Brevet FR2707586A1 — publié le 19950120

La présente invention concerne un ensemble perfectionné de pignons de roue libre de bicyclette. De façon classique, un dispositif de transmission de bicyclette comporte un ensemble de pignons disposé sur un moyeu de roue libre arrière comportant en général plusieurs pignons de diamètres différents juxtaposés entre eux de façon étagée, et un ensemble de plateaux disposé sur un axe de pédalier comportant en général plusieurs plateaux de diamètres différents juxtaposés entre eux de façon étagée. L'ensemble de pignons de roue libre est relie à l'ensemble de plateaux de pédalier par une chaîne de transmission s'engrenant dans un des pignons et un des plateaux sélectionnés respectivement par un dérailleur arrière de pignons et par un dérailleur avant de plateaux. L'actionnement des deux dérailleurs avant ou arrière permet de changer de rapport de transmission. Par exemple, l'actionnement du dérailleur arrière a pour effet d'incliner latéralement un brin de la chaîne de manière que cette chaîne se libère d'un premier pignon et s'accroche sur un second pignon sélectionné. De façon classique, l'opération consistant à déplacer la chaîne d'un pignon ou plateau de petit diamètre vers un pignon ou plateau de grand diamètre, ayant un nombre de dents supérieur au pignon ou plateau de petit diamètre, est plus difficile à effectuer dans de bonnes conditions que l'opération inverse consistant à déplacer la chaîne d'un pignon ou plateau de grand diamètre vers un pignon ou plateau de petit diamètre. Par conséquent, l'homme de métier s'intéresse essentiellement aux solutions permettant d'obtenir un déraillage souple et rapide de la chaîne lors du déplacement de celle-ci d'un pignon ou plateau de petit diamètre vers un pignon ou plateau de grand diamètre. Par ailleurs, afin d'optimiser le déraillage de la chaîne entre deux pignons ou deux plateaux juxtaposés, il est connu, par exemple du modèle d'utilité japonais n 54-10 670, de fournir des pignons ou plateaux comportant des dents ayant des profils adaptés pour faciliter la libération de la chaîne et des dents ayant des profils adaptés pour faciliter l'accrochage de la chaîne. Ces dents particulières sont agencées sur les deux pignons ou les deux plateaux juxtaposés de manière que le déraillage de la chaîne s'effectue de façon optimale entre les dents de libération facile agencées sur un premier pignon ou plateau de petit diamètre et les dents d'accrochage facile agencées sur le second pignon ou plateau de grand diamètre. FR-A-2 401 367 décrit un ensemble de pignons ou plateaux de bicyclette comportant au moins deux pignons ou plateaux juxtaposés, de petit diamètre et de grand diamètre respectivement, le pignon ou plateau de petit diamètre étant muni d'une paire de dents adjacentes de libération facile de la chaîne et le pignon ou plateau de grand diamètre étant muni d'une paire de dents adjacentes d'accrochage facile de la chaîne, ces paires de dents étant réparties sur les deux pignons ou plateaux de telle manière que le segment de droite s'étendant entre le centre de l'évidement séparant les deux dents de libération facile de la chaîne et le centre de l'évidement séparant les deux dents d'accrochage facile de la chaîne ait une longueur L égale à un multiple entier du pas de la chaîne, ce segment étant porté par une droite tangente au pignon ou plateau de petit diamètre. Le nombre de paires de dents des pignons ou plateaux de petit et grand diamètres vérifiant les caractéristiques ci-dessus est déterminé par le plus grand commun diviseur du nombre de dents du pignon ou plateau de petit diamètre et du nombre de dents du pignon ou plateau de grand diamètre. Dans le cas de deux pignons juxtaposés d'une roue libre, il n'existe généralement qu'une seule paire de dents sur le petit pignon et sur le grand pignon vérifiant les caractéristiques ci-dessus, étant donné que les nombres de dents de ces pignons sont relativement proches (par exemple petit pignon : 15 dents, grand pignon : 17 dents) et que le plus grand commun diviseur de ces nombres est généralement égal à 1. Par conséquent, dans le cas d'un ensemble de pignons de roue libre, on obtient un déraillage souple et rapide entre deux pignons que lorsque la chaîne est placée dans le secteur des pignons dans lequel sont disposées la paire de dents de libération facile de la chaîne et la paire de dents d'accrochage facile de la chaîne. Lorsque la chaîne déraille en dehors de ce secteur, elle ne se positionne pas correctement sur les pignons et est susceptible de prendre appui sur les sommets de dents du grand pignon, si bien que le déraillage se fait par àcoups et bruyamment. Ainsi, la qualité du déraillage varie selon la position de la chaîne sur ensemble de pignons de roue libre. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de proposer un ensemble de pignons de roue libre comportant un plus grand nombre de secteurs adaptés pour faire dérailler la chaîne de façon souple et rapide que les ensembles de pignons de roue libre classiques. A cet effet l'invention a pour objet un ensemble de pignons de roue libre de bicyclette comportant au moins deux pignons juxtaposés respectivement de grand diamètre et de petit diamètre, le pignon de grand diamètre comportant un nombre de dents supérieur au pignon de petit diamètre, les pignons étant destinés à s'engrèner sélectivement dans une chaîne de transmission de pas p selon un rapport de transmission sélectionne par un dérailleur, le pignon de grand diamètre comportant au moins une paire de dents adjacentes adaptées pour faciliter l'accrochage de la chaîne lors du déraillage de celle-ci, et le pignon de petit diamètre comportant au moins une paire de dents adjacentes adaptées pour faciliter la libération de la chaîne lors du déraillage de celle-ci, caractérisé en ce que les paires de dents d'accrochage et de libération facile de la chaîne sont agencées sur les pignons de grand et petit diamètres de telle façon que le segment de droite s'étendant entre le centre de l'évidement séparant les deux dents de libération facile de la chaîne et le centre de l'évidement séparant les deux dents d'accrochage facile de la chaîne ait une longueur L vérifiant la relation suivante : 2,49p Suivant une autre caractéristique de cette invention, le pignon de grand diamètre comporte un dégagement associé à chaque paire de dents d'accrochage facile de la chaîne, ménagé dans sa face latérale en regard du pignon de petit diamètre, destiné à faciliter le passage de la chaîne lors du déraillage de celle-ci depuis le pignon de petit diamètre vers le pignon de grand diamètre, le dégagement s'étendant sensiblement depuis la seconde dent de la paire de dents d'accrochage facile de la chaîne jusqu'au niveau de la seconde dent de la paire de dents de libération facile de la chaîne, en considérant le sens d'entraînement de la roue libre. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de face de deux pignons juxtaposés d'un ensemble de pignons de roue libre selon l'invention - la figure 2 est une vue de détail de la figure 1, à échelle agrandie, dans laquelle on a représenté un tronçon de la chaîne de transmission - la figure 3 est une vue suivant la flèche 3 de la figure 2. On a représenté aux figures I à 3 deux pignons juxtaposés 10,12 d'un ensemble de pignons de roue libre de bicyclette selon l'invention, un premier pignon 10, de grand diamètre, comportant dix-sept dents et le second pignon 12, de petit diamètre, comportant quinze dents. De façon classique, ces pignons sont écartés axialement d'environ 5 mm. Les pignons 10,12 sont destinés à s'engrener sélectivement dans une chaîne de transmission 15 (voir figures 2 et 3) selon un rapport de transmission sélectionné par un dérailleur de type connu. En se référant à la figure 1, on voit que le grand pignon 10 comporte deux paires de dents adjacentes D1 d'accrochage facile de la chaîne 15, les autres dents de ce grand pignon étant des dents D2 de libération facile de la chaîne 15. Le petit pignon 12 comporte au moins deux paires de dents adjacentes D2 de libération facile associées respectivement aux deux paires de dents D1 d'accrochage facile du grand pignon 10. De plus, lorsque l'ensemble de pignons de roue libre comporte un autre pignon de diamètre inférieur à celui du petit pignon 12, juxtaposé avec ce dernier, le petit pignon 12 comporte au moins deux paires de dents d'accrochage facile de la chaîne. Le profil des dents de libération facile de la chaîne et d'accrochage facile de la chaîne est de