Brevet FR2703020A1 — publié le 19940930

La présente demande se rapporte à un dispositif dérailleur et nositionneur d'une chaine de transmission de bicyclette engre-' nant des pignons montés sur le moyeu arrière de manière à changer la vitesse de la bicyclette en actionnant le dit disrositif. Tradftionnellement un dérailleur se compose de quatre éléments à savoir : un élément monté fixement sur une patte de cadre disposée sous l'axe du moyeu, deux éléments parallèles formant biellettes d'un système de parallélogramme articulé, montes de façon pivotante ou articulée par une extrémité de ceux-ci, sur le dit élément de fixation de façon à être mobiles en pivots- ment relativement à celui-ci, et un élément mobile supporté de façon pivotante ou articulée sur chaque extrémité libre des dits éléments formant biellettes, le dit élément mobile compor- tant un axe supportant de façon pivotante une cage, supportant elle-même deux galets guide-chaine dont l'un fait office de dérailleur de chaîne et l'autre de tendeur de chaine,bien que tous deux cependant participent à la tension de la chaine, le dit élément mobile se trouvant à l'extrémité avant du dérailleur. Maix dans un tel dispositif, la difficulté est d'amener avec précision la partie mobile en vis à vis de chacun des pignons du moyeu arrière ; à cette fin ont été proposés des dispositifs de positionnement correspondant à chaque -vitesse tar systèmes à enclenchement élastique, ainsi, selon le brevet FR. n0 2.280.542 du 3 aout 1974 le dit dérailleur en quatre -élé- ments est caractérisé "en ce qu'il comprend un dispositif positionneur ou déplaceur pour la dite cage porte-galets entre deux éléments mutuellement mobiles relativement parmi les dits quatres éléments, le dit dispositif positionneur et déplaceur comportant un support ayant une pluralité de portions d'enclen chement ou d'entrée en prise et un organe de retenue ou de blo cage sélectivement enclenchable avec l'une quelconque des dites portions d'enclenchement" Mais ce dtispositif, intégré à un dérailleur classique dit à "paralèlogramme déformable"fixé à la patte de cadre de la fourche-arrière à proximité immédiate du moyeu, présente en ce lieu un encombrement très gênant pour le montage ou démontage de la roue.Un second inconvénient propre aux systèmes de dérailleur à parallèlogramme en général est que, l'élément fixe étant disposé sous I'axe du moyeu à l'extérieur de la patte de cadre et éRoi- gné de la ligne d'axe de la bicyclette, les biellettes, orien tées vers l'avant, ramènent l'élément mobile au plus près du moyeu à mesure qu'il s'avance des petits vers les grands pi gnons, par effet d'arc de cercle, alors qu'il devrait s'en écarter, et l'inclinaison des biellettes vers le moyeu est très importante lorsque ?'élément mobile vient enclencher les plus grande pignons du fait de la posifion de l'élément fixe, externe au groupement de pignons; aussi, pour compenser un neu cet inconvénient, les biellettes sont allongées et l'élément mobile positionné au delà des biellettes vers 'avant: il en résulte: 1) un important torte à faux de l'élément mobile par rapport aux points pivots des biellettes sur 7'élément fixe. 2) que la commande de capable, se faisant autour du point pivot des biellettes, un bras de levier court, doit actionner un bras de levier long : ce qui est contraire à la facllité de manoeuvre T) que la position du dérailleur, déjà extérieurement débordante de la fourche et du moyeu, oblige à limiter les dimensions des éléments positionneurs ajoutés sur le dérailleur, d'une part du cbté externe aux biellettes pour ne pas avoir un débord trop important et d'autre part du côté interne aux biellettes car, lorsque le galet dérailleur de chalne est en position haute, par effet de bascule de la cage porte galet, la dite cage se trouve toute proche de la biellette interne interdisant toute saillie de ce c8té interne. Dans ce cas, les contraintes dimen sionnelles pour un -dispositif positionneur sont donc très im portantes. Or, il est essentiel, pour obtenir une bonne préci sion d'enclenchement que les cavités d'entrée-en prise soient suffisamment dimensionnées et éloignées l'une de l'autre, et que les éléments support puissent être prévus en conséquence. Aussi, pour y remédier, dans le dispositif selon l'invention l'élémeent fixe est espacé du moyeu vers lavant de la bicyclette, fixe à la branche correspondante de la fourche arrière, en avant de l'élément mobile porteur des galets guide-chaîne et rapproché de la