Brevet FR2617557A1 — publié le 19890106

La présente invention se rapporte à des dérail- leurs pour changements de vitesses de bicyclettes, du ty- pe connu.comprenant: un corps supérieur qui peut être fixé au cadre 5. de la bicyclette, un corps inférieur portant des moyens de trans- lation agissant sur la chaîne de bicylette et relié au corps supérieur de façon à pouvoir se déplacer par rap- port à celui-ci pour mettre sélectivement la chaîne en prise avec une série de pignons portés par le moyeu de la roue arrière de la bicyclette, et des moyens flexibles du type câble servant à provoquer un déplacement du corps inférieur. Le but de la présente invention est de réaliser un dérailleur arrière qui possède une structure solide et fiable et qui soit en même temps de petite dimen- sion. Pour atteindre ce but, l'invention a pour objet un dérailleur du type spécifié ci-dessus, caractérisé en ce que le corps inférieur du dérailleur est porté par un levier de commande qui tourillonne sur un élément relié rigidement au corps supérieur et en ce qu'un ressort de torsion hélicoïdal est interposé fonctionnellement entre le levier de commande et le corps supérieur, avec son axe en coïncidence avec l'axe de rotation du levier de commande. Le corps inférieur est articulé sur le levier de commande pour tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation du levier et il est en outre relié di- rectement au corps supérieur au moyen d'une biellette auxiliaire dont les extrémités opposées sont articulées, l'une sur le corps supérieur et l'autre sur le corps in- férieur, pour tourner autour d'axes parallèles à l'axe de rotation du levier de commande. Dans une forme de réalisation préférée, le le- vier de commande comprend un moyeu qui tourillonne sur un corps support cylindrique creux fixé rigidement 2 2617557 au corps supérieur du dérailleur. Le ressort de torsion hélicoïdal est de préférence enfermé dans le corps cylin- drique creux de manière à être protégé des corps étran- gers. Grace à l'agencement décrit ci-dessus, le res- sort de torsion hélicoïdal (qui tend à solliciter le le- vier de commande vers la position qui correspond à la prise entre la chaîne et le pignon de plus petit diamè- tre) attaque uniquement le levier de commande, à la dif- férence des solutions classiques, dans lesquelles le corps inférieur est relié au corps supérieur au moyen d'un joint à parallélogramme articulé. Dans ces solu- tions, le ressort de rappel est constitué par un ressort en épingle dont une branche réagit contre le corps de l'une des deux biellettes du parallélogramme articulé. Ceci engendre des efforts sur tous les axes du parallélo- gramme articulé. Il est également nécessaire de donner à ces biellettes une longueur suffisante pour former un bras de réaction suffisant pour le ressort en épingle, ce qui fait obstacle à la fabrication d'une unité de pe- tites dimensions. Au contraire, ces problèmes sont en- tièrement surmontés par la présente invention. Dans la présente description ainsi que dans les revendications qui suivent, on utilise le terme "ressort de torsion hélicoidal" pour définir un ressort héli- coldal qui est adapté pour réagir aux forces appliquées à ses extrémités dans le plan perpendiculaire à l'axe de l'hélice, c'est-à-dire un ressort qui est soumis locale- ment à une contrainte de torsion. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'in- vention peut être réalisée. Sur ces dessins, - la figure 1 est une vue avant d'un dérailleur de changement de vitesses de bicyclette selon la présen- te invention; la figure 2 représente un détail de la figure 1, en coupe partielle et à échelle agrandie-; 3 2617557 les figures 3 à 5 représentent trois variantes de la figure 2; et la figure 6 est une vue en perspective corres- pondant essentiellement à la variante représentée sur la figure 4. On décrira tout d'abord ci-dessous la variante représentée sur les figures 1 et 2. Cette forme de réali- sation est analogue, en ce qui concerne la disposition de ses principaux éléments, à celle représentée sur la figure 6. Dans ce qui suit, on peut donc également se ré- férer à la vue en perspective représentée sur la figure 6, en combinaison avec les figures 1 et 2. Sur les figures 1, 2 et 6, un dérailleur de changement de vitesses de bicyclette est désigné dans son ensemble par 1 et comprend un corps supérieur 2. Le corps 2 comprend une extrémité cylindrique 3 qui présen- te un axe 4 et est fixée au moyen d'une vis 5 à une pat- te 6 du cadre 7 de la bicyclette (voir