Brevet FR2576275A1 — publié le 19860725

La présente invention a pour objet un mécan,sgle de manoeuvre pour un changement de vitesse, notaltnent un dérailleur pour roue de bicyclette ou similaire comportant un dispositif de changement de développereit sollicité par un ressort de rappel au moyen d'un câble, ainsi qu'un élément de fixation supportant au moins un tourillon d'un levier de manoeuvre et un levier de manoeuvre pivotant supporté par son tourillon, ur dispositif d'encliquetage, comportant un organe d'arrêt etant associé audit levier. Le souhait général de construire avec des moye aussi simples que possible un changement de vitesses notamment un dérailleur, et de pouvoir le faire fonctionner sans problèmes, a conduit à une série de propositions qui concernaient pour l'essentiel des dispositifs d'arrêt du dérailleur fixé sur la roue arrière, ce verrouillage 1levant s'effectuer aussi précisément que possible. Des dérailleurs comportant des voies de changement commandées itanuellement ont connu un certain succès. Parmi ceuxci, un dispositif d'arrêt autorisant des voies de changement de développement dans les deux directions constitue une solution très intéressante et relativement simple. La plage dans laquelle la chaine à commander pour changer de développement passe du pignon entraîné jusqu'alors à un autre pignon est limitée, mais onsidérablement élargie par des voies de cowsutation, c'est-à-dire que le rappel de la voie de communication peut s'effectuer avec plus ou moins de précision. Avec ces dispositifs d'arrêts le problème essentiel se pose lorsque l'on passe du grand pignon à un pignon plus petit, lorsque le câble de manoeuvre est tout d'abord détendu parce que les voies de commutation sont dans ce cas utilement dépassées et que seule la position finale du pignon choisi est encore transmise au dérailleur de la roue arrière. Tant que le dérailleur reste réglé avec précision, ceci n'a pas une grande importance pour le fonctionnement puisqu'avec les dispositifs d'arrêt ordinaires, il faut égalenent renoncer à une voie de commutation lorsque l'on réduit le développement.Mais la plage de commande efficace est limitée, de faibles variations du câble dé commande ont très vite des répercussions défavorables et le dérailleur lui-m8me doit être souvent réglé. La présente invention se propose de remédier aussi largement que possible aux inconvénients décrits ci-dessus d'un dérailleur, notamment à chaine. Suivant l'invention (a) le dispositif d'encliquetage comporte un disque cranté , coaxial ou tourillon du levier de manoeuvre , comportant des crans sur le pourtour (b) le disque cranté est craboté sur le levier (c) le disque cranté repose sur un épaulement d'une poulie de câble de manoeuvre distinct; (d) la poulie de câble est cylindrique et est fixée sur le tourillon du levier de manière à pouvoir tourner autour de celui-ci ;; (e) la poulie de câble est liée de manière fixe en rotation au disque cranté (f) au disque cranté est associé un organe d'arret ayant la forme d'un levier d'appui qui s'articule d'un côté sur le carter du mécanisme de manoeuvre, peut pivoter dans le plan du disque cranté afin de coopérer par des surfaces d'engrènement avec des crans sur le pourtour du disque cranté (g) l'organe d'arrêt en forme de levier présente, z l'opposé des surfaces d'engrènement un perçage situé dans le plan de pivotement, destiné à recevoir un support réglable (un boulon creux à filet femelle ) pour la gaine du câble ainsi qu'à réaliser la traction de manoeuvre en direction de la poulie (h) le levier de manoeuvre peut basculer grace à l'adjonction d'un coussinet en forme de pot sur le tourillon Grâce à la solution suivant l'invention, on obtient un dérailleur à commande fiable et qui en outre peut être facilement réalisé à partir d'un nombre relativement restreint d'éléments de construction et dont le fonctionnement est très fiable. Différents modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après en référence aux dessins annexés pour lesquels La figure 1 est une vue en élévation d'un mode de réalisation d'un mécanisme de manoeuvre selon l'invention, La figure 2 est une vue latérale du dérailleur de la figure 1, avec coupe partielle, La figure 3 est une vue de détail du mécanisme des figures 1 et 2, La figure 4 représente