ligne d'axe de la bicyclette.De par ce positionnement, les éléments du dérailleur se trouvent en situation inversée, les éléments articulés étant dirigés vers l'arrière en allant de la ortie fixe vers la partie mobile pour que les éléments articulés formant parallèlogramme déformable amènent le dit élément mobile,au moins dans la partie de sa course correspondante à la sone des plus grands pignons, à s'éloigner du moyeu au fur et à mesure que les dits èlèments mobiles se dirigent vers les plus grands pignons, par effet d'aro de cercle, autorisant notamment l'utilisation de pignons internes de plus grand diamètre; et sa situation étant rapprochée de la ligne d'axe de la bicyclette, en vis à vis du groupement de pignons et non extérieurement à eux, la longueur des biellettes peut être réduite et donc l'élément mobile plus rapproché de l'élément fixe d'où il résulte une réduction importante du porte à faux de l'élément mobile par rapport à l'élément fixe et un meilleur rapport de bras de levier entre le bras de commande par câble et le bras déplacer de I'élémet mobile. Par ces dispositions sont éliminées les dites contraintes dimen sionnelles des éléments positionneurs pour les raisons suivantes: 1) lorsque le dérailleur est fixé à la patte de cadre sous l'é- crou de fixation de l'axe du moyeu comme c'est actuellement le cas, la cage porte galets guide-chaine, dans son mouvement pivotant ascendant pour engager le plus petit pignon, vient affleurer la biellette interne et le c8té interne de l'élément fixe du dérailleur, interdisant tout débordement d'élement ajouté aux éléments du dérailleur de ce cté interne; et 2) l'élément fixe du dérailleur étant positionné en situation extérieure à la dite patte de cadre, tout élément ajouté aux éléments du dérailleur en débordement de la biellette externe, et du côté externe de l'élément fixe, est éxagérément exposé aux acorochages. Or, la dispositif selon l'invention échappe à ces considérations puisque d'une part, en ce qui concerne le côté interne, il est éloigné vers lavant de la zone de mouvement ascendant de la cage porte-galets; et d'autre part, en ce qui concerne le côté externe, il est positionné en un lieu plus proche de la ligne d'axe de la bicyclette donnant ainsi plus de latitude aux débordemants de pièces mécaniques de ce coté externe Ainsi le dispositif dérailleur et positionneur t-tune chaine de bicyclette proposé par la présente invention est du type comportant, d'une part, un élément mobile porteur des galets guide- chaine relié à un élément fixe par deux éléments articulés de manière à définir un parallèlogramme déformable sous l'action d'un ou de deux cibles de commande et comprenant d'autre part, entre deux des dits quatre éléments, l'un au moins étant mobile par rapport à l'autre, un dispositif positionneur desdits galets comportant nn support ayant une pluralité de portions d'enclenchement ou d'entrée en prise et un organe de retenue sélective- ment enclenchable avec l'une quelconque des dites portions d'en- clenchement et selon une première caractéristique, l'élément axe est Dourvu de moyens de liaison à la branche correspondante de la fourche arrière de la bicyclette, en un lieu espacé vers l'avant des pattes de fourche supportant le moyeu de roue et en avant de l'élément mobile Dorteur de la cage des galets guidechaine de sorte que les dits éléments articulés soient dirigés vers l'arrière en allant de la partie fixe vers la partie mobile, pour que les éléments articulés formant parallèlogramme déforma -ble amènent le dit élément mobile, au moins dans la partie de sa course correspondante à la zone des plus grands pignons, à s'é- loigner du moyeu au fur et à mesure que le dit élément mobile se dirige vers le plus grand pignon, par effet d'arc de cercle. Selon une seconde caractéristion. l'un des éléments ertioulés, se pressente sous la forme d'une plaquette, disposée dans un plan relativement horizontal, s'étendant latéralement en débordement essentiellement vers la ligne-d'axe-longitudinal de la bicyclette, Selon une troisième caractéristique, la dite plaquette formant élément articulé comporte les points d'ancrage, ceux-ci étant disposés sur une ligne en arc de cercle ayant pour centre l'axe pivot de l'élément articulé sur l'élément fixe et coopérant avec l'élément de retenue disposé sur l'élément fixe. Selon une quatrième caractéristique, l'axe de fixation de I' é- lément mobile à la dite plaquette formant élément articulé est positionné approximativement