Brevet FR2584792A1 — publié le 19870116

La présente invention se réfère à un dispositif de changement de vitesse pour bicyclette. Un dispositif de changement de vitesse pour bicyclette, est usuellement composé d'un premier élément, ou "corps su- périeur" pivotant sur le cadre de la bicyclette et relié au moyen d'une paire de bielles à un second élément, ou "corps inférieur". Le corps inférieur porte à pivotement un balancier qui, au moyen de deux roulettes et un mécanisme à ressort, a pour fonction de guider et tendre la chaîne. L'ensemble des corps supérieur et inférieur et des deux bielles constitue un mécanisme à parallélogramme articulé, qui actionné par une transmission flexible à câble équipée d'un ressort antagoniste, déplace le balancier en direction généralement parallèle à l'axe de la roue arrière présentant ainsi la chaîne en corres- pondance avec le pignon sélectionné parmi les pignons du dis- positif à roue libre de la roue arrière elle-même. Le dispositif ainsi constitué présente dans ses formes constructives usuelles certains défauts: le fonctionnement de la roulette qui guide la chaîne vers les pignons, substan- tiellement parallèlement à l'axe du groupe des pignons, porte les roulettes elles-même à petite distance des grands pignons, et à plus grande distance des petits pignons; il résulte du fonctionnement le balancier ainsi maintenu parallèle audit axe que la chaîne s'enroule sur tous pignons avec des angles d'en- roulement très semblables, avec le danger d'avoir très peu de dents en prise sur les petits pignons et de rendre ainsi plus grave le problème de récupération de la chaîne. Pour éviter ces inconvénients, on a préconisé divers systèmes, parmi lesquels les plus utilisés ont été ceux con- sistant à désaxer la roulette guide-chaîne par rapport à l'axe de rotation du balancier pour la rapprocher du groupe des pi- gnons (avec l'inconvénient de rendre la position trop influencée du diamètre de la roue du pédalier) ou encore les systèmes tendant à incliner les axes d'oscillation de la bielle du pa- rallèlogramme articulé, de manière à incliner la trajectoiredu balancier par rapport à l'axe du groupe de pignons (avec un certain avantage pour ce qui concerne le premier des défauts cités, mais sans effet quant au second) Plus récemment (brevets européens N 0013136 et 0036317), il a été suggéré dans le but de diminuer les inconvénients ci- dessus considérés, d'introduire dans un dispositif de change- ment de vitesse un moyen d'entraînement en rotation du corps supérieur en association avec les oscillations du parallèlo- gramme articulé. Les moyens proposés à cet effet n'ont pas permis jusqu'ici, d'une part, de parvenir d'un côté à définir de manière univoque la position de la roulette guide-chaîne pour chacun des pignons associés à la chaîne, d'autre part, d'adapter le dispositif de changement de vitesse de manière simple à tous les types de groupes de pignons avec une com- mande continue et homogène des oscillations du parallèlogram- me articulé et des rotations du corps supérieur du dispositif de changement de vitesse. De tels résultats - dont l'importance aux fins d'une manoeuvrabilité irréprochable du dispositif de changement est évidente, spécialement dans le domaine des bicyclettes de com- pétition - sont obtenues grâce au dispositif de changement de vitesse objet de la présente invention, lequel est du type o un corps supérieur monté oscillant sur l'extrémité de la fourche arrière de la bicyclette et un corps inférieur com- portant un balancier oscillant de guide de la chaîne de trans- mission sont liés par une paire de bielles en un parallèlo- gramme articulé, et o sont prévus des moyens adaptés à pro- duire des rotations dudit corps supérieur en association avec les oscillations du parallélogramme articulé, et qui est ca- ractérisé en ce que lesdits moyenscomportent un ponton attelé au moyen d'articulations à rotule d'une part au corps inférieur du dispositif de changement de vitesse et d'autre part à un point fixe de l'extrémité de ladite fourche arrière. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins attachés, qui représentent une forme d'exécution actuellement préférée et dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale schématique d'un dis- positif de changement de vitesse pour bicyclette par la pré- sente invention; et la figure 2 est une vue frontale du même dispositif de changement de la figure 1. Le dispositif de changement de vitesse pour bicyclette selon l'invention comprend de manière connue un corps supé- rieur 1, une paire de bielles 2, un corps inférieur 3 et un balancier 4 avec des roulettes guide-chaîne 4A et 4B. Le corps supérieur 1 est articulé en 5 à l'extrémité de l'oeilleton 6 de la fourchette 7, par laquelle se termine la fourche ar- rière de la bicyclette, au-dessous du groupe de pignons 