un autre mode de réalisation d'un mécanisme de manoeuvre selon l'invention, La figure 5 est une vue latérale du mécanisme de la figure 4, avec coupe partielle, La figure 6 est une vue de détail du mécanisme des figures 4 et 5, La figure 7 est une vue de détail d'une position de fonctionnement du mécanisme de la figure 4, La figure 8 est une coupe selon la ligne VIII VIII de la figure 5, La figure 9 est une vue de détail d'une autre variante de réalisation du mécanisme des figures 4 et 5, La figure 10 représente le fonctionnement dé la variante d'exécution de la figure 9. Sur les figures, la référence 1 désigne un levier de manoeuvre manuel d'un mécanisme de manoeuvre suivant l'invention. Un carter 2 est fixé sur un collier 3 au moyen d'un carré qui l'empêche de tourner. Le collier 3 qui sert à monter le mécanisme sur une bicyclette non représentée, à portée de main de l'utilisateur, est relié à un tourillon 4 qui de son côté supporte une poulie de câble 5 en lui permettant de tourner. Pour accrocher l'extrémité du câble pourvue d'un raccord fileté, il est prévu un évidement 5a. Le câble 5 présente un épaulement coaxial 5b destiné à recevoir un disque cranté 6. Le disque cranté 6 est relié, de façon à ne pouvoir tourner, à la poulie à câble par une griffe 5c s'engageant dans une rainure 6a'.Le disque cranté 6 est en outre pourvu d'une griffe d'entraînement 6a qui s'engage dans une rainure la du - levier 1 pour former ainsi un accouplement fixe du levier 1 et du disque cranté 6. Le levier 1 s'appuie par un palier le sur un coussinet 7 qui repose sur une vis 8 servant de point de pivotement et maintenant le levier contre la faceavant du tourillon 4. Sur le carter 2 il est prévu un talon radial 2a, ce qu'il est convenu d'appeler un oeillet, présentant un trou 2b parallèle au tourillon 4, destiné à recevoir un pivot de palier 13 assemblé à son tour de façon fixe à un levier d'appui 9. Le bord arrière de ce levier d'appui 9 présente des surfaces d'engrènement conformées en cliquets destinées à coopérer avec le disque cranté 6, comme le montre en particulier la figure 3. Dans la zone du talon 2a, il est encore prévu un autre trou destiné à recevoir un petit ressort 12 qui repose par son extrémité inférieure dans un petit orifice 2c (figure 3) et par son extrémité supérieure dans un perçage 9d du levier d'appui 9 et presse constamment ce dernier contre les crans 6b et 6c, conformés en crans d'arrêt ou de commande, du disque cranté 6, par l'intermédiaire des surfaces d'engrènement 9b, 9c. Le mécanisme de manoeuvre selon les figures 1 à 3 décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante: Lorsque l'on déplace le levier 1 vers l'avant, c'est-à-dire dans le sens horaire, ce qui correspond à un mouvement de commande du petit pignon en direction du grand pignon de la commande à chaîne non représentée ici, la poulie à câble 5 couplée avec le levier ainsi que le disque cranté 6 servant de disque d'arret, sont entraînés en même temps, ce qui provoque l'enroulement d'une plus grande quantité de câble - à peine représenté ici - sur la poulie 5, ce qui est indiqué par une flèche sur la figure 3. Simultanément, le levier d'appui 9, par sa surface d'engrènement 9b, est relevé du cran d'arrêt 6b sous l'effet du ressort 12, pour passer à la position désignée par le cran de commande 6c.Le levier de réception 9a coudé à angle droit, prévu sur le levier d'appui 9, s'abaisse donc aussi. L'élément de réception 9a prévu sur le levier d'appui 9 présente une vis tubulaire 10 réglable indépendamment et servant à soutenir la gaine du câble de commande. Le réglage étant effectué, la vis de réglage 10 peut être fixée au moyen d'un écrou 11. Le mouvement de pivotement radial du levier d'appui 9 a en outre pour effet de tendre le câble de commande par l'intermédiaire de sa gaine, ce qui conduit à un allongement de la voie de commande et permet d'initier ainsi une voie de commutation. Par encliquetage du levier d'appui 9 par ses bords 9b et 9c dans le cran d'arrêt suivant 6b sur le pourtour du disque cranté 6, cet allongement de la voie de commande est annulé, parce que le levier d'appui 9 effectue un mouvement de retour dans le sens radial par rapport au point de rotation du levier, et que la tension dans la gaine du câble se trouve ainsi réduite. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le dispositif d'arrêt du levier 1 peut également être utilisé de façon simple, sans éléments supplémentaires, pour la commande d'une voie de commutation. S'il est vrai que lorsque l'on passe à un développement inférieur, le levier d'appui 9 est également mis en mouvement par les crans d'arrêt 6b et crans de commande 6c du disque cranté 6, il ne peut toutefois se produire un effet de commutation en- raison du relâchement de la tension du câble qui intervient lorsque l'on passe à un développement inférieur. Dans cet exemple de réalisation, les crans de commande 6c du disque cranté 6 n'ont qu'une fonction d'arrêt. L'autre mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 8 permet d'y remédier. Le principe du dispositif de commande reste inchangé par rapport au 'mode de réalisation des figures 1 à 3. Le disque cranté 6 ne sert plus de dispositif d'arrêt. I1 est prévu à cet effet un disque d'arrêt 14 séparé situé à proximité du disque cranté 6 et sur le même axe, comme le montre clairement la figure 5. Ce disque d'arrêt 14 présente sur sa surface plane, des dentures d'arrêt 14a qui peuvent coopérer avec les contre-dentures 15b d'un contre-disque 15 voisin et coaxial au premier, ce. disque 15 étant constamment soumis à la tension axiale d'un ressort Belleville coaxial.Le contre-disque 15 présente des cames radiales 15a qui constituent une liaison fixe avec la manette 1/la, comme le montre en particulier la figure 8. Le disque cranté 6 intérieur s'engage par ses cames 6a dans une rainure en arc la' située dans la. partie inférieure du levier 1, les extrémités lb et lc de cette rainure constituant chacune une butée pour les cames 6a. Le disque d'arrêt 14 supplémentaire mentionné ci-dessus est monté fixe en rotation sur le tourillon 4, par exemple au moyen d'un carré 4a. Le mode de réalisation des figures 4 à 8 exposé ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Lorsque l'on déplace le levier 1 des figures 4 et 8 dans le sens de la flèche, le bord lb vient en butée contre les cames 6a du disque cranté 6 dans la rainure la' du levier, le disque cranté 6 étant entraîné avec la poulie de câble 5. Toutes les fonctions, y compris l'allongement de la voie de commande - voie de commutation - sont les mêmes que celles décrites pour le mode de réalisation des figures 1 à 3. Mais, dans ce cas, l'arrêt n'est plus effectué par les crans 6b et 6c, mais par le disque d'arrêt 14/14a et par le contredisque 15/15b assemblé de façon fixe au levier 1 par des cames radiales 15a s'engageant dans des poches ld. Ce faisant, le pivot de palier 13 fixé dans le levier d'appui 9 reste dans la position du perçage représenté sur la figure 6 qui, ici est un trou allongé 2b'.Sous l'effet de la tension du câble, le levier d'appui 9 avec son pivot 13 n'est pas pressé dans l'autre position extrême à l'intérieur du trou allongé 2b' pratiqué dans le carter 2. Lorsque l'on replace le levier 1 dans la direction de la flèche de la figure 7, le levier 1 s'éloigne avec son bord de butée lb de la came 6a, ce qui empêche que le câble ne se relâche. Selon le développement souhaité, on sélectionne au moyen du levier 1, la commande appropriée et on la maintient dans les crans correspondants par coopération du disque d'arrêt 14 et du contre-disque 15 fixé dans la manette 1, par l'intermédiaire des dentures d'arrêt 14a/15b. Dès que la commande à actionner sur la roue arrière de la bicyclette est prête à fonctionner, le ressort arrière exerce une force de rappel sur le câble de traction et tire, par l'intermédiaire de la poulie de câble 5, le disque cranté 6 avec ses cames 6a jùsqu'au bord de butée lb.A ce moment, le levier d'appui 9 est amené dans la position représentée sur la figure 7 ; le pivot 13 prend dans le trou allongé 2b' la position "inférieure". Mais en même temps, il se produit un décalage du mouvement synchrone qui a lieu lorsque l'on déplace le levier vers le haut, entre le disque cranté 6 et le disque d'arrêt 14. Le levier d'appui 9 ne reste plus dans sa position 6b avec son cliquet 9b/9c, mais passe dans la position 6c pré-contrainte. Dans le mouvement décrit ci-dessus, le fait que le levier d'appui 9 se soit déplacé avec son pivot 13 à l'intérieur du trou allongé 2b' a produit en un premier temps, avec le