Brevet FR2578303A1 — publié le 19860905

2578303' La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif formant dérailleur pour une bicyclette et, plus particulièrement, un dérailleur de bicyclette qui déplace une chaîne menante d'une roue dentée pour chaîne à une autre sur un ensemble de roues dentées pour chaîne multiplement étagé monté sur un cadre ou chassis de bicyclette. L'invention se rapporte également aux diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre de ce dispositif ainsi qu'aux systèmes et appareils de locomotion à deux roues tels que bicyclettes, vélocipèdes et analogues équipés de tels dispositifs. Généralement, le dérailleur arrière, utilisé conjointement avec un ensemble multi-étagé de pignons à chaîne du côté arrière, est pourvu d'un mécanisme à biellettes comprenant un élément de fixation fixé à une extrémité de fourche du chassis ou cadre de bicyclette, une paire d'éléments formant biellettes et un organe mobile comportant un guidechaîne. Le mécanisme à biellettes est disposé axialement vers l'extérieur d'un pignon à chaîne de plus petit diamètre de l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chaîne; l'élément de fixation est fixé à l'extrémité de fourche; l'organe mobile est déplacé alternativement en actionnant un câble ou fil métallique de commande et une chaîne menante ou motrice, en prise avec des poulies sur le guide-chaîne, est déplacée vers un pignon à chaîne de l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chaîne en modifiant ainsi la vitesse de la bicyclette à un étage prédéterminé de changement de vitesse. Dans le cas o l'élément de fixation sur l'élément formant biellette est fixé à l'extrémité de fourche sur le châssis ou cadre de bicyclette, comme le mécanisme à biellettes dépasse en saillie vers l'extérieur par rapport au cadre de bicyclette et aucun moyen ou carter de protection n'est prévu pour protéger le mécanisme à biellettes, par exemple lorsque la bicyclette tombe ou se renverse, le mécanisme à biellettes entre en collision avec le sol ou avec un corps ou objet étranger et est soumis à une force supérieure à la résistance au changement de vitesse. Dans ce cas, spécialement l'élément de fixation est axialement déformé plastiquement vers l'intérieur de l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chatne par rapport au cadre. Il en résulte qu'un problème est créé en ce que le guide-chaîne se décale depuis la position correcte par rapport à l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chaine. Quand la durabilité de l'élément de fixation est augmentée, la déformation plastique de celuici, causée par la force supérieure à la résistance au changement de vitesse, est réduite mais un problème est créé en ce que l'extrémité de fourche du cadre de bicyclette est déformée plastiquement. Ainsi, les problèmes précités ne sont toujours pas résolus. En résumé, un but principal de l'invention est de résoudre le problème consistant en ce que, lorsque le mécanisme à biellettes est soumis à une force supérieure à la résistance au changement de vitesse, ce mécanisme et le cadre de bicyclette sont déformés plastiquement. Il est prévu un moyen de déplacement qui est déplacé élastiquement lorsque le mécanisme à biellettes est soumis à une force supérieure à la résistance au changement de vitesse, en empêchant ainsi le mécanisme à biellettes et le cadre de bicyclette d'être déformés plastiquement, par exemple lorsque la bicyclette tombe ou se renverse. La présente invention est caractérisée en ce que le dérailleur, qui est pourvu d'un élément dé fixation fixé au cadre ou châssis de bicyclette, d'une paire d'éléments formant biellettes articulés de façon pivotante ou oscillante à l'élément de fixation et d'un élément mobile comportant un guide-chaîne et articulé de fagon pivotante aux éléments formant biellettes, est muni, sur le mécanisme à biellettes, de moyens de déplacement pour déplacer élastiquement, axialement relativement à l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chaîne, le mécanisme à biellettes par rapport au cadre lorsqu'il est soumis à une force supérieure à une résistance normale au changement de vitesse et produite par la déformation du mécanisme à biellettes. Quand le mécanisme à biellettes est soumis à une force supérieure à la résistance au changement de vitesse comme cela a été mentionné ci-dessus, le moyen de déplacement est élastiquement déplacé, axialement relativement à l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chaine, de façon à absorber une force supérieure à la résistance au changement de vitesse en