type connu et ne sera pas décrit par la suite. Deux paires associées de dents d'accrochage facile D1 et de libération facile D2 de la chaîne 15 délimitent sur les pignons juxtaposés 10, 12 un secteur al, a2 de déraillage souple et rapide de la chaîne 15. La paire de pignons juxtaposés 10,12 représentée sur les figures comporte deux secteurs al, a2 de déraillage optimal de la chaîne. Le positionnement des paires de dents D1 d'accrochage facile du grand pignon 10 par rapport aux paires de dents D2 de libération facile du petit pignon 12 est effectué de la façon suivante. Tout d'abord, on repère le centre X de l'évidement séparant les deux dents adjacentes de chaque paire de dents D2 de libération facile et le centre Y de l'évidement séparant les deux dents adjacentes de chaque paire de dents D1 d'accrochage facile. Un centre X ou Y est défini comme étant le milieu de l'arc de cercle primitif de fonctionnement 16,18 du pignon considéré, s'étendant entre les deux dents adjacentes considérées de ce pignon. Les cercles primitifs 16, 18 associés aux pignons 10, 12 sont représentés en traits mixtes sur la figure 1. Ensuite, on positionne angulairement les deux pignons 10, 12 l'un par rapport à l'autre de manière que le segment de droite 20 s'étendant entre un centre X défini pour une paire de dents D2 de libération facile et un centre Y défini pour une paire de dents D1 d'accrochage facile, associée à la paire de dents D2 de libération facile, ait une longueur L vérifiant la relation R suivante 2,49 p Sur la figure 1, le segment 20 a été représenté dans le plan de la figure. Bien entendu la droite portant ce segment 20 s'étend dans l'espace, dans l'intervalle séparant axialement les pignons juxtaposés 10,12, et la longueur L est mesurée suivant cette droite. Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, il existe deux paires de dents D1 d'accrochage facile associées respectivement à deux paires de dents D2 de libération facile, pour lesquelles la relation R est vérifiée, agencées dans les deux secteurs al, a2 décrits plus haut. Dans d'autres cas que celui de l'exemple, pour des ensembles de pignons de roue libre comportant des pignons de dimensions habituelles, il est possible de déterminer un nombre de secteurs de déraillage optimal de la chaîne égal à la différence entre les nombres de dents des pignons juxtaposés, chaque secteur comportant une paire de dents D1 d'accrochage facile de la chaîne associée à une paire de dents D2 de libération facile de la chaîne, permettant de vérifier la relation R. Ainsi, dans l'exemple décrit, la différence entre les nombres de dents du grand pignon 10 et du petit pignon 12 est égal à 2, et il existe donc deux secteurs al, a2 de déraillage optimal. Le segment 20 défini pour déterminer chaque secteur de déraillage optimal pour deux pignons juxtaposés considérés n' a pas nécessairement une longueur L identique pour chacun de ces secteurs. En général, les valeurs de L associées aux secteurs de déraillage optimal de deux pignons juxtaposés considérés sont identiques ou diffèrent entre elles au plus de 3%. Dans l'exemple décrit, L est sensiblement identique pour les deux secteurs al et a2 et a une valeur d'environ 2,68. On notera que la droite portant le segment 20 n'est pas tangente au plus petit des deux pignons juxtaposés considérés. La direction de cette droite dépend du nombre de dents des pignons considérés. Sur les figures 2 et 3, on a représenté le trajet de la chaîne 15 entre les pignons juxtaposés 10, 12 lors du déraillage de cette chaîne. Le tronçon de chaîne 15 déplacé latéralement du petit pignon 12 vers le grand pignon 10 lors du déraillage de cette chaîne forme un brin mou comportant une série de trois maillons 22, 24, 26 représentés sur les figures 2 et 3. De façon classique, chaque maillon de la chaîne 15 comporte deux plaques latérales 28 articulées sur deux rouleaux transversaux 30 communs aux deux maillons adjacents au maillon considéré. Sur la figure 2, on a représenté un secteur al des deux pignons juxtaposés 10, 12 comportant une paire de dents Dl d'accrochage facile de la chaîne agencée sur le grand pignon 10 et une paire de dents D2 de libération facile de la chaîne 15 agencée sur le petit pignon 12 en étant décalée angulairement vers