mouvement de -retour de la poulie de câble 5 ou du disque cranté 6, une voie de retour supplémentaire -voie de commutation-. Mais celle-ci est annulée par la montée du levier d'appui 9 avec son cliquet 9c jusqu'au cran 6c du disque cranté 6. Là encore, il n'est pas nécessaire que les crans d'arrêt 6b ou les crans de commande 6c du disque cranté 6 présentent un pas symétrique dans les deux directions ; pour faciliter le processus de commande, les flancs des crans 6b et 6c précités peuvent aussi ne pas être symétriques. Si l'on prévoit un ressort accumulateur entre les cames 6a du disque cranté 6 et l'un des bords de butée lb de la rainure en arc de levier 1, la sélection peut se faire à volonté même lorsque l'on "remonte". Avec la configuration décrite ci-dessus des crans d'arrêt 6b et des crans de commande 6c du disque cranté 6 en coopération avec le levier d'-appui et ses surfaces d'encliquetage 9b et 9c, on obtient pour chacun des dispositifs de commande décrits ci-dessus un allongement de la voie de commande, qui conduit à une voie de commutation, lorsque le câble a totalement accompli le parcours correspondant au mouvement de commande. Les figures 9 et 10 représentent une autre variante de réalisation du mécanisme de manoeuvre. Le disque cranté 6 comporte dans ce cas deux fois plus de crans 6c, 6d qu'un autre disque cranté 17, coaxial, immédiatement juxtaposé au premier comprenant des crans 17b/17c, de sorte que un cran sur deux seulement du disque cranté 6 est disponible pour arrêter le levier d'appui 9. Les deux disques- crantés 6 et 17 sont assemblés par un axe 17a passant dans un trou allongé 6e. Le trou allongé 6e dont les dimensions correspondent à celles d'une division du disque cranté 6, laisse un certain jeu au disque cranté 17. Les "pics" 17b ont un diamètre supérieur à celui des "pics" 6c du disque cranté 6, ce qui garantit l'entraînement limité du disque cranté 17 lorsque l'on change de développement au moyen du levier 1. Lors d'un changement de direction dans la manoeuvre où dans un premier temps le disque cranté 17, arrêté par le levier d'appui 9, est entraîné en rotation, il est avantageux de prévoir, en plus des crans 17b et 17c, (figure 10), une petite denture supplémentaire 17d et 17e à gauche et à droite de meme diamètre que les crans 6c du disque cranté 6.Par ce moyen, on empêche avantageusement que le levier d'appui 9, organe d'arrêt, n'encliquète prématurément avec le disque 17, après rotation d'un demi-pas.-- En Continuant de faire tourner le disque cranté 6, on pourrait fort bien commander la voie de commutation, mais pour un déroulement simple de la manoeuvre, il n'est pas avantageux dans un certain sens que lors d'un changement de direction on passe tout d'abord deux positions d'arrêt et que pour un mouvement de commande dans la même direction, on n'avance pluS que d'un cran. On peut imaginer un autre mode de réalisation de la variante représentée sur les figures 9 et 10 d'un mécanisme de manoeuvre, en supprimant l'organe d'arrêt qui se présente sous la forme d'un levier d'appui, soumis à la tension de la gaine de câble. Pour obtenir un effet de commutation, il peut être suffisant de monter sur le levier 1 un cliquet et d'assembler le disque cranté 6 comme le disque cranté 17 au carter 2 de manière relativement fixe. Afin d'obtenir un fonctionnement fiable dans les deux directions, le cliquet du levier 1 doit se soulever dans le sens radial, vers l'extérieur, ce qui peut être provoqué par exemple par un guidage dans un trou allongé. Comme il ressort des descriptions ci-dessus des modes de réalisation, notamment selon les figures 4 à 8 et 9 et 10, la configuration suivant 11 invention des disques crantés coopérant avec le levier 1 et ses éléments, qu'il s'agisse du disque cranté 6 seul, ou d'une combinaison d'un disque cranté 6 et d'un disque cranté 17, permet d'obtenir un allongement de la voie de commande, dans tous les cas sous l'effet du levier d'appui sollicité par la gaine de câble, lequel allongement est à l'origine d'une voie de commutation très avantageuse pour le fonctionnement du mécanisme de manoeuvre. REVENDICATIONS 1.