 4, 5 représentant partiellement un pignon 10 selon l'invention, les dents 11 comportent à leur sommet une gorge 12 dont le plan 13 est non parallèle au plan médian M-M du pignon 10 (figure 5). Dans ce mode de réalisation, le plan 13 de la gorge 12 de chaque dent correspond à une diagonale du rectangle ABCD circonscrit au sommet de chaque dent 11. Seul le rectangle de l'une des dents a été représenté à la figure 5. La gorge 12 dont le fond est représenté par un double trait parallèle au plan 13 est bordée par deux côtés 16, 17 en forme de coin ; ces deux côtés 16, 17 sont de même forme et la gorge 12 est symétrique. En vue en coupe perpendiculaire au plan 13, selon IV-IV représentée à la figure 4, la gorge 12 a la forme en V apparaissant à la figure 6. Aux figures 3, 4, 5, les flancs de la gorge 12 ont été représentés par des hachures très fines et très rapprochées. Dans le pignon des figures 3 à 5, l'inclinaison du plan médian 13 est une inclinaison à gauche". La figure 7 montre partiellement un ensemble 15 de 5 pignons conformes au pignon des figures 3 à 6. Le mode de réalisation des figures 8 à 11 est analogue au premier mode de réalisation, sauf que l'inclinaison du plan des gorges par rapport au plan médian est à droite et correspond à l'autre diagonale du rectangle circonscrit au sommet de dents. De façon plus précise, le pignon 20 a des dents 21 à gorge 22 dont le plan 23 est incliné à droite par rapport au plan médian M-M (figure 10). Le plan 23 correspond à la seconde diagonale du rectangle A'B'C'D' circonscrit aux sommets des dents. Les côtés de la gorge 22 portent les références 26, 27. La figure 11 montre la forme de la gorge 22 en coupe selon le plan XI-XI, perpendiculaire au plan 23. La figure 12 montre une vue de face d'un pignon 20 et la figure 13 montre un ensemble 25 comportant cinq pignons analogues à celui ci-dessus, ayant tous les gorges non parallèles au plan médian et, de préférence, inclinées dans la même direction. Dans les deux modes de réalisation représentés aux figures 3 à 6 et 8 à 11, le fond 14, 24 de la gorge 12, 22, est droit et correspond à une corde d'un cercle centré sur le centre du pignon. De façon schématique, les fonds 14, 24 des gorges 12, 22 sont perpendiculaires aux rayons Y-Y des dents 11, 21. Un troisième mode de réalisation d'un pignon selon l'invention est représenté aux figures 14 à 16. Ce pignon 30 comporte, comme les pignons précédents, des dents 31 avec à leur sommet une gorge 32 dont le plan 33 est également incliné par rapport au plan médian M-M du pignon (figure 16). Dans cet exemple, le plan 33 est tourné à gauche et correspond également à une diagonale du rectangle A"B"C"D" circonscrit à un sommet de dent. En variante aux deux modes de réalisation précédents, le fond 34 de la gorge 32 ne correspond pas à une corde d'un cercle centré sur le centre du pignon mais est incliné par rapport à un tel cercle ; ce fond 34 n'est pas perpendiculaire au rayon passant par le milieu de chaque dent mais fait un angle a différent de 900 par rapport à ce rayon. I1 en résulte une gorge en hélice dont les deux côtés 36, 37 sont irréguliers, le côté 36 étant dans ce cas plus grand que le côté 37. Cela se traduit comme déjà indiqué ci-dessus par un effet d'entraînement préférentiel d'un côté plutôt que de l'autre. Un tel pignon est particulièrement intéressant lorsque le diamètre des pignons successifs ou leur nombre de dents varie de façon importante d'un pignon à l'autre. La figure 17 montre une partie d'un ensemble 35 comportant des pignons conformes à ceux des figures 14 à 16. REVENDICATIONS 1) Pignon de roue libre multi-vitesse pour bicyclette à dérailleur, pignon dont les sommets des dents comportent une gorge, pignon caractérisé en ce que la gorge (12, 22-, 32) de chaque dent (11, 21, 31) du pignon (10, 20, 30) est située dans un plan (13, 23, 33) non parallèle au plan médian M-M du pignon (10, 20, 30). 2) Pignon de roue libre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan (13, 23, 33) de la gorge (12, 22, 32) correspond à l'une des diagonales du rectangle (ABCD, A'B'C'D', A"B"C"D") circonscrit aux sommets des dents (11, 21, 31). 3) Pignon de roue libre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la gorge a une forme disymétrique. 4) Pignon de roue libre selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond (34) de la gorge (32) des dents (31) n'est pas perpendiculaire au rayon médian (Y-Y) de la dent (angle a f 900).