assurant ainsi la prévention de la déformation plastique du mécanisme à biellettes et du cadre de bicyclette. La présente invention comprend l'élément de fixation comportant un élément formant console et un organe formant base supportant les éléments formant biellettes de fagon pivotante. Dans ce cas, l'élément formant console peut être formé par exemple d'une matière élastique ou bien un élément élastique, principalement un ressort en forme de clou, est prévu entre l'élément formant console et l'organe formant base. Dans le cas o l'élément de fixation est directement fixé au cadre de bicyclette sans employer d'élément formant console, le moyen de déplacement est prévu entre une portion fixante de l'élément de fixation au cadre de bicyclette et une portion formant pivot sur celui-ci pour articulation au mécanisme à biellettes. Dans tous les cas, le moyen de déplacement déplace élastiquement le mécanisme à biellettes axialement par rapport à l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chaîne en atténuant ainsi une force supérieure à une résistance au changement de vitesse causée, par exemple, lorsque la bicyclette tombe ou se renverse en maintenant ainsi le guide-chaîne dans une position correcte par rapport au système multi-étagé de roues dentées à chaTne et en empêchant la déformation plastique du mécanisme à biellettes et du cadre de bicyclette. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant plusieurs modes de réalisation spécifiques actuellement préférés de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un dérailleur de bicyclette selon l'invention, qui est incorporé conjointement avec un système multi-étagé de roues dentées à chaîne à un cadre de bicyclette; la figure 2 représente une vue partielle de c8té du mode de réalisation selon la figure 1, dans laquelle des parties ont été omises; - la figure 3 est une vue de dessous du dérailleur seul; - la figure 4 est une vue de face d'un second mode de réalisation de l'invention; et - les figures 5 et 6 représentent des vues latérales partiellement arrachées des parties principales de troisième et quatrième modes d'exécution de l'invention. Dans les dessins est représenté un dérailleur arrière de bicyclette. En se référant aux figures 1 à 3, le dérailleur arrière comprend essentiellement un mécanisme à biellettes A comportant un élément de fixation 1 fixé à une extrémité de fourche H du cadre de bicyclette F, une paire d'éléments formant biellettes 2 et 3 supportées par l'élément de fixation 1 de manière à pouvoir pivoter ou osciller axialement relativement à un ensemble multi-étagé de roues dentées à chaîne S monté sur le moyeu arrière de la bicyclette, et un élément mobile 5 supporté par les éléments formant biellettes 2 et 3 et comportant le guide-chaîne 4. L'élément de fixation i comprend un élément formant console 11 fixé à l'extrémité de fourche H et un élément formant base 12 articulé de façon pivotante à l'élément formant console Il par l'intermédiaire d'un axe horizontal 6. Une paire de parties saillantes de support9 opposées l'une à l'autre, est prévue sur un c8té de l'élément formant base 12 et l'élément mobile 5 est articulé de façon pivotante à l'extrémité libre des éléments formant biellettes 2 et 3 par l'intermédiaire d'une paire de chevilles 9 et 10o L'élément mobile 5 est9 tout comme l'élément formant base 12, pourvu, sur un côté, de parties saillantes de support opposées l'une à l'autre et articulé de façon pivotante par celles-ci aux éléments formant biellettes 2 et 3 de manière oscillante par l'intermédiaire des chevilles 9 et 10. De l'autre côté de l'élément mobile 5, le guide-chaîne 4, ayant une poulie 41, est monté par l'intermédiaire d'un arbre horizontal 20, de façon à pouvoir tourner seulement suivant une amplitude prédéterminée. Le mécanisme à biellettes A, construit comme cela a été indiqué précédemment, est pourvu, entre l'élément formant biellette 2 ou 3 et l'élément mobile 5 ou l'élément formant base 12, d'un ressort de rappel par ?8303 lequel le guide-chaine 4 est sollicité axialement par rapport au système multi-étagé de pignons à chaîne S, c'est-à-dire du côté du pignon de vitesse maximale ou haute ou du pignon de vitesse minimale ou basse, normalement en direction du côté du pignon de vitesse maximale ou haute. Un support 21, pour un câble ou fil métallique de commande W, est prévu sur l'élément formant biellette 2 ou 3 ou sur l'élément mobile 5; le câble W est tiré pour déformer le mécanisme à biellettes A contre l'action du ressort de rappel, de sorte que la chaîne menante ou d'entraînement, portée par la