8 qui actionnent la roue libre de commande de la roue arrière de la bicyclette. Les bielles 2 sont articulées sur les corps 1 et 3 et sont parallèles entre elles, pour former un classique pa- rallèlogramme articulé. Le balancier 4 est monté sur le corps inférieur 3, pivotant sur l'axe 9 et soumis à l'action d'un robuste ressort de rappel du type o la roulette guide-chaîne 4A a son propre axe de rotation en coïncidence avec l'axe 9 du balancier lui-même. Selon l'invention, entre le corps inférieur 3 et la fourchette 7 est monté un ponton 10, dont les deux extrémités sont liées respectivement au corps inférieur 3 du dispositif de changement de vitesse et à un point fixe 11 de la fourchette 7 moyennant deux articulations à rotule 12 et 13. L'application de ce ponton 10 fait que s'il se produit une rotation autour de l'axe 5 du corps supérieur 1 - et donc du dispositif de changement de vitesse - en même temps qu'une quelconque oscillation du parallélogramme 1, 2, 3 commandée par le cycliste, alors que celui-ci manoeuvre l'organe de com- mande de changement de rapport. Chaque déplacement de l'axe du balancier 4 et (par conséquent de la roulette guide-chaîne 4A en raison de la coïncidence de leurs axes dans le cas présent) s'effectue selon la seule trajectoire t que permet le degré de liberté du système. Cette trajectoire se situe sur une surface sphérique, de rayon égal à la longueur du ponton 10 ayant le centre déplacé sur le plan d'oscillation du parallèlogramme par rapport à l'articulation 13 qui lie le ponton 10 au point fixe 11 de la fourchette 7 (par conséquent au cadre de la bi- cyclette), d'autant qu'est déplacé sur le même plan, l'autre articulation 12 par rapport au centre de la roulette 4A. La position de la roulette guide-chaîne 4A est détermi- née ainsi pour chaque pignon coopérant avec la chaîne, de ma- nière à satisfaire les exigences que l'invention se propose de réunir, en vue de réaliser une variation continue soit de la longueur de la chaine entre le pignon sélectionné et la rou- lette de guide 4A, soit du nombre de dents du pignon en prise avec la chaine, lors de variations de la position du dispo- sitif de changement de vitesse et du pignon sélectionné pour la transmission. Ce résultat paraît évident si l'on observe la ligne t sur laquelle se déplace la roulette pour les diverses posi- tions prises en correspondance des divers pignons, du plan d'oscillation du parallélogramme articulé (figure 2) et dans le plan de la rotation autour de l'axe d'attache 5 du corps supérieur 1 au cadre de la bicyclette (figure 1). La résultante des déplacements dans les deux plans susdits cor- respond au déplacement effectif de la roulette elle-même. Le dispositif de changement de vitesse de la présente invention pourra indifféremment être commandé au moyen d'un cable actionné par un levier à la portée du cycliste pour commander (comme dans la technique usuelle) l'oscillation du parallèlogramme, ou pour commander la rotation du corps supérieur du dispositif de changement. En adoptant cette dernière solution - dans la pratique elle s'est montrée plus simple et efficace à réaliser - on obtient en fait un résul- tat identique pour les déplacements de la roulette 4A de guide de la chaîne, l'oscillation du parallélogramme étant provoquée par la rotation du corps supérieur 1. On note qu'avec l'invention, on obtient d'autres avan- tages déjà mentionnés, ainsi que celui de pouvoir éliminer le ressort de rappel du parallélogramme. Le seul ressort du balancier peut suffire à tendre la chatne et à amener le dispositif de changement en correspondance du pignon choisi, grace à la liaison entre le mouvement du parallélogramme dans le plan perpendiculaire au plan de la chaine et du mouvement du dispositif de changement dans le plan de la chaîne elle- même. REVENDICATIONS 1) Dispositif de changement de vitesse pour bicyclette du type comportant un corps supérieur (1) monté oscillant sur l'extrémité (6) de la fourche arrière (7) de la bicy- clette et un corps inférieur (3) portant un balancier oscil- lant (2) de guide de la chaîne de transmission, lesdits corps étant reliés entre eux au moyen d'une paire de bielles (2) pour former un parallélogramme articulé, avec des moyens d'entraînement en rotation dudit corps supérieur et en oscil- lation du parallélogramme articulé, caractérisé que ces moyens comportent un ponton (10) attelé au moyen d'articulations à rotule (12, 13) respectivement au corps inférieur (3) du dis- positif de changement de vitesse et à un point fixe (11) si- tué à l'extrémité de ladite fourche arrière (7). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que son câble de manoeuvre commande l'oscillation du pa- rallèlogramme. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que son câble de manoeuvre commande la rotation du corps supérieur (1).