en particulier la figure 1). La patte 6 est située à proximité du moyeu de la roue arrière, dont l'axe est indiqué en 8. Ce moyeu porte une série de pignons 9 représentés schématiquement sur la figure 1, conçus pour s'accoupler sélectivement à la chaîne de bicyclette de manière à établir les diffé- rents rapports de multiplication. Le corps inférieur du dérailleur est indiqué en 10 et supporte une roulette de renvoi de chaîne 12 de manière que cette roulette tourne autour d'un axe 11 parallèle à l'axe 8, ainsi qu'un bras 13 de tension de la chaîne sollicité élastiquement (d'un type connu), qui se termine par une extrémité 14 suppor- tant une roulette de tension de chaîne 16 de manière que cette roulette tourne autour d'un axe 15. Le corps inférieur 10 se déplace par rapport.àau corps supérieur 2 sous l'action d'un levier de commande 17. Le levier 17 porte le corps inférieur 10 et comprend un moyeu 18 qui est monté pour tourner autour d'un axe 19 au moyen d'un corps cylindrique creux 20 fixé rigide- ment au corps supérieur 2 (voir figure 2). 4 2617557 Dans la forme de réalisation représentée, l'axe de rotation 19 du levier de commande 17 est incliné sur un plan perpendiculaire à l'axe 4 du corpssupérieur 2. En particulier, pour un observateur situé en arrière du 5. dérailleur - relativement au sens de la marche de la bi- cyclette - l'axe 19 semble être légèrement tourné dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre par rapport à ce plan. Le corps inférieur 10 est articulé sur le levier de commande 17, pour tourner autour d'un axe 21 parallèle à l'axe 19. Il est en outre relié direc- tement au corps supérieur 2 au moyen d'une biellette auxiliaire 22 (visible sur la figure 6) dont les extrémi- tés opposées sont articulées respectivement sur le corps inférieur 10 et sur le corps supérieur 2, pour tourner autour d'axes parallèles aux axes 19 et 21. La biellette auxiliaire 22 évite que l'orientation des axes 11, -15 ne varie sous l'effet d'une rotation du levier de commande. En même temps, l'inclinaison particulière de l'axe 19 par rapport au plan perpendiculaire à l'axe 4 du corps supérieur 2 signifie que le mouvement résultant de la roulette de translation 12 portée par le corps inférieur 2 comprend une composante parallèle à l'axe 8, composan- te qui est nécessaire pour faire dérailler la chaîne d'un pignon à un autre, et une composante radiale par rapport à cet axe, qui est nécessaire pour compenser les différences entre les diamètres des divers pignons. Naturellement, il serait aussi possible d'agen- cer l'axe 19 de manière qu'il ne soit pas incliné sur le plan perpendiculaire à l'axe 4. Dans ce cas, le mouve- ment de la roulette serait essentiellement dépourvu de composante radiale par rapport à l'axe:8. Pour éviter toute interférence entre la.roulette 12 et les pignons de grand diamètre lorsque la roulette est amenée dans leur plan pour mettre ces pignons en prise avec la chat- ne, il serait donc nécessaire de placer la roulette 12 suffisamment loin de l'axe 8 et/ou de monter la roulette sur le bras 13 à une certaine distance de l'axe de pivo- 5.2617557 tement de ce bras. Cette dernière disposition permet- trait la rotation du bras 13 qui se produit lorsque la chaîne monte sur des pignons de plus grand diamètre (cet- te rotation se produit dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre par rapport à la figure 1 et est due au fait que les grands pignons prennent une plus grande longueur de chaîne) rotation qui est nécessaire pour obtenir l'espacement voulu de la roulette 12. Sur la figure 2, qui est relative, ainsi qu'on l'a déjà indiqué, à la solution comportant un axe 19 in- cliné, la région du moyeu 18 du levier de commande 17 est représentée en coupe dans un plan contenant l'axe 19. Naturellement, ce plan ne coincide pas avec le plan perpendiculaire aux axes 4 et 11. Comme on peut le voir en se reportant en parti- culier à la solution représentée sur la figure 2, le corps supérieur 2 possède une partie 2a destinée à la fixation de l'extrémité supérieure du corps cylindrique creux 20. Cette extrémité supérieure est logée dans un logement 2b formé dans la surface inférieure du corps su- périeur 2 et, à une certaine distance de son extrémité supérieure, elle présente une collerette 20a qui porte contre la surface inférieure de la partie 2a. Le corps cylidrique creux 20 est retenu contre la partie 2a du corps supérieur 2 par une vis 23 présentant une tige mu- nie d'une extrémité filetée 24 qui passe avec jeu à tra- vers un trou 25 de la paroi supérieure du corps 20, et qui est vissée dans un trou borgne fileté 26 formé dans la partie 2a du corps supérieur 2. La vis 23 possède une partie cylindrique intermédiaire 27 de diamètre supé- rieur à celui de la partie filetée 24, et qui définit une surface de butée annulaire 28 qui est destinée à être pressée contre la surface inférieure de la paroi su- périeure du corps cylindrique 20. A son extrémité infé- rieure, la partie intermédiaire 27 possède une tête 29 munie d'une empreinte hexagonale 30 destinée à recevoir une clé de serrage. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué plus 6 -2617557 haut, le moyeu 18 du levier de commande 17 est monté pour tourner sur le corps cylindrique creux 20 et il est retenu axialement sur ce corps par la tête 29 de la vis 23. Le moyeu 18 comprend une paroi d'extrémité 32 percée d'un trou central à travers lequel la partie intermédiai- re 27 de la vis 23 passe avec interposition d'une bague 31 faite d'une matière à faible coefficient de frotte- ment. La bague 31 possède une collerette d'extrémité an- nulaire 31a qui est interposée entre la paroi 32 et la tête 29 de la vis. Un ressort de torsion hélicoidal 33 est agencé dans le corps cylindrique creux 20 coaxialement à la par- tie intermédiaire 27 de la vis 23, et il possède des branches d'extrémités axiales 34, 35 qui sont verrouil- lées respectivement dans un logement 36 formé dans la pa- roi d'extrémité 32 du moyeu 18 et dans un logement 37 formé dans la partie 2a du corps supérieur 2. La branche d'extrémité 25 est également passée à travers un trou axial traversant 39 formé dans la paroi supérieure du corps cylindrique creux 20. Le ressort de torsion hélicoidal 33 sollicite le levier de commande 17 vers la position qui correspond à la prise entre la chaîne de la bicyclette et le pignon 9 de plus petit diamètre. La chaîne peut être transférée sur des pignons de plus grand diamètre au moyen d'un câ- ble métallique flexible 40 dont une extrémité est ancrée au levier de commande 17 au moyen d'une vis 41a tandis que l'autre extrémité est reliée au levier de changement de vitesse (non représenté). Une gaine 41 est associée au câble 40 et présente une extrémité 42 qui s'emboîte dans un logement 43 prévu dans une patte 44 du corps su- périeur 2, laquelle est située dans la région arrière de ce corps, relativement au sens de la marche de la bicy- clette. L'autre extrémité 45 (figure 1) de la gaine 41 porte contre une patte 46 du cadre 7 de la bicyclette. Ainsi qu'on peut le voir, les efforts issus de la tension du ressort de torsion hélicoidal 33 se déchar- 7? Z2617557 gent exclusivement sur le corps du moyeu 18 du levier de commande 17, tandis que l'axe d'articulation 21 et les axes d'articulation des extrémités de la biellette 22 ne subissent aucune contrainte. Le ressort 33 est à l'abri des salissures par le fait qu'il est logé dans le corps cylindrique creux 20, et il exerce la force de sollicita- tion nécessaire sans imposer de limite inférieure pour la longueur du levier de commande 17 au stade de l'étu- de. La figure 3 montre une variante possible de la solution représentée sur la figure 2. Sur la figure 3, les éléments qui sont communs à ceux représentés sur la figure 2 sont désignés par les mêmes numéros de référen- ce. La principale différence, par rapport à la solution de la figure 2, réside dans le fait que, dans ce cas, la manoeuvre du levier de commande 17 s'effectue en agis- sant, par l'intermédiaire du câble 40, sur une manivelle 47 qui est fixée rigidement au levier de commande 17. Un axe tubulaire 48 passe à travers deux trous coaxiaux for- més respectivement dans la paroi supérieure du corps 20 et dans la partie 2a du corps supérieur 2. Une paroi d'extrémité frontale du moyeu 18 est fixée au moyen d'une vis 49 à l'extrémité inférieure de l'axe 48. L'ex- trémité supérieure de l'axe 48 est fixée solidairement en rotation à la manivelle 47 au moyen d'un accouplement à cannelures 52. La manivelle 47 est retenue axialement par une vis 50 qui est vissée dans l'axe 48. Une rondel- le, indiquée en 51, faite d'une matière possédant un fai- ble coefficient de frottement, est interposée entre la manivelle 47 et la surface supérieure du corps 2. Le corps cylindrique creux 20 est bloqué en rotation par rapport au corps supérieur 2 au moyen d'une goupille transversale 53 qui traverse le corps 20 et la partie'2a du corps supérieur 2. La goupille 51 ne s'oppose pas à la rotation de l'axe 48, grâce au fait que ce dernier présente une gorge circonférentielle 54 au droit de cet- te goupille. 