poulie 41, est déplacée axialement par rapport à l'ensemble de pignons à chaîne S, en déplaçant ainsi la chaîne d'un pignon à chatne à un autre. Entre le guide-chaine 4 et l'élément mobile 5 est interposé un ressort tendeur 22 qui sollicite le guide-chaîne 4 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre pour appliquer de la tension à la chaîne. Entre l'élément formant console 11 et l'élément formant base 12 est interposé un ressort d'équilibrage ou compensateur (non représenté) pour solliciter l'élément formant base et, à son tour, le mécanisme à biellettes A dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre, le mécanisme à biellettes A pivotant ou oscillant par équilibrage du ressort tendeur 22 par le ressort équilibreur, en fixant ainsi la position du guide-chaine 4 par rapport à l'ensemble multi-étagé de pignons à chaîne. Le dérailleur précité n'est pas différent, en structure, du dérailleur classique existant. Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le moyen de déplacement est prévu sur l'élément formant console 11 de l'élément de fixation 1. Le moyen de déplacement déplace le mécanisme à biellettes A axialement relativement au système multi-étagé de pignons à chaîne par rapport au cadre de bicyclette F. Un tel moyen de déplacement utilise l'élément formant console 11 formé d'une matière élastique, telle qu'un ressort à lame. L'élément formant console 11 n'est pas élastiquement déformé par une résistance normale au changement de vitesse agissant sur le mécanisme à biellettes A en étant ainsi maintenu en position par rapport à l'extrémité de fourche H mais, lorsque le mécanisme à biellettes A est soumis à une force supérieure à la résistance au changement de vitesse et causée par une chute de la bicyclette, l'élément formant console 11 est élastiquement déformé axialement relativement à l'ensemble multi-étagé de roues dentées à chaîne en absorbant ainsi la force supérieure à la résistance. L'élément formant console Il est formé d'une matière élastique telle qu'un ressort à lame d'environ 1,6 mm d'épaisseur et, comme celui de l'élément classique, comporte, à une extrémité, un évidement d'insertion lla et, à l'autre extrémité, un orifice fileté l1b, l'arbre horizontal 6 étant inséré dans celui-ci, l'évidement d'insertion lia étant inséré dans un arbre de moyeu sur le moyeu arrière en fixant ainsi l'élément formant console 11 à l'extrémité de fourche H par l'intermédiaire d'un écrou de blocage ou indéserrable C. La résistance au changement de vitesse agit sur le mécanisme à biellettes A lorsque la chaîne est normalement déplacée et comprend, par exemple, une résistance à la déformation du mécanisme à biellettes A par le ressort de rappel ou à l'engrènement de la chaîne avec les dents d'un pignon à chaîne de grand diamètre lorsque la chatne est guidée par le guide-chaine 4 et levée par le sommet de dent de celui-ci. Le câble de commande W, comme le câble classique, est tiré pour déformer le mécanisme à biellettes A à l'encontre du ressort de rappel et déplacer l'élément mobile 5 vers l'avant, et la chatne menante ou d 'entraînement est déplacée du pignon de plus petit diamètre à celui de plus grand diamètre. Le câble de commande W est relâché pour déformer le mécanisme à biellettes A par la force de rappel du ressort de rappel; l'élément mobile 5 est ramené et la chaîne est déplacée du pignon à chaine de plus grand diamètre à celui de plus petit diamètre. En outre pendant le changement de vitesse par déplacement de la chaîne, le mécanisme à biellettes A est soumis à la seule résistance normale au changement de vitesse, de sorte que l'élément formant console 11 n'est pas déformé. Lorsque le mécanisme à biellettes A heurte ou entre en collision avec le sol ou bien un corps ou objet étranger, en raison par exemple d'une chute de la bicyclette, l'élément de fixation 1 sur le mécanisme à biellettes A est soumis à une force plus grande que la résistance au changement de vitesse, de sorte que l'élément formant console 11il est élastiquement déformé axialement relativement au système multi-étagé de roues dentées à chaîne S par rapport à l'extrémité de fourche H en atténuant ainsi la force plus grande. Par conséquent, même lorsque le mécanisme à biellettes est-soumis à la force plus grande que la résistance au changement de vitesse, le mécanisme à biellettes A et l'extrémité de fourche H peuvent être empêchés d'être déformés plastiquement. De même dans le cas o la chaîne, est destinée à être déplacée du pignon de plus petit diamètre à celui de plus grand diamètre sans pédaler et avec la chaîne