- Mécanisme de manoeuvre pour un changement de vitesse, notamment dérailleur pour roue, de bicyclette ou similaire, comportant un dispositif de changement de développement sollicité par un ressort de rappel (12) au moyen d'un câble, ainsi qu'un élément de fixation supportant au moins un tourillon (4) d'un levier de manoeuvre et un levier de maneouvre pivotant (1) monté sur son tourillon (4), un dispositif d'encliquetage, comportant un organe d'arrêt, étant associé audit levier (1), caractérisé en ce que (a) le dispositif d'encliquetage comporte un disque cranté (6), coaxial au tourillon (4) du levier de manoeuvre (1), comportant des crans (6b, 6c) sur le pourtour (b) le disque cranté (6) est craboté sur le levier (1) (c) le disque cranté (6) repose sur un épaulement d'une poulie de câble (5) de manoeuvre distinct;; (d) la poulie de câble (5) est cylindrique et est fixée sur le tourillon du levier (4) de manière à pouvoir tourner autour de celui-ci (e) la poulie de câble (5) est liée de manière fixe en rotation au disque cranté (6) (f) au disque cranté (6) est associé un organe d'arrêt ayant la forme d'un levier d'appui (9) qui s'articule d'un côté sur le carter (2) du mécanisme de manoeuvre, peut pivoter dans le plan du disque cranté (6) afin de coopérer par des surfaces d'engrènement (9b, 9c) avec des crans (6b, 6c) sur le pourtour du disque cranté (6) (g) l'organe d'arrêt en forme de levier (9) présente, à l'opposé des surfaces d'engrènement (9b, 9c) un perçage (9a) situé dans le plan de pivotement, destiné à recevoir un support réglable (un boulon creux à filet femelle 10) pour la gaine du câble (10a) ainsi qu'à réaliser la traction de manoeuvre en direction de la poulie (5) ; (h) le levier de manoeuvre (1) peut basculer grâce à l'adjonction d'un coussinet (7) en forme de pot sur le tourillon (4). 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier d'appui (9) coopérant avec le disque cranté (6) est soumis à l'action d'un ressort de rappel (12). 3. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au levier de manoeuvre (1) est associé un disque d'arrêt coaxial (15) fixe qui coopère avec le disque cranté (6), ledit disque d'arrêt (15) étant soumis à l'action d'un ressort (ressort Belleville 16) avec un contre-disque (14) coaxial, rapporté fixe en rotation sur le tourillon (4) du levier (1). 4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le disque d'arrêt (15) présente sur sa surface plane opposée au ressort Belleville (16), une denture d'arrêt (15tu) circulaire destinée à coopérer avec une contre-denture (14a) correspondante, prévue sur la surface plane tournée vers la première du contredisque (14) disposé en vis-à-vis. 5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le disque d'arrêt (15) est relié de façon fixe en rotation au levier (1) par des cames (15a) s'engageant dans des évidements (ld) correspondants dans la partie inférieure du levier (1). 6. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque cranté (6) est relié de façon fixe en rotation au levier (1) par un axe (6a) logé dans un évidement (la) de la partie inférieure du levier (1). 7. Mécanisme -selon la revendication 6, caractérisé en ce que le levier (1) comporte, à sa partie inférieure, une rainure en arc (la') avec bords de butée (lb et lc) destinée à recevoir avec un jeu limité, la came (axe 6a) dirigée axialement, prévue sur le disque cranté (6). 8. Mécanisme, selon la revendication 1, carac terisé en ce qu'au disque cranté (6) est associé un disque cranté coaxial (17, 17b, 17c) qui lui est immédiatement juxtaposé. 9. Mécanisme selon -la revendication 8, caractérisé en ce que le disque cranté (6) est relié au disque cranté (17) de telle sorte qu'un axe (17a) prévu sur le disque cranté (17) est pris avec un certain jeu primitif dans un trou allongé (6e) en arc du disque cranté (6). 10. Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que le disque cranté (6) présente un nombre de crans (6b, 6c) double de celui du disque cranté (17) juxtaposé, de telle sorte qu'un cran sur deux seulement du disque cranté (6) est disponible pour -l'encliquetage de l'organe d'arrêt (9). 11. Mécanisme selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les crans d'arrêt (17b) prévus sur le disque cranté (17) ont un diamètre supérieur à celui des crans de commande (6c) prévus sur le disque cranté (6), de telle sorte que le disque cranté (17) -soit entraîné de façon fiable lors d'un changement de direction de la commande.