sur une même ligne concentrique, par rapport à l'axe pivot de la plaquette sur l'élément fixe, que celle passant par les dits points d'ancrage qu'elle comporte Selon une cinquième caractérîstique,la , ou les, attaches de câbles de commande sont fixées pivotantes à la plaquette formant élément articulé et disposées sur une ligne.perpendiculaire à la ligne d'axe de la bicyclette, passant par le milieu de l'axe pi vot de la plaquette, lorsque la dite plaquette se trouve être au milieu de sa course, pour obtenir un effet de bras de levier maximum. Selon une sixième caractéristique, l'axe support de la cage porte-galets est positi né sous les axes de liaison des élé ments articulés à l'élément mobile dans un plan vertical pas sant par les lignes taxes des dits axes de liaison, ou légère- ment en arrière de celui-ci, de sorte à Drésenter un porte à faux minimum par ranport à l'élément fixe. Selon une septième caractéristique, l'axe que comporte ltélé- ment mobile sur lequel est montée pivotante la cage des galets guide-chaine est réglable longitudinalement par rapport à son point de fixation à l'élément mobile, par exemple par système vis-écrou, afin de pouvoir faire correspondre exactement la si- tuation du galet dérailleur par rapport au pignon engagé et au point d'ancrage correspondant situé sur la plaquette articulée. Selon une huitième caractéristique, un moyen antifriction tel qu'une porte à bille est interposé d'une part entre l'élément fixe support et la plaquette pivotante et d'autre rart, entre la plaquette pivotante et l'élément mobile. Selon une neuvieme caractéristique s'arpîiquant à un dispositif pourvu d'éléments articulés constitués de biellettes, l'élé- ment irobîle comportant un bras doté d'un élément de retenue 9 son extrémité, s'avançant jusqu'au dessus de l'élément fixe por- teur des cavités d'enclenchement, les dites cavités ou joints d'ancrage sont disposés sur l'élément fixe selon une ligne courbe identique à celle que suit l'élément mobile dans son mouvement latéral engendré par le déplacement des biellettes Selon une dixième caractéristique, l'élément de retenue coopé- rant avec les points d'enclenchement , ou d'ancrage, est dispo sur l'élément fixe, à son extrémité située du côté interne, et sur une ligne sensiblement perpendiculaire à la ligne d'axe de la bicyclette et passant par l'axe pivot de la plaquette, de sorte à ce que la plaquette articulée comportant les cavités coo pétantes avec ledit élément de retenue, s'étende latéralement vers la ligne d'axe longitudinal de la bicyclette. les caractéristiques, détails et avantages apparaitront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annéxés, donnés à titre d'exemple et dans-lesqflels: La figure 1 montre le dispositif en vue de coté. La figure 2 montre le dispositif en vue de dessus dans une première position etrême. La figure 7 montre le dispositif en vue de dessus dans l'autre de ses- positions extrêmes. En se référant à ces figures, nous voyons, fixé ici par soudure sous la branche correspondante(16)de la fourche arrière,la patte de liaison (10a) de l'élément fixe(10) sur lequel est disposé verticalement un axe(35)destiné à la fixation pivotante sous le dit éliment fixe de l'un des éléments articulés(5)se présentant ici sous forme d'une plaquette dispose dans un plan horizontal,avec ici à titre d'exemple, interposition d'une butée à billes(46) en tre la plaquette(5)et l'élément fixe(10). En(7), disposées sur une ligne en arc de cercle, les cavites d'entrée en prise espacées destinées à coopérer avec l'élément de ratenue (11) pourvu d'une bille d'enclenchement pousse par resout, disposé lui-même sur l'élément fixe(10).En(6) les deux attache-câbles montees pivotantes sur ladite plaquette formant élément àrticulé(5). En(39) l'axe disposé perpendiculairement au plan de la plaquette(5)destiné à la fixation articulée sur la plaquette(5)de l'élément mobile (3)comportant d'une part, à sa base,un axe(44)disposé dans un plan horizontal, sur lequel est monte de manière pivotante la cage(43) porte-galets guide-chaine(1B) et d'autre part,dans sa partie supérieure présentant une surface plane horizontale, outre le dit axe (38)de fixation articulée de l'élément mobile à la plaquette,avec interposition de billes(47),un petit axe(42)vertical, destiné à la fixation articulée de l'une des extrêmités de la biellette (3'9) reliant l'élément mobile (3) à l'élément fixe(10) auquel elle se trouve également fixée de façon articulée à l'autre de ses extrêmités, par