restant stationnaire, le changement de vitesse est accompli comme cela est décrit ci-dessous. La chaîne menante ou d'entraînement, en prise avec le pignon à chaîne de plus petit diamètre, ne peut pas se déplacer vers le pignon à chaîne de plus grand diamètre à moins que le pignon à chaîne de plus petit diamètre ne tourne. Par conséquent, l'élément formant console 11 est élastiquement déformé en fonction de l'opération de changement de vitesse, grâce à quoi la chaîne peut être déplacée vers l'étage de vitesse inférieure. De m9me, l'élémnent formant console 11 conserve une force de rappel élastique par l'opération de changement de vitesse et, eprèes le pédalage, transporte la chaîne menante de façon à ce qu'elle soit déplaçable en direction du pignon à chaîne de plus grand diamètre la force de rappel conservée permet au guide-chaîne 4 de se déplacer vers le pignon à chaîne de vitesse basse ou inférieure en permettant ainsi à la chaîne d'être déplacée en direction du pignon à chaîne de vitesse basse ou inférieure. Dans le cas o le guide-chaîne 4 est déplacé à l'excès par rapport à la position correcte correspondant au pignon à chaîne de plus grand diamètre pour accroître ainsi le rendement ou l'efficacité du changement de vitesse lorsque la chaîne est destinée à être déplacée du pignon à chaîne de plus petit diamètre au pignon à chaîne de plus grand diamètre, l'élément formant console 11 est destiné à être déformé élastiquement jusqu'à un degré correspondant à la quantité de déplacement excédentaire du guide-chaine 4, de sorte qu'après l'opération de changement de vitesse, la force de rappel élastique permet au guide-chaine 4 de retourner automatiquement à la position correspondant au pignon à chaîne de plus grand diamètre. En se reportant à la figure 4, un second mode de réalisation du dérailleur selon l'invention y est représenté, lequel ne comporte pas d'élément formant console et est fixé directement à l'extrémité de fourche H par l'intermédiaire d'un élément de fixation 13. Le moyen de déplacement est prévu sur une partie intermédiaire de l'élément de fixation 13 soit, d'une façon plus détaillée, sur une partie intermédiaire entre une portion de fixation 13a de l'extrémité de fourche H et la portion 13b d'articulation pivotante aux éléments formant biellettes 2 et 3. Le moyen de déplacement, dans ce mode de réalisation, est úormé d'une portion à paroi mince 13c réalisée sur une partie intermédiaire de l'élément de fixation 13, par exemple en résine synthétique et ayant la rigidité suffisante pour surmonter la résistance normale au changement de vitesse. De plus, l'élément de fixation 13 peut lui-même être formé de matière élastique. En se reportant aux figures 5 et 6, des troisième et quatrième modes de réalisation de l'invention y sont représentés, lesquels ont respectivement des éléments formant console et des éléments formant base comme dans le premier mode de réalisation, de sorte que le moyen de déplacement est prévu entre les éléments formant console 11A et 11B respectivement sur les éléments de fixation 1A et lB et les éléments formant base 12A et 12B. Dans le troisième mode de réalisation sur la figure 5, l'élément formant base 12A est supporté par rapport à l'élément formant console 11A de façon à être déplaçable suivant une amplitude prédéterminée axialement relativement à un arbre horizontal 6A, et entre l'élément formant base 12A et l'élément formant console llA est interposé un élément élastique 14 tel qu'un ressort hélicoidal pour solliciter l'élément formant base 12A à se mouvoir en s'écartant de l'élément formant console 11A. Dans ce cas pendant le changement normal de.vitesse, l'élément élastique 14A maintient l'élément formant base 12A en position et se déforme lorsqu'il est soumis à une force plus grande qu'une résistance au changement de vitesse, l'élément formant base 12A étant déplacé de façon à se mouvoir vers l'élément formant console lIA en supprimant ainsi la force plus grande et en permettant à l'élément formant base 12A de retourner à la position d'origine ou initiale au-moyen de la force de rappel de l'élément élastique 14. Le quatrième mode de réalisation, représenté sur la figure 6, tout comme le troisième mode de réalisation selon la figure 5, supporte l'élément formant base 12B par rapport à l'élément formant console liB de manière à être déplaçable axialement relativement à un arbre horizontal 6B; l'élément formant console 11B est pourvu d'un orifice traversant 15 relativement plus grand, en diamètre, que l'arbre horizontal 6B et entre l'élément formant console 11B et l'extrémité