l'avant par rapport à la paire de dents D1 en se référant au sens d'entraînement de la roue libre, indiqué par la flèche F sur les figures 2 et 3. Par ailleurs, en se référant toujours au sens indiqué par la flèche F, on voit sur les figures 2 et 3 que, lors du déraillage de la chaîne 15, le premier rouleau du premier maillon 22 de la série est placé entre les deux dents adjacentes D1 d'accrochage facile du grand pignon 10 et le second rouleau du dernier maillon 26 de la chaîne est placé entre les deux dents adjacentes D2 de libération facile du petit pignon 12. De préférence, le grand pignon 10 comporte des dégagements 32 ménagés dans sa face latérale en regard du petit pignon 12, agencés dans chacun des secteurs de déraillage optimal, de manière à faciliter le déraillage de la chaîne du petit pignon vers le grand pignon. En considérant le sens de rotation indiqué par la flèche F sur les figures 2 et 3, chaque dégagement 32 s'étend sensiblement depuis la seconde dent D1 d'accrochage facile du grand pignon 10 jusqu'au niveau de la seconde dent de libération facile du petit pignon 12. En se référant à la figure 3, on voit que le fond de chaque dégagement 32 est incliné par rapport aux faces latérales du grand pignon 10 de manière à faciliter le passage des plaques de la chaîne 15 lorsque celle-ci déraille du petit pignon 12 vers le grand pignon 10. Les paires de dents D1 d'accrochage facile de la chaîne et les paires de dents D2 de libération facile de la chaîne sont positionnées sur chacun des pignons de ensemble de pignons de roue libre selon l'invention en déterminant toutes les valeurs de L vérifiant la relation R permettant de positionner une paire de dents D1 d'accrochage facile sur un pignon de diamètre supérieur par rapport à une paire de dents D2 de libération facile, associée à la paire précédente, d'un pignon de diamètre inférieur juxtaposé au pignon de diamètre supérieur. L'invention comporte de nombreux avantages. Elle peut s'appliquer à tous les ensembles de pignons de roue libre comportant des pignons de dimensions habituelles. Elle permet de proposer un ensemble de pignons de roue libre comportant un plus grand nombre de secteurs adaptés pour faire dérailler la chaîne de façon souple et rapide que les ensembles de pignons de roue libre classiques. REVENDICATIONS 1. Ensemble de pignons de roue libre de bicyclette comportant au moins deux pignons (10, 12) juxtaposés respectivement de grand diamètre et de petit diametre, le pignon (10) de grand diamètre comportant un nombre de dents supérieur au pignon (12) de petit diamètre, les pignons (10, 12) étant destinés à s'engrèner sélectivement dans une chaîne de transmission de pas p selon un rapport de transmission sélectionné par un dérailleur, le pignon (10) de grand diamètre comportant au moins une paire de dents adjacentes (Dl) adaptées pour faciliter l'accrochage de la chaîne (15) lors du déraillage de celle-ci, et le pignon (12) de petit diamètre comportant au moins une paire de dents adjacentes (D2) adaptées pour faciliter la libération de la chaîne (15) lors du déraillage de celle-ci, caractérisé en ce que les paires de dents d'accrochage (D1) et de libération (D2) facile de la chaîne (15) sont agencées sur les pignons de grand et petit diamètres de telle façon que le segment de droite s'étendant entre le centre (X) de l'évidement séparant les deux dents (D2) de libération facile de la chaîne et le centre (Y) de l'évidement séparant les deux dents (D1) d'accrochage facile de la chaîne ait une longueur L vérifiant la relation suivante : 2,49p 2.- Ensemble de pignons de roue libre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon (10) de grand diamètre comporte un dégagement (32) associé à chaque paire de dents (D1) d'accrochage, ménagé dans sa face latérale en regard du pignon (12) de petit diamètre, destiné à faciliter le passage de la chaîne (15) lors du déraillage de celle-ci depuis le pignon (12) de petit diamètre vers le pignon (10) de grand diamètre, le dégagement (32) s'étendant sensiblement depuis la seconde dent de la paire de dents (D1) d'accrochage facile de la chaîne jusqu'au niveau de la seconde dent de la paire de dents (D2) de libération facile de la chaîne, en considérant le sens d'entraînement de la roue libre.