le moyen d'un second petit axe(42') disposé verticalement sur le dit élément fixe entre l'axe de rotation (35) de ladite plaquette articulée et l'élément de retenue (11) : la dite biellette(3'9) ayant pour rôle de maintenir inchangée l'orientation de l'axe (44) suooort des galets guide-chaine (18) lors du mouvement rotatif en sens alterné de la plaquette (5). - En(40) est figuré l'axe du moyeu porteur des pignons de transmission pouvant sortir sans aucune gène de l'encoche (45) de la 49 patte de fourche sup;oortant le dit moyeu, grâce à la suppres- sion ici de l'habituelle patte située sous l'axe du moyeu, supportant d'ordinaire le dérailleur classique; tandis qu'en(41) est montrée la situation approximative des rayons de roue par rapport au dispositif. Les figures 4 et 5 montrent de manière comparative les modes de fonctionnement d'un dérailleur classique (fig. 4) et d'un dérailleur selon l'inventio (fig. 5). En figure 4 nous voyons dessiné en traits pleins, l'élément mo- bile (3') dans sa nosition externe correspondante à l'enclenche- ment du plus petit pignon et nous remarquons, indiqué par la flèche(d) un important torte à faux de l'axe (44) support des galets par rapport aux axes de liaison des biellettes à l'élément fixe (10') tandis que les flèches (c) et (b) montrent l'importance du débord de l'élément mobile (3') et de l'élément fixe(10') nar rapport à la fourche (16); l'on voit aussi que l'élément fixe (1C') occupe une position gênante à proximité du moyeu(40) pour les démontage et remontage de la roue.Par ailleurs les flèches (a) montrent comment, par Ie mouvement des biellettes en arc de cercle, l'élément mobiîe(3'), dessiné en pointillé, dans sa position correspondante à l'enclenchement du plus grand pignon se trouve alors nettement rapproché du moyeu(40) alors qu'il de petit s'en écarter; et les petites flèches(j) montrent la cage porte-galets (43') affleurant la biellette interne du jeu de biel biellette(2') et l'élément fixe (10'). En figure 5 nous voyons dessine en traits pleins l'élément mo bile (3 ) dans sa position externe correspondante à l'enclen- chement du plus petit pignon. Nous remarquons, indiquée par la flèche(f) la faible distance existante entre les axes de liai- son des biellettes(2) à l'élément fixe(10),et l'axe(44) support des galets; et dessiné en traits pointillés, l'élément mobile (3) dans sa position interne correspondante à l'enclenchement du nIus grand pignon, les flèches(e) montrant comment par le mouvement des biellettes, l'élément mobile se trouve alors net tement éloigné du moyeu autorisant ainsi l'emploi d'un pignon interne de grand diamètre.Nous voyons aussi, montrées en pointillé, les positions successives(h)du galet dérailleur s'adaptant re gulièrement aux diamètres croissant des pignons. L'on voit aussi que l'élément fixe(10),et l'élément mobile(3') dans sa position externe, débordent très peu vers l'extérieur de la branche de fourche(16) ; ainsi que l'absence de tout élément gênant au niveau du moyeu(40) La figure 6 montre un mode de réalisation de l'invention dans lequel 'élément fixe(10) fixé à la branche de fourche(16) présente une partie en forme de plaquette disposée dans un plan horizontal s'étendant latéralement vers les rayons de roue(41) ainsi qu'en direction de l'élément mobile(5) et comportant les cavités d'entrée en prise (7) destinées à coopérer avec l'élément de retenue(11)disposé ici sur une autre plaquette,ou bras(4) fixé à, ou faisant partie de l'élément mobile (3). Nous voyons aussi que l'une des biellettes (2) comporte des extensions latérales(8) sur lesquels sont disposées les attaches pivotantes (6) des câbles de commande et que l'axe(44) support des galets(18) se trouve positionné sous les axes de liaison des biellettes à l'élément mobile(3). REVENDICATIONS 1- Dispositif dérailleur et posîtionneur d'une chaine de bicyclette du type comportant d'une part, un élément mobile(3) porteur des galets guide-chaine relié à un élément fixe(10) par deux éléments articulés(2-5-39)de manière à définir un parallè- logramme déformable sous l'action d'un ou de deux câbles de commande et comprenant d'autre part, entre deux des dits quatre éléments, l'un au moins etant mobile par rapport à l'autre, un dispositif positionneur des dits galets guide-chaine comportant un support ayant une pluralité de portions d'enclenchement (7) ou d'entrés en prise et un organe de retenus (11) sélectivement enclenchable avec l'une quelconque des dites portions d'enclenchement, caractérisé