8 2617557 La figure 4 ne diffère de la figure 3 que par le fait que, dans ce cas, la console 44 qui reçoit l'ex- trémité 42 de la gaine 11 est située dans la région avant du corps supérieur 2, considéré relativement au sens de la marche de la bicyclette. De cette façon, il est possible d'utiliser une gaine 41 plus courte, et de réduire également la longueur du cable métallique flexi- ble 40. La figure 6 se rapporte également à une solution de ce type. La solution représentée sur la figure 5 diffère essentiellement de celle représentée sur la figure 2 par le fait que son ressort de torsion hélicoidal 33 n'est pas enfermé dans le moyeu 18 du levier de commande 17. En effet, dans ce cas, le moyeu 18 est monté rotatif au moyen d'une bague 60 sur une extrémité inférieure 61 de diamètre réduit d'un corps cylindrique 62. Ce dernier est fixé au corps supérieur 2, par exemple par emmanche- ment à serrage ou d'une autre façon. Les branches d'ex- trémités 34, 35 du ressort de torsion hélicoïdal 33 sont respectivement ancrées sur le moyeu 18 et sur la partie 2a du corps supérieur 2. Il va de soi que diverses modifications et va- riantes pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, notamment par substitution des moyens équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 9 2617557 R E V E N D I C A T I ONS 1. Dérailleur pour changement de vitesse de bi- cyclette, comprenant: un corps supérieur (2) qui peut être fixé au cadre (7) de la bicyclette; un corps inférieur (10) portant des moyens de translation (12) agissant sur la chatne de bicyclette et relié au corps supérieur (2) de façon à pouvoir se dépla- cer par rapport à ce dernier pour mettre sélectivement la chaîne en prise avec une série de pignons (9) portés par le moyeu de la roue arrière de la bicyclette; et des moyens flexibles du type câble (40, 41) ser- vant à provoquer un mouvement du corps inférieur (10), caractérisé en ce que le corps inférieur (10) est porté par un levier de commande (17) qui tourillonne sur un élément (20, 62) relié rigidement au corps supé- rieur (2) et en ce qu'un ressort de torsion hélicoïdal (33) est interposé fonctionnellement entre le levier de comande (17) et le corps supérieur (2), avec son axe en coincidence avec l'axe de rotation du levier de commande (17). 2. Derailleur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le corps inférieur (10) est articulé sur le levier de commande (17) pour tourner autour d'un axe (21) parallèle à l'axe de rotation (19) du levier de com- mande, et il est en outre relié directement au corps su- périeur (2) au moyen d'une biellette auxiliaire (22) dont les extrémités opposées sont articulées, l'une sur le corps supérieur (2) et l'autre sur le corps inférieur (10), pour tourner autour d'axes parallèles à l'axe de rotation du levier de commande (17). 3. Dérailleur selon la revendication 2, caracté- risé en ce que l'axe de rotation du levier de commande est incliné sur un plan perpendiculaire à l'axe du moyeu de la roue de la bicyclette dans l'état monté du dérail- leur. 2617557 4. Dérailleur selon la revendication 2, caracté- risé en ce le levier de commande (17) comprend un moyeu (18) qui tourillonne sur un corps cylindrique creux (20, 62) qui est fixé rigidement au corps supérieur (2). 5. Dérailleur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le ressort de torsion hélicoïdal (33) est enfermé dans le corps cylindrique creux, lequel supporte libre en rotation le moyeu (18) du levier de commande (17). 6. Dérailleur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que les moyens de commande flexibles du type câble comprennent un câble métallique ancré au levier de commande (17) et une gaine (41) dont une première extré- mité porte contre une console (44) du corps supérieur (2). 7. Dérailleur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que les moyens de commande flexibles du type câble comprennent un câble métallique (40) ancré à une manivelle (47) qui est reliée solidairement en rotation au levier de commande (17), et une gaine (41) dont une première extrémité (42) porte contre une console (44) du corps supérieur (2). 8. Dérailleur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que la console (44) du corps supérieur (2) contre laquelle porte l'extrémité de la gaine (41) est située dans la région avant du corps supérieur (2) - re- lativement au sens de la marche de la bicyclette - le lo- gement de la gaine regardant vers l'avant.