de l'arbre horizontal 6B est interposé un élément élastique 16 tel qu'un ressort hélicoïdal pour solliciter l'élément formant base 12B à se mouvoir vers l'élément formant console 11B. Dans ce cas pendant le changement normal de vitesse, le déplacement de l'élément formant base 12B par rapport à l'élément formant console 11B est empoché, l'élément élastique 16 se déforme en raison d'une force plus grande que la résistance au changement de vitesse et l'élément formant base 12B se déforme comme cela est indiqué par la ligne en traits mixtes à doubles points en retournant ainsi à la position initiale au moyen de la force de rappel de l'élément élastique 16. En outre, dans le cas des troisième et quatrième modes de réalisation, les éléments formant console llA et 11B, tout comme les éléments classiques, sont formés respectivement de t8les ou feuilles métalliques de 4 mm à 5 mm d'épaisseur. Par ailleurs, bien qu'un dérailleur arrière ait été décrit, l'invention est applicable également à un dérailleur avant. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, ils ont été donnés purement à titre d'exemples illustratifs de l'invention et ne doivent pas être interprétés comme la limitant, l'invention étant définie uniquement par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif formant dérailleur de bicyclette qui déplace une chaîne menante d'un pignon à chaîne à un autre sur un ensemble multi-étagé de pignons à chaîne monté sur le cadre de bicyclette, pour changer ainsi la vitesse de la bicyclette, caractérisé en ce qu'il comprend: un mécanisme à biellettes comportant un élément de fixation fixé audit cadre de bicyclette, une paire d'éléments formant biellettes articulés de façon pivotante ou oscillante audit élément de fixation et un élément mobile ayant un guide-chaîne et articulé de façon pivotante auxdits éléments formant biellettes; et un moyen de déplacement pour déplacer élastiquement ledit mécanisme à biellettes axialement relativement audit ensemble multi-étagé de pignons à chaîne par rapport audit cadre de bicyclette lorsque ledit mécanisme à biellettes est soumis à une force plus grande que la résistance au changement de vitesse par déplacement de ladite chaîne menante. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de fixation précité comprend un élément formant console fixé au cadre de bicyclette précité et un élément formant base supportant, de façon pivotante, les éléments précités formant biellettes, ledit élément formant console constituant le moyen de déplacement précité. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément précité formant console est formé d'une matière élastique. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de déplacement précité est prévu entre l'élément précité formant console et l'élément précité formant base. 5. Dispositif selon la revendication 4, - caractérisé en ce qu'il est pourvu de moyens de support pour supporter l'élément précité formant base de façon à être axialement mobile relativement à l'ensemble multi-étagé de pignons à chaîne précité par rapport à l'élément précité formant console, et d'un élément élastique pour solliciter ledit élément formant base axialement relativement audit ensemble multi-étagé de pignons à chaîne par rapport audit élément formant console et maintenir ledit élément formant base dans une position prédéterminée par rapport audit élément formant console. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément élastique précité est interposé entre l'élément précité formant base et l'élément précité formant console et comprend un ressort pour solliciter ledit élément formant base à se mouvoir en s'éloignant dudit élément formant console. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le moyen formant support précité comprend un arbre horizontal s'étendant horizontalement, ledit arbre horizontal traversant l'élément précité formant base et l'élément précité formant console et étant pourvu, à une extrémité axiale, d'une tête susceptible d'entrer en prise avec ledit élément formant base et, à l'autre extrémité axiale, d'un élément extrême, de sorte qu'entre ledit élément extrême et ledit élément formant console est prévu un élément élastique pour mettre ledit élément formant base en contact pressé avec ledit élément formant console. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de déplacement précité est prévu entre une portion fixante de l'élément précité de fixation au cadre de bicyclette 2578303- précité et une portion d'articulation pivotante, sur ledit élément de fixation, aux éléments précités formant biellettes.