en ce que l'élément fixe(10) est pourvu de moyens de Iiaison(10a) à la branche correspondante de la fourche arrière (16) de la bicyclette en un lieu espare vers l'avant des pattes de fourche(49) destinées à supporter le moyeu de roue(40) et en avant de l'élément mobile (3) porteur de la cage (43) des galets guide-chazne(18) de sorte que les éléments articlés (2- 5-39) soient dirigés vers l'arrière en allant de la partie fixe (1C) vers la tartie mobile(3) pour que lesdits éléments articu lés(2-5-59) formant parallèlogramme déformable amènent ledit élément mobile (3), au moins dans la partie de sa course corresfondante à la zone des plus grands pignons, à s'éloigner du moyeu au fur et à mesure que le dit élément mobile se dirige vers le plus grand pignon, tar effet d'arc de cercle. 2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un des éléments articulés se présente sous la forme d'une plaquette (5). disposée dans un plan relativement horizontal, s'étendant latéralement en débordement essentiellement vers la ligne d'axe longitudinal de la bicyclette. 3- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite plaquette (5) formant élément articulé supporte les points d 'enclenchemet (7), ceux-ci étant disposés sur une ligne en arc de cercle ayant pour centre l'axe pivot (35) de l'élément articulé(S) sur l'élément fixe (10) et coopérant avec l'élément de retenue(11) disposé sur l'élément fixe. 4- Dispositif selon les revendications 2 et 7 caractérisé en ce que l'axe(38) de fixation de l'élément mobile (3) à la dite plaquette(S) formant élément articulé est positionné approxima- tivement sur une même ligne concentrique, par rattort à l'axe povot (35) de la polaquette (5) sur l'élément fixe (10), que celle tassant par les dits noints d'ancrage (7) qu'elle comporte. 5- Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la, ou les attache-s de câbles de commande fixées pivotantes sur la plaquette (5) formant élément articulé, sont dis posé@sur une ligne perpendiculaire à la ligne d'axe de la bicy -elette, tassant tar le milieu de l'axe pivot (35) de la dite tla- quette (5) lorsque cette plaquette se trouve être au milieu de sa course pour obtenir un effet de bras de levier maximum. 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé- dentes caractérisé en ce que l'axe (44) support de la cage sorte galets est positionné sous les axes de liaison (38-42) des éléments articulés (5-39) à l'élément mobile (3) dans un plan verti cal tassant par les lignes d'axes des dits axes de liaison, ou légèrement en arriere de celui-ci, de sorte à présenter un torte à faux minimum par rapport à l'élément fixe (10), 7- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe horizontal (44) que comporte l'élément mobile (3) sur lequel est montée pivotante la cage des galets(18) guide-ohaine est réglable longitudinalement tar rapport à son point de fixation à l'élément mobile tar exemple par système viszécrou, afin de nouvoir faire correstondre exactement la situation du galet dé- railleur (18) tar rapport au pignon engagé et au point d'enclenchement correspondant (7) situé sur la plquette articulée (5). 8- Dispositif selon les revendications t et 2 caractérisé en ce que un moyen anti-friction, tel qu'une portee à billes(46-47)est interposé d'une part(46),- entre l'élément fixe support(10) et la plaquette pivotante(5) et d'autre part(47), entre la plaquette pivotante(5) et l'élément mobile (3). 9- Dispositif selon la revendication 1 pourvu d'éléments articulés constitués de biellettes(2), l'élément mobile (3) compor- tant un bras (4) doté d'un élément de retenue(11) à son extrémité, s'avançant jusqu'au dessus de l'élément fixe (10) porteur des cavités d'enclenchement7), caractérisé en ce que les dites cavités d'eclenchement (7) sont disposées - sur l'élément fixe (10) selon une ligne courbe identique à celle que suit l'élé- ment mobile (3) dans son mouvement latéral engendré par le déplacement des- biellettes(2. 10- Dispositif selon les revendications l, 2 et 3 caractérisé en ce que l'élément de retenue coopérant avec les points d'en cienchementl-, est disposé sur l'élément fixe, à son extrmité située du cbté interne, sur une ligne sensiblement perpendicu- 1aire à la ligne d'axe longitudinal de la bicyclette et passant par l'axe pivot de la plaquette, de sorte à ce que la plaquette articulée comportant les cavites coopérantes avec ledit élément de retenue, s'étende latéralement vers la ligne d